國小四年級學生
STS 進行綠色能源課程學習成
效之研究
陳麗月
1、陳碩祈
2、林曉雯
3 1國立屏東教育大學數理教育研究所研究生 2國立屏東大學科普傳播系數理教育研究所研究生 3國立屏東大學科普傳播系研究所教授 摘要 本研究為準實驗研究，目的在於進行綠色能源教育課程且融入科學-技學-社會 (Science-Technology-Society STS)教學模式的學習成效，以屏東市某國小四年級學生， 兩個班級共54 位之進行研究，一班 27 人為實驗組，另一班 27 人為對照組，則以講述 進行教學，藉以自編之「綠色能源學習成效問卷表」為研究工具，利用SPSS 統計軟體 進行分析，探討學生對於綠色能源之覺知與敏感度、概念知識、價值觀與態度、行動技 能、行動經驗，五項變因之成效的提升，藉以比較兩組學生的學習成效。結果顯示，接 受STS 教學模式之學生，其知覺與敏感度、行動技能、行動經驗的提升皆優於講述教 學；而在概念知識、價值觀與態度的提升情形，相較講述教學沒有顯著的差異，建議未 來進行更好的教學方式，以提升學生的學習成效。 關鍵字：STS、綠色能源、能源教育壹、緒論
在日新月異的生活，科技越來越發達，環境的污染、能源的消耗與溫室氣體的生成 等問題日漸嚴重，相對的綠色能源教育就成為社會大眾關注的重點，也成為教育界的一 門重要課題。教育部（2010）將環境議題納入九年一貫課程的六大重要議題當中，而能 源教育即是環境教育議題中的一部份，並明白指出「環境教育是概念認知和價值澄清的 過程，藉以發展瞭解和讚賞介於人類、文化、和其生物、物理環境相互關係所必需的技 能和態度。環境教育也需要應用有關環境品質問題的決策及自我定位的行為規範。」並 在目前暫綱之環境教育的研修重點中，將近年來環境與永續的議題呈現在學習內容中， 於補充說明中納入再生能源、節能減碳、如何提昇能源利用等概念，可見綠色能源教育 的重要性。 以環境教育的觀點建議將STS 課程概念運用在環境議題為焦點的教學上，強調為 「環境－科學－技術－社會」（E－STS），針對社會關切的環境議題，運用科學教育的 STS 課程等方案，探討環境與科學、技術、社會之互動關係，並藉以引導學生將所學習 的知識、技能與倫理，應用於生活環保中。STS 的中心思想，是將科學教育目標定位為 「能應用科學知識及過程技能來處理社會議題」，將社會議題功能作為課程設計的中心 架構，即科學教育為科學與社會的一個界面，學校中的科學課程要能不斷的適應社會變 遷，各種社會議題也應反映在科學課程中(Hofstein & Yager,1982)。可見 STS 的教學方式 是適合運用在能源教育的教學。 本研究主要目的在應用STS 的教學模式，結合綠色能源議題，設計教案進行教 學，以探討STS 綠色能源教學對國小四年級學童在覺知與敏感度、概念知識、價值觀 與態度、行動技能、行動經驗之影響，期望藉由STS 概念進行綠色能源教學，以能提 升學童的綠色能源之學習成效。貳、文獻探討
一、環境教育 九年一貫課程綱要指出環境教育為一重要議題，內容內涵包括人與自己、社會、自 然三個層面，重視自然生態保育、人文社會與自然環境的互動、社會正義與環境正義、 自然環境的資源保育、污染防治與維護管理等，藉由個人對環境問題所應負責任的覺 知，積極正面環境態度的養成，然後主動的參與環境行動，以瞭解並促進自我發展(教 育部 2010)。 其學習內容分別就學習目標、學習主題、建議融入之領域及學習內容加 以說明，如表 1表 1. 環境教育學習內容 內 涵 學習目標 學習主題 建議融入之 學習領域 內容說明 (1) 環 境 覺 知 與 敏 感 度 ·經由感官覺知能力的 訓練，培養學生對 自然環境與人為環 境美的欣賞與敏感 度 ·經由實際體驗，培養 學生對各種環境破壞 及汙染的覺知 ·自然環境體驗 ·欣賞自然之美 ·環境汙染、破壞 與人的關係 各學習領域 ·體驗生活周遭環境問題 ·啟發欣賞自然之美的情操 ·以藝文創作表達對自然和 人文關懷 ·覺知生活型態對環境的影 響 ·覺知環境汙染對生態的影 響 ·觀察環境變遷對生態環境 影響 ·體會人類社會與生態系統相 互依存關係 (2) 環 境 概 念 知 識 ·認識環境與瞭解生態 學基本概念 ·瞭解環境問題現況及 其對人類社會文化 的影響 ·瞭解日常生活中的環 保行動與永續發展 的內涵 ·認識環境與經濟關 係、環境法規與政 策、國際環境公約及 環保組織 ·認識環境與生態學 的基本概念 · 探 索 環 境 問 題 ( 學 校 、 社 區 、 國 內、全球性) · 生 活 環 保 ( 能 源 節 約、資源保育、簡 樸 生 活 、 綠 色 消 費、廢棄物減量、 核汙染等) ·環境正義與世代公 平永續發展 ·環境與經濟環境基 本法、環保政策、 京都議定書、環保 公約等、政府環保 組織與 NGO 等 語文、社 會、自然與 生活科技、 綜合活動、 健康與體育 ·觀察與探究周遭環境，瞭 解基本的生態學概念 ·瞭解生活周遭和全球性的 環境議題的內涵，並深入 探究對人類社會與發展的 影響 ·生活中可以力行的環保工 作與做法 ·認知經濟發展與環境保護 之 間 的 關 係 ， 「 生 活 品 質」不僅是物質消費，而 是永續發展 ·瞭解環境法規與政策、環 保組織及國際環境公約， 並瞭解公民行動如何能影 響環境決策、改善環境品 質
內 涵 學習目標 學習主題 建議融入之 學習領域 內容說明 (3) 環 境 價 值 觀 與 態 度 ·培養正面積極環境態 度，感恩大自然及 其運作系統 ·欣賞並接納不同文 化，關懷弱勢族群與 未來世代的生存發展 ·環境倫理：人類中 心 倫 理 、 生 命 中 心 倫 理 與 生 態 中 心倫理 ·環境正義與代間正 義 ·環境權 ·動物權、動物福利 語文、社 會、自然與 生活科技、 藝術與人 文、綜合活 動、生活 ·能瞭解人與環境互動互依 關係，尊重環境中各類生 物的生存價值，及人與生 物間的倫理關係 · 瞭 解 並 尊 重 不 同 族 群 文 化，學習關懷弱勢團體和 周遭環境 ·願意改變生活型態關心永 續發展議題 (4) 環 境 行 動 技 能 ·運用科學方法歸納不 同區域性環境問題 的原因與研析可能 解決方式，並採取 環境行動 ·能規劃、執行個人和 集體的校園清潔活 動，或組織學校及社 區的環境保護、關懷 弱勢族群活動 ·環境問題調查 · 環 境 行 動 技 能 ( 例 如 ： 環 境 議 題 之 說 服 與 協 商 、 環 境 生 態 之 管 理 與 消 費 、 環 境 行 動 之 法 律 與 政 治 手 段 、 分 析 與 評 估 行動策略成效) ·規劃環境行動計畫 ·執行環境行動計畫 各學習領域 · 學 習 簡 單 的 日 常 生 活 科 技，如：運用數位相機、 DV 等影音媒材進行記錄 ·運用科學方法收集資料瞭 解社區環境問題，並能善 用問題解決策略，解決環 境問題 ·學習環境行動技能演練 ·規劃執行校園與社區環境 保護行動相關活動，強調 「服務學習」與「社區參 與」之精神 (5) 環 境 行 動 經 驗 ·具備環境友善的素養 與處理生活周遭環 境問題的能力 ·具有參與國際合作的 經驗 ·經由關懷、參與、組 織、規劃、執行， 逐步建構學生環境 行動經驗 ·經由參與活動建立社 區意識，培養學生地 方感與參與感 ·環境友善的行動經 驗(例如：生態旅 遊 、 棲 地 保 育 、 綠 建 築 、 永 續 農 業 、 永 續 林 業 、 生 態 工 法 、 生 態 社 區 營 造 、 生 態 城 市 、 綠 色 消 費 等) ·參與居家、校園與 社 區 環 境 問 題 解 決行動經驗 ·參與探究全球性環 境問題經驗 ·建立基本的公民參 與機制和落實伙伴 合作經驗 各學習領域 ·具體提出環境友善的行動 經驗，並能草擬一份環境 友善行動計畫 ·參與學校社團和 NGO 的環 境保護活動 ·瞭解國際性的環境議題， 並能參與調查研究與環境 行動 ·環境素養外顯表現於願意 主動付諸行動以改善或提 升環境系統的健康 ·瞭解國際性或全球性的環 境議題，並能合作、分享、 參與、調查、研究與環境行 動
二、綠色能源教學研究 由於國內對能源教育議題的重視，能源教育方面的相關研究也愈來愈多，在國內國 小能源教育相關研究中，大部分的研究方式以問卷調查方式，探討目前國小能源教育之 成效較多，也有探討融入式能源教學的準實驗研究設計（陳世富，2009），而大部分的 研究主要在探討學童能源方面的認知和態度，還包含了行為層面；綠色能源的研究者 （林美足，2010）指出，STS 綠色能源課程可提升多數學生對綠色能源相關概念的瞭 解，並能使學生從科學、技學、社會三方向思考與綠色能源的關係，學生在經過STS 綠色能源教學之後，在綠色能源的態度上有正向成長（謝皓渝2006），建議學校教師 在九年一貫彈性課程時間實施能源教育，並多加利用能源教育資訊相關網站所提供的教 學資源及經濟部能源委員會所製贈的各種能源教育輔助教材（張有典，2004）。 STS 強調科學教育應注重「科學、科技和社會」的互動。Yager 把 STS 定義為： 「將技學當做是科學與社會之間的橋樑；以地方、全國或全球性與科學有關的社會問題 來設計科學課程，讓學生對這些與科學有關的社會問題產生興趣與好奇心，而以科學的 態度，科學的過程技能和科學的觀念知識尋找解決問題之道，讓學生有創造力產生，並 將之應用於社會上。」(林顯輝，1991)。STS 強調科學、科技及社會三者的結合，能讓 學生學到日常生活中有用的科學概念和過程技能，並應用於社會中，解決問題。由上可 知STS 強調科學、科技及社會三者的結合，是以學生所處的社會問題為中心，透過學 生主動探討解決之道，培養學生批判思考能力及正確的價值觀，能讓學生學到的日常生 活中有用的科學概念和過程技能，並應用於社會中，解決問題。Loncks-Horsley （1990）等人提出配合 STS 課程的建構者導向的教學模式，在教學進行中包含四個階 段（王美芬、熊召弟，1997）：（1）邀請：邀請學生來學習。（2）探索、發現、創 造：鼓勵學生透過觀察、測量或實驗去回答他們的問題。（3）提出解釋和解決：學生 提出解釋和解決策略，藉由經驗修正先前的概念，或被新的概念取代。（4）採取行 動：鼓勵學生思考如何應用所學或採取行動。講述教學法最常被使用，教師直接傳授課 程內容，學生就可以不必摸索，直接得到教師多年的經驗累積，知識的吸收較迅速。 講述教學的過程大致分為四個階段（林寶山，1990）：（1）引言：教師引導學生 的注意力和學習動機。（2）正題：將事先有系統組織過的主題內容，簡明、扼要、清 晰的向學生講述。（3）摘要及提問階段：將前述內容扼要歸納作簡明的摘要，可提供 學生確定自己是否了解和提出值得討論的問題之機會。（4）結論：教師以最簡潔的方 式將敘述內容作一總結。
基本上 STS 綠色能源教學法和講述教學法之異同可見表 2 表 2. STS 綠色能源教學法和講述教學法之比較 STS 綠色能源教學設計 講述法教學設計 教學流程 邀請學生來學習→探索、發現、創造 →提出解釋和解決策略→採取行動 引言→ 教師講述正題→重點摘 要→提問 思考→結論 學生角色 依據議題主動學習、蒐集資料，經小 組討論獲得知識。 被動學習，老師教什麼，學生就學習什 麼。 教師角色 1.提供議題背景知識 2.學生針對問題蒐集資料及討論 過程 提供適時的協助。 整個教學流程，由老師主導，老師是整 個教材知識的傳遞者。 教材內容 1.教材內容方向一致 2.學生依據問題 主動蒐集資料， 建構知識。 1.教材內容方向一致 2.教師依據議題蒐 集資料，編製 成教材教授給學生。 教學活動 多媒體影片、教師電腦簡報、全 班 討論、小組合作學習、電腦網 路資 料蒐集、分組報告、海報設計、實際 操作。 多媒體影片、教師電腦簡報、教師講 述、海報設計、問與答。 分析相關研究使用之問卷，包括林美足（2010）編製的國小學童綠色能源認知與態 度之問卷、陳世富（2009）編製的國小學童能源永續態度量表和學習成就測驗探討、蕭 鴻銘（2007）編製的環境教育議題分項目標問卷，與鄭麗香（2007）編製的國小學童環 境教育分項能力調查問卷，分別探討綠色能源認知態度、覺知與敏感度、概念知識、價 值觀與態度、行動技能、行動經驗。這些向度值得研究者參考、統整，並配合時事，重 新編制成「綠色能源學習成效問卷表」。 三、小結 STS 教學強調科學、技學、社會間的交互作用，是以學生為本位，整合身邊自然環 境、人造環境和社會的環境，能提高學生對議題的知覺、考量環境倫理與價值、培養學 生做決策的能力與技巧，可見STS 教學模式與綠能教育有很高的相關性，適合應用在 綠能教學上，因此本研究欲以綠色能源為主題，採用STS 教學方式，學校也應積極推 廣綠色能源教育，利用九年一貫課程彈性教學時間，進行「STS 綠色能源教育課程」之 教學活動，讓學生有系統的學習探討綠色能源與環境的關係，使學生能覺知綠色能源議 題的重要性，使其具有足夠的綠色能源概念知識及環境價值觀與態度，進而能在日常生
活中落實節能減碳之環境行動，應是可行的方式，配合自編「綠色能源學習成效問卷 表」，以探討學童STS 綠色能源的學習成效。
參、研究方法
本研究為準實驗研究，目的在於探討STS 綠色能源教學法，在國小四年級學生， 對於環境教育上的學習成就，且探討五個分項能力的改變，再經統整分析比較其成效。 一、研究對象 本研究採取方便取樣，所取的樣本為第一作者所任教之學校四年級兩班的學生，實 驗組班級學生人數 27 人，另一對照組班級學生人數也是 27 人，合計共 54 位學童，作 為本研究之研究對象，進行前測、綠色能源教學，以及後測。 二、研究設計 本實驗課程之教學採實驗組和對照組前、後測之準實驗設計方式進行，各以屏東縣 某國小四年乙班學生為實驗組和以四年甲班學生為對照組，於實驗期間進行國小 STS 綠色能源課程教學活動，而對照組則依一般傳統講述方式上課。 三、STS 綠色能源教學設計 本教學活動主要是以綠色能源為設計主軸，採用 Loncks-Horsley (1990) 等人所提出 的 STS 教學模式，分為四個階段：1.邀請；2.探索、發現、創造；3.提出解釋和解決策 略；4.採取行動，發展與綠色能源相關課程的教學，共八節課(詳細教學內容如附錄 一)，主要目的是希望學生透過一系列探究、體驗、蒐集資料與分組討論的活動，體認 能源有限與其對環境的影響，了解綠色能源的重要性，並能培養節約能源與保護環境的 正確觀念，達到「潔能」與「節能」的目標。 四、講述法教學設計 講述法教學設計總共八節課，以教師講述、發問，學生聽課發言為主，以環境議題 引發學生學習動機，並詳盡以口頭的方式將綠色能源教材有系統的傳授給學生，若有不 了解部分藉由學生提問或由教師提問，讓學生回答，進行互動，再根據授課教材內容進 行重點整理摘要且提出問題，讓學生思考回答，最後以最簡潔的方式將教材內容做總結 (詳細教學內容如附錄一)五、研究工具 本研究依據「國民中小學九年一貫課程綱要」環境教育分段能力指標編制且蒐集現 有能源教育相關問卷，分別就綠色能源之覺知與敏感度、概念知識、價值觀與態度、行 動技能與行動經驗，五個面向並根據文獻探討之理論基礎來發展「綠色能源學習成效問 卷表」作為研究之工具，進行之後學生在教學上則以自編的「國小 STS 綠色能源教學 課程」與 STS 綠色能源活動進行實際教學，藉以探討共 54 位學童 STS 綠色能源的學習 成效。問卷初稿共 67 題，欲試時選取 105 名國小四年級學生填寫問卷，進行項目分析 與因素分析後，得到 14 個向度，共 48 題，其結果說明如下表 3： 表 3.預試問卷試題分析 項 目 子向度 原始題 數 範例 刪題後題 數 信度 覺 知 與 敏 感 度 1.環境覺知 2.個人感受 12 我覺得人類生活上的食、衣、住、 行、育、樂各方面都需要使用能 源。 10 「環境覺知」 α 係數為.667 「個人感受」 α 係數為.742 概 念 知 識 1.能源議題 的現況 2.綠色能源 的認知 3.環境保護 行動的策略 20 民眾反對興建核能發電廠的原因中, 下列敘述何者不是主要因素? （1）空氣污染 （2）輻射安全 （3） 核廢料 （4）核電廠意外 14 KR 信度為.735
價 值 觀 與 態 度 1.環境倫理 2.綠色能源 態度 3.永續發展 16 我們只有一個地球,節約能源是必要 也是每一個人應該做的。 10 「環境倫理」 α 係數為.574 「綠色能源態 度」α 係數為.778 行 動 技 能 1.辨認與研 究環境問題 2.搜集資料 3 解決問題 4 小朋友,你覺得目前西瓜星球會遭遇 到哪些問題呢? 3 「行動技能」 α 係數為.527 行 動 經 驗 1.說服行動 2.環境保護 行動 15 我會將使用傳統能源的危機,告訴親 朋好友。 11 「行動經驗」 α 係數為.902 (一)「覺知與敏感度」部分 本部份問卷題目共 12 題，均採用李克特氏（Likert-type）四點量表。問卷題目之填 答選項分為分為「從沒這樣」、「很少這樣」、「經常這樣」、「總是這樣」四個等 級，由填答者依其實際情形勾選適當的選項，計分時依上述四個等級之次序分別給予 1 分、2 分、3 分和 4 分。將預試問卷所得結果先進行項目分析,以 SPSS 統計分析軟體中 的獨立樣本 t 檢定 求出決斷值-CR 值,作為題項是否刪除的判斷準則,較嚴格的判別標準 為 CR 值≧3.5，CR 值低於 3.5 的題目予以修改或刪除,題號 A5、A11 CR 值<3.5。經過項 目分析及因素分析之題目篩選後，覺知與敏感度有二個因素，因素一：環境覺知有 5 題；因素二：個人感受有 5 題。在信度方面則利用 SPSS 統計軟體，以 Cronbach α 係數
考驗其內部一致性，因素一「環境覺知」之 α 係數為.667，因素二「個人感受」之 α 係數為.742，經刪題之後問卷題目共 10 題（如表 3）。 (二)「概念知識」部分 主要範圍係參照國內外現有研究論著及實際綠色能源發展現況編擬而成，共 20 題，包括能源議題的現況、綠色能源的認知及環境保護行動策略知識，並將各題目進行 編碼，以利統計。回答方式為選擇題，回答正確者給 1 分，回答錯誤者給 0 分，再進行 統計及分析結果。將預試問卷所得結果先進行項目分析，依試題分析結果,刪除鑑別度 在 0.25 以下，難度在 0.8 以上，或 0.3 以下的題目，刪除題號 B3、B6、B7、B8、B15、 B19、B20 後，再以庫李信度（Kuder-Richardson Method）考驗其內部一致性，將試題中 每題答對與答錯的百分比乘積之總和除總變異，求出整體 KR 信度為.735，經刪題之後 問卷題目共 14 題（如表 3）。 (三)「價值觀與態度」部分 本部份問卷題目共16 題，填答選項採用李克特氏（Likert-type）四點量表，分為 「非常不同意」、「不同意」、「同意」、「非常同意」四個等級。填答者就量表所載，對事 件的正面或反面態度的陳述選出答案。正面題「非常不同意」給1 分、「不同意」給 2 分、「同意」給3 分、「非常同意」給 4 分；反面題「非常不同意」給 4 分、「不同意」 給3 分、「同意」給 2 分、「非常同意」給 1 分。預試問卷所得結果，先進行項目分析， 以SPSS 統計分析軟體中的獨立樣本 T 檢定求出決斷值-CR 值，作為題項是否刪除的判 斷準則，CR 值低於 3.5 的題目予以修改或刪除，題號 C12、C13、C14、C16 未達顯著 標準,故予以刪除。經過項目分析及因素分析之題目篩選後，價值觀與態度有二個因 素，因素一：環境倫理有5 題；因素二：綠色能源態度有 5 題。在信度方面則利用 SPSS 統計軟體，求出各變項之 Cronbach α 係數，因素一「環境倫理」之 α 係數 為.574，因素二「綠色能源態度」之 α 係數為.778，經刪題之後問卷題目共 10 題（如表 3）。 (四)「行動技能」部分 本部份之問卷題目共有 4 題，皆屬開放性問題，給分從 0-3 分共分為四等。評分標 準主要看小朋友能否詳盡的把自己的想法與做法寫下來，而其想法與作法是否正確或有 效。能詳盡描述且能提出三種以上不同有效方法的給三分，普通描述且只提出兩種不同 有效方法的給二分，只能提出一種有效方法的給一分，沒寫或不知所云的則給零分。預 試問卷所得結果，先進行項目分析，再以 SPSS 統計分析軟體中的獨立樣本 T 檢定求出 決斷值-CR 值，作為題項是否刪除的判斷準則，CR 值低於 3.5 的題目予以修改或刪除， 預試問卷中四題的 CR 值皆達標準。行動技能只有一個因素，在信度方面則利用 SPSS 統計軟體，求出 Cronbach α 係數為.527，經刪題之後問卷題目共 3 題（如表 3）。
(五)「行動經驗」部分 本部份之問卷題目共15 題，均採用李克特氏（Likert-type）四點量表。量表之填答 選項分為分為「從沒這樣」、「很少這樣」、「經常這樣」、「總是這樣」四個等級，由填答 者依其實際情形勾選適當的選項，計分時依上述四個等級之次序分別給予1 分、2 分、 3 分和 4 分。預試問卷所得結果，先進行項目分析，以 SPSS 統計分析軟體中的獨立樣 本T 檢定求出決斷值-CR 值，作為題項是否刪除的判斷準則，CR 值低於 3.5 的題目予 以修改或刪除，E8、E9、E14 未達標準予以刪除（如表 7-1）。行動經驗只有一個因 素，在信度方面則利用SPSS 統計軟體，求出 Cronbach α 係數為.902，經刪題之後問卷 題目共11 題（如表 3）。 六、資料分析 利用SPSS 統計軟體確認誤差變異量的 Levene 檢定是否符合變異量同質性，並進行 組內迴歸係數同質性考驗，再進行單因子共變數分析(ANCOVA)，排除實驗組及對照組 學生「綠色能源學習成效問卷表」前測得分（共變量）因素影響後，實驗組與對照組學 生（自變量）在「綠色能源學習成效問卷表」後測得分（依變量）的差異情形，並以下 列公式計算出顯著差異的效果量值。 f=〔（η2 / (1－η2 ）〕1/2 f：效果量值 η2：組間離均差平方和與總離均差平方和之比值
肆、研究結果
本章依據前述的研究方法，以「綠色能源學習成效問卷」作為前測、後測的研究工 具，將所得資料進行分析與討論，獲得研究結果，利用單因子共變數分析，以前測分數 為共變數，實驗處理教學為自變項，後測分數為依變項，分析以STS 綠能教學課程進 行教學，與以講述教學方式進行教學，對國小四年級學童綠色能源之學習成效的影響差 異及其表現情形。一、前後測描述統計 表 4. 綠色能源覺知與敏感度前、後測描述統計摘要表 組別 實驗組(n=27) 對照組(n=27) 項目 子向度 單題平均得分 標準差 單題平均得分 標準差 覺知 與敏 感度 環境覺知 前測 3.09 .40 3.19 .43 後測 3.38 .24 3.34 .23 個人感受 前測 3.21 .21 2.93 .30 後測 3.40 .14 2.97 .32 概念 知識 能源議題 現況 前測 .61 .26 .54 .22 後測 .72 .30 .68 .31 綠色能源 認知 前測 .60 .18 .54 .13 後測 .80 .24 .78 .20 環保行動 策略 前測 .70 .09 .62 .08 後測 .95 .02 .92 .03 價值 觀與 態度 環境議題 前測 3.35 .37 2.92 .63 後測 3.35 .43 3.04 .71 綠色能源 態度 前測 3.16 .74 2.93 .41 後測 3.34 .55 3.06 .50 行動 技能 行動技能 前測 .91 .27 .82 .17 後測 1.75 .28 .88 .20 行動 經驗 行動經驗 前測 2.52 .60 2.37 .54 後測 2.91 .31 2.46 .33
表 5.前後測描述統計合計 組別 實驗組(n=27) 對照組(n=27) 項目 單題平均得分 標準差 單題平均得分 標準差 覺知與敏感度 前測 3.15 .37 3.06 .39 後測 3.39 .21 3.16 .38 概念與知識 前測 .63 .18 .56 .14 後測 .82 .23 .79 .22 價值觀與態度 前測 3.26 .56 2.93 .50 後測 3.34 .57 3.05 .58 行動技能 前測 .91 .27 .82 .17 後測 1.75 .28 .88 .20 行動經驗 前測 2.52 .60 2.37 .54 後測 2.91 .31 2.46 .33 在環境覺知的前測單題平均得分低於對照組（3.09＜3.19）；在個人感受的前測單題 平均得分則高於對照組（3.21＞2.93）；在教學後，環境覺知的後測單題平均得分高於對 照組（3.38＞3.34）；在個人感受的測單題平均得分則高於對照組（3.40＞2.97）。覺知與 敏感度實驗組平均進步.24 分,對照組平均進步 0.1 分，顯示此兩組學童皆有進步(如表 4、5)。 在能源議題現況、綠色能源認知和環保行動策略三者的前測單題平均得分皆高於對 照組（.61＞.54、.60＞.54、.70＞.62）；在教學後，三者的後測單題平均得分亦高於對照 組，實驗組後測單題平均得分為（.72＞.68、.80＞.78、.95＞.92）。概念與知識上，實驗 組平均進步實驗組進步.19 分，對照組進步.23 分，顯示此兩組學童皆有進步(如表 4、 5)。 在環境議題和綠色能源態度的前測單題平均得分均高於對照組（3.35＞2.92、3.16 ＞2.93）；在教學後，兩者的後測單題平均得分亦高於對照組，實驗組後測單題平均得 分為（3.35＞3.04、3.34＞3.06、）。價值觀與態度上，實驗組平均進步實驗組進步.08 分，對照組進步.12 分，顯示此兩組學童皆有進步(如表 4、5)。
在行動技能的前測單題平均得分高於對照組（.91＞.82）；在教學後，行動技能的 後測單題平均得分亦高於對照組後測單題平均得分為（1.75＞.88），行動技能上，實驗 組平均進步實驗組進步.84 分，對照組進步.04 分，顯示此兩組學童皆有進步，可知實驗 組學童較對照組學童在綠色能源行動技能方面，能提出較多個有效方法，以解決問題 (如表 4、5)。 在行動經驗的前測得分高於對照組（2.52＞2.37）；在教學後，行動經驗的後測單題 平均得分亦高於對照組後測單題平均得分為（2.91＞2.46），行動經驗上，實驗組平均進 步實驗組進步.39 分，對照組進步.09 分，顯示此兩組學童皆有進步(如表 4、5)。 為進一步了解其差異情形，是否與教學方式有關，便進行量表的共變數分析。 二、單因子共變數分析 表 6.單因子共變數分析摘要表 項目 變異 來源 型Ⅲ平方 和(SS) 自由度 (df) 平均平方 和(MS) F 檢定 (F) 顯著性 (Sig) 效果量值 (F) 環境覺知 組別 2.328 1 2.328 .486 .486 誤差 244.280 51 4.790 個人感受 組別 46.224 1 46.224 15.703*** .000 .554 誤差 150.128 51 2.944 能源議題現 況 組別 .354 1 .354 .555 .460 誤差 32.563 51 .638 綠色能源認 知 組別 4.386 1 4.386 5.257* .026 .319 誤差 42.546 51 .834 環保行動策 略 組別 .300 1 .300 1.274 .264 誤差 12.016 51 .236 環境倫理 組別 2.523 1 2.523 1.001 .322 誤差 128.461 51 2.519
綠色能源態 度 組別 17.733 1 17.733 4.434* .040 .295 誤差 203.975 51 4.000 行動技能 組別 88.212 1 88.212 50.998 *** .000 1 誤差 88.215 51 1.730 行動經驗 組別 158.659 1 158.659 7.790** .007 .392 誤差 1038.766 51 20.368 *p<.05 **p<.01***p<.001 在綠色能源覺知與敏感度分析中，在個人感受上有顯著的差異(F=15.703) ，具大效 果量；在環境覺知上無明顯差異。二組的主要差異在個人感受方面，分析本研究之原 因，可能是因為研究者在課程教學時，都有使用圖片、影片之視聽媒體介紹，能讓學童 較具體感 受到地球暖化與氣候變遷的嚴重性，但實驗組在教學當中，教師會提出一些 相關問題 給予學童思考，反思造成這些現象的原因是什麼，所以較能感受環境污染的 嚴重性(如表 6)。 在綠色能源概念與知識分析中，在綠色能源認知上有顯著的差異(F=5.257) ，具中 效果量；在能源議題現況與環保行動策略上無顯著差異。其原因可能是因為能源議題與 學生日常生活習習相關，加上全球暖化的現象又日益嚴重，因此學生會重視綠色能源知 識的學習，尤其是綠色能源相關的新科技或產品，更能吸引學童的注意力，像太陽能車 PK 賽時，學童都非常的興奮想去實際操作，以瞭解太陽能的功效，所以實驗組和對照 組學童在綠色能源相關的概念知識無顯著差異(如表 6)。 在綠色能源概念與知識分析中，在綠色能源態度上有顯著的差異(F=4.434)，具小效 果量；在環境倫理上無顯著差異。其原因可能是因為實驗組學童分組蒐集與整理綠色能 源相關資料，並製作成海報，上台報告分享時，別組同學也很認真想要知道其他組的報 告內容，下課時也會去觀看海報，對綠色能源有相當的瞭解;而對照組在教師簡報講述 教學時，學童也都很認真聽講綠色能源的優缺點與其應用的情形，所以兩組學童對綠色 能源都能有正向肯定的態度，因此在價值觀與態度的得分，沒有顯著的差異(如表 6)。 在綠色能源行動技能分析中，在行動技能上有顯著的差異(F=50.998) ，具大效果 量。實驗組和對照組學童具有搜集資料，和應用所學綠能知識設計綠能屋，以解決能源 逐漸枯竭與地球暖化的問題之能力，而實驗組學童多了分組查詢、搜集綠能資料和上台 報告的經驗，這可能就是有顯著差異的主要因素，因此實驗組與對照組在 綠色能源之 行動技能方面有顯著差異(如表 6)。 在綠色能源行動經驗分析中，在行動經驗上有顯著的差異(F=7.790)，具中效果量。
可能是因為實驗組的學童透過STS 教學方式,讓學童主動學習、實際蒐集資料、相互討 論、體驗與能源議題相關的活動過程當中，使學童更有機會去思考反省自己的想法與行 為，並真正體會環境保護需要靠大家的實際行動，進而願意身體力行節能環保的行為; 而接受講述教學的學童，雖然知道節能的重要性及方式，但在實際行為表現上，可能需 再不斷提醒(如表 6)。 三、原始後測總分平均數與調整後總分平均數 表 7.調整後總分平均數摘要表 原始後側總分平均數 調整後總分平均數 項目 實驗組 對照組 實驗組 對照組 覺知與敏感度 33.92 31.56 33.76 31.76 概念與知識 11.48 10.44 11.30 10.63 價值觀與態度 33.44 30.48 32.68 31.24 行動技能 5.25 2.62 5.23 2.65 行動經驗 31.96 27.07 31.28 22.76 以前測分數作為共變量，排除了前測的差異，經實驗處理後，覺知與敏感度的 分數由33.92 分及 31.56 分調整為 33.76 分和 31.76 分;概念與知識分數由 11.48 分及 10.44 分調整為 11.30 分和 10.63 分;價值觀與態度分數由 33.44 分及 30.48 分調整為 32.68 分和 31.24 分; 行動技能分數由 5.25 分及 2.62 分調整為 5.23 分和 2.65 分;行動 經驗分數由31.96 分及 27.07 分調整為 31.28 分和 22.76 分，顯示實驗組的後測平均 數高於對照組的後測平均數 (如表 7)。 由研究結果整理後發現，經由 STS 教學法教學後的學生，在學習綠能與環保相 關的資訊上，有較高的成效，表示STS 綠色能源教學有助於學生的學習，可能是因 為學生藉由社會議題、互相討論與提出觀點，使學生更有機會去思考反省自己的想 法與行為，而對此單元產生興趣，進而積極參與節能環保的行為。
伍、討論與建議
由文獻探討中發現，許多研究論文指出 STS 教學對於學生的環境教育相關能 力，有不錯的效果，而本研究以STS 模式進行教學，強調科學、技術與社會之間的 結合，研究也發現以STS 模式進行教學以的學生在綠色能源的學習相對講述式教學 模式的學生，在學習上來的有效。 而實施綠色能源教學之後，實驗組與對照組學童在覺知與敏感度、概念知識、 價值觀與態度、行動技能、行動經驗等方面均有成長，也可能因為STS 綠色能源教 學法的性質，較強調科技與社會的結合，較多機會讓學生提出、發現、解決與反思 問題，也較多需要實際行動的活動與需要身體力行的節能環保行為，讓學生較能夠 在活動過程中加深對於綠色能源的印象，因此在綠色能源之覺知與敏感度、行動技 能、行動經驗上的得分有顯著差異，在概念知識、價值觀與態度上沒有顯著差異。 建議教師可以參加 STS 教學模式相關的進修研習活動，運用 STS 教學方式進行 環境議題的教學，讓學生可以主動學習探索，獨立思考與解決問題，藉由解決問題 的活動過程，將所學到的技能與概念靈活應用於日常生活中，在研究中也發覺，藉 由影視多媒體的觀賞，學生更能瞭解綠色能源的應用及發展情形，也能提升學生的 學習興趣，教師可多採用影視多媒體教學，亦可利用能源教育資訊相關網站，所提 供的教學資源，以增加學童學習動機和豐富能源教學內容。而在研究中，學習成效 較低的面向，建議可藉由其他教學方式或其他教學教具進行加強，以提升學生對於 綠色能源的知識。參考文獻
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附錄一 STS 綠色能源教學與講述教學之課程流程設計與架構 組別 實驗組 對照組 課程 STS 綠色能源教學 講述教學 教學階段及學習活動 教學階段及學習活動 邀 請 1.議題討論：觀看「北 極熊沒有家」的影片， 之後討論相關 問題。 1.觀看「北極熊沒有 家」的 影片引導學生學 習動機。 引言 （1）什麼原因造成北 極熊沒有家？ （2）造成這些問題的 主要原因 是什麼？ 2.瞭解生活中常使用的 能源及其使用後會愈來 愈少。 正 題 （3）這些現象會對人 類生活造成什麼影響？ 3.知道能源使用會產生 環境 汙染、溫室效應， 影響氣候變遷。 探 索 與 發 現 2.瞭解能源的意義與種 類並分組討論發表在日 常生活中食衣住行各方 面所使用的能源。 4.教師介紹各種綠色能 源： 3.瞭解石化燃料的有限 並分組 調查討論其對環 境的影響。 太陽能－太陽能集熱板 吸收光能儲存為電能使 用；太陽能 熱水器將太 陽能轉化成熱能。 4.觀看「太陽能車」的 影片， 之後討論相關問 題。 （1）太陽能車有 什麼好處？ 水力－利用水的位能落 差儲 電。
（2）日常生活中你發 現有哪些利用太陽能的 產品？ 風力－利用風力帶動葉 片轉 動再轉換成電力。 5.分組查詢並報告綠色 能源 （太陽能、風力、 水力、生質能、地熱） 的利用情形與優缺點？ 生質能－利用太陽能與 二氧 化碳，進行光合作 用促進植物 生長，再作 為燃料，如生質柴油、 酒精汽油。 6.討論綠色能源與石化 能源的 差異？ 地熱－來自地球岩漿及 放射 性物質的衰變所釋 放出來的 能量。 創 造 7.利用綠色能源做玩具 （太陽能車PK 賽） 5.介紹「節能屋」、 「節能標 章」、「能源 效率分級標示」 探 索 與 發 現 提 出 解 釋 和 解 決 策 略 8.能源迷宮大挑戰。 9.參觀「節能屋」瞭解 綠能科技的應用情形。 6.各種綠色能源使用之 重點 整理。 重點 摘 要 10.認識「綠建築」、 「節能標 章」、「能源 效率分級標示」、 並蒐 集有節能標章的物品海 報。 7.請學生發表生活上節 約能 源的方法。 提 出 思 考
11.分組設計節能綠建築 並發表。 8.教師歸納「潔能」與 「節能」 的重要並落實 於生活之中。 結 論 各組一張海報，請小朋 友發揮自己的創意，結 合綠色能源的使用，設 計一個想像中的創意綠 能屋海報並發表設 計構 想，與全班分享。 12.「酷 cool 節能屋」 闖關活 動。 採 取 行 動 13.蒐集節能減碳小秘 方，檢核自己日常生活 中節能減碳的情形，落 實節能減碳的實際行 動，以達到「潔能」與 「節能」的目標
附錄二 綠色能源學習成效問卷 親愛的同學你好: 這是一份研究問卷,目的是希望了解同學在綠色能源教育上的表現情形,純屬學術研究之用,不會列 入成績計算,你所填寫的資料絕對保 密。請你仔細閱讀每一個題目後,再依照自己的想法直接作 答。謝謝你的幫忙! 第一部分:學生個人資料 我的性別:□男 □女 班級座號: 班 號 第二部分:學習成效度量問卷 一、覺知與敏感度 答題方式:以下各題敍述,每一題均有「從沒這樣」「很少這樣」「經常這 樣」「總 是這樣」四個選項,請仔細閱讀後,依據自己的真實感受,在適當的□中打【ˇ】, 每題 只能勾選一個。 從 沒 這 樣 很 少 這 樣 經 常 這 樣 總 是 這 樣 1.我覺得人類生活上的食、衣、住、行、育、樂各方面都需要使用能源。 2.我覺得能源的使用,如汽車使用汽油,會造成環境污染。 3.我發現石油、天然氣等能源被人類過度使用後會愈來愈少。 4.我覺得全球的氣候變遷最主要原因是人類的行為造成的。 5.我覺得近幾年氣候異常的現象,常會威脅人類生命財產。 6.我認為環境污染會影響到後代人類的生存。
一、覺知與敏感度 答題方式:以下各題敍述,每一題均有「從沒這樣」「很少這樣」「經常這 樣」「總 是這樣」四個選項,請仔細閱讀後,依據自己的真實感受,在適當的□中打【ˇ】, 每題 只能勾選一個。 7.我覺得現在雖然有許多不同的能源可供利用,但是仍有可能再發生能源危 機。 8.我喜歡藉由身體感官(視覺、觸覺、聽覺)感受自然環境的美好。 9.看到環境遭到破壞與污染的新聞報導時,我會感到很難過。 10.我發現很多生活家電物品,多了節能標章。 二、概念知識 答題方式:每一題有四個選項,請你把認為最正確的答案號碼填在( )中,每題 只能選一個 答案。 ( )1.民眾反對興建核能發電廠的原因中,下列敘述何者不是主要因素? （1）空氣污染 （2）輻射安全（3） 核廢料 （4）核電廠意外。 ( )2.水力發電對環境會造成什麼影響?（1）輻射污染（2）魚類無法迴游（3）空氣污染 （ 4）地下水污染。 ( )3.溫室效應可能會對地球造成什麼影響?（1）使地球更溫暖,更適合人類居住 （2）植 物會開得更好 （3）造成全球平均溫度上昇,生態環境異常 （4）環境因此變得很舒適,像 一個溫室一樣。 ( )4.我們生活的地球環境中,哪一種能源使用完了無法再生?（1）太陽能 （2）風力 （ 3）石油 （4）水力。 ( )5.下列何者是目前正在積極研發使用的綠色能源? （1）煤炭 （2）石油（3）天然氣 （4）太陽能。 ( )6.下列何種能源具備較為潔淨,對環境污染較小的優點? （1）煤炭 （2）石油 （3）天 然氣（4）風力。 ( )7.目前台灣最適合使用太陽能的地區在哪裡? （1）南部（2）東部（3）北部（4）西
部 ( )8.「太陽能光電板」是將陽光轉換成何種能源?（1）火力（2）風力（3）電力（4） 磁力 ( )9.將太陽能電池設置於屋頂、製成遮陽棚等,合乎什麼理念? （1）健康理念（2）安全 理念 （3）樂活理念 （4）綠建築理念。 ( )10.水庫中的水可以用來發電,是運用水的? （1）化學能 （2）電能 （3）機械能 （4）位能變成動能。 ( )11.風力發電面臨最大的挑戰是?（1）日照時間不足（2）雨季太集中（3）水災（4） 風力不穩定。 ( )12.下列有關「綠色能源」的敘述,何者是正確的? （1）造成溫室氣體排放過量（2） 低污染 （3）有一天會用完 （4）危害生態環境。 ( )13.一般建議將冷氣的溫度設定在幾度之間最能節約能源? （1） 18~20°C（2） 20~22°C （3） 24~26°C （4） 26~28°C ( )14.下列何項照明燈具較為節省能源? （1） LED 燈 （2） 鎢絲燈泡 （3） 聚光燈 （4）探照燈 三價值觀與態度 答題方式:以下各題敍述,每一題均有「非常不同意」「不同意」「同意」 「非常同意」四個選 項,請仔細閱讀後,依據自己的看法,在適當的□中打【ˇ】, 每題只能勾選一個。 非 常 不 同 意 不 同 意 同 意 非 常 同 意 1.我們只有一個地球,節約能源是必要也是每一個人應該做的。 2.我認為利用綠色能源所建立的發電設置,不頇經環境影響評估。 3.傳統能源的生產與使用會導致污染,我贊成使用不會造成環境污染的綠色能 源。 4.發展綠色能源的費用較高,但為維護環境我不會在意調高電費。 5.政府規定汽機車必頇定期做排放廢氣檢驗,是每位國民的義務及責任。
6.目前綠色能源很貴,我們可以等到完全沒有傳統能源,再開發使用綠色能源。 7.開發綠色能源是科學家的事,和我沒有關係。
8.我會過簡單的生活方式,以減低環境的負擔。
9.地球有取之不盡、用之不竭的綠色能源。
四、行動技能 答題方式:請小朋友先看看下面的故事,故事下面有幾題的問答題要問你的想法,請盡量將自己的 想法與所知道的答案寫出來,可以寫多一點。 故事內容(改編自「西瓜星球,砰」): 在廣大無邊的孙宙中,有一個小小的西瓜星球,住著一群西瓜星人,他們在西瓜皮上打 洞鑽井,從井裡抽出西瓜汁當作食物。叮噹博士是西瓜星球上著名的科 學家,有一天他計 算出西瓜星球上的西瓜汁,只夠他們再吃 125 年,於是趕緊告訴 科學部長,希望大家提早想 辦法。科學部長聽了之後很緊張說:「這真是個大問題, 一定要報告總統!」可是總統聽了 之後說:「真是大驚小怪,還有 125 年那麼久以 後的事情,以後再想吧!」 但幾個月後,突然有一顆隕石撞擊在西瓜星球,引發強烈的地震且把西瓜星球 打穿破了兩 個大洞,西瓜汁從大洞裡流出來,這些流出來的汁液因為受到污染,已 經不能再吃了,工程 師們好不容易的把那兩個大洞堵住,可是根據叮噹博士估算, 現在西瓜星球裡剩下的西瓜 汁,大概只能夠再吃一年而已。 1.小朋友,你覺得目前西瓜星球會遭遇到哪些問題呢? 答: 2.如果你要幫忙解決西瓜星球的問題,你可以利用哪些方法來收集資料呢? 答: 3.想想看,如果你是西瓜星球上的居民,你會想到用什麼辦法拯救西瓜星球? 答:
五、行動經驗 答題方式:以下各題敍述,每題均有「從沒這樣」「很少這樣」「經常這樣」「總 是這樣」四個選項,請仔細閱讀後,依據自己帄常的情形,在適當的□中打【ˇ】, 每題只能勾選一 個。 從 沒 這 樣 很 少 這 樣 經 常 這 樣 總 是 這 樣 1.我會將使用傳統能源的危機,告訴親朋好友。 2.我會將節約能源經驗告訴親友,帶動大家一起響應節約能源。 3.我要提醒家人將家中的燈泡或家電換成省電型的。 4.如果家人要買新的電器用品,我會建議家人購買有貼有節能標章的商品。 5.我要把綠色能源的好處,向親朋好友推薦。 6.我要說服校長,希望學校能裝設太陽能發電。 7.我會主動收集有關節約能源的資料。 8.我會去注意家中那些電器用品比較浪費電。 9.我會主動注意「能源」的新聞或報章雜誌報導。 10.電器不用時,我會把插頭拔下。 11.除了注意電費帳單的多少外,我也會注意帳單上二氧化碳的排放量。
