行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
九年一貫生活科技能力指標的銓釋與轉化之研究：MST 教學
策略
計畫類別： 個別型計畫 計畫編號： NSC92-2522-S-003-006- 執行期間： 92 年 05 月 01 日至 93 年 07 月 31 日 執行單位： 國立臺灣師範大學工業科技教育學系(所) 計畫主持人： 游光昭 共同主持人： 蕭顯勝 計畫參與人員： 林坤誼，王詩婷，張鑫安，謝沛珊 報告類型： 完整報告 處理方式： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 93 年 8 月 3 日
標準導向式之統整課程研究：
以九年一貫自然與生活科技領域為例
摘要 許多研究在檢視九年一貫課程綱要於中小學的落實現況時，都發現了許多實施上的困 難，其中以如何把能力指標詮釋與轉化成可實施的課程教材最為受到重視。本研究有鑒 於近年來實際參與教育實務的教師，已逐漸突破傳統角色並參與許多課程領域的學術研 究及分析，故由五位自然與生活科技教師與本研究小組組成研究團隊，採用協同行動研 究的方式，針對九年一貫自然與生活科技領域中「科技的發展」與「設計與製作」之能 力指標進行詮釋，並將所詮釋之結果轉化為標準導向的自然與生活科技統整課程。此外， 本研究更透過實際教學以驗證所詮釋與轉化的成果之可行性。透過本研究的實施，期盼 能夠使九年一貫課程改革的理念能夠真正落實於教育實務機構，而非僅侷限於理念上的 宣導。 關鍵字：標準導向、統整課程、自然與生活科技。The Study of Standards-Based Curriculum Integration:
An Example of Natural Science and Living Technology
Abstract
When it comes to examine the current situation in the nine-year joint curriculum in different researches, many results indicated that there were many difficulties shown in schools at very levels. Among these difficulties, the most often complained one was how to interpret and transform the ability indicators into an appropriate curriculum. In order to interpret the ability indicators meaningfully, this study
invited five teachers and researchers to establish the statements that can best interpret the ability indicators of “the development of technology” and “design and make” in the Natural Science and Living Technology, one of the seven major curricula in junior high school. The results of interpretation and transformation were also put into practicing in classroom to examine the feasibility. Through the study of this research,
the researchers believed that the ideal of nine-year joint curriculum could be implemented in every elementary and middle school.
Keywords: standards-based, curriculum integration, Natural Science and Living Technology.
壹、緒論
一、背景與動機
新世紀來臨之後，世界各國莫不致力於教育改革工作，以提升國家競爭力為目標。 我國亦於近年推動教育改革工作，並在課程與教學、行政方面皆有重大的改變。然而任 何一項教育改革不能僅流於形式化或片面式的改革，必須以宏觀與整體性的角度作為思 量，方能畢竟全功。以現階段全球化的教育改革趨勢而言，標準導向（standards-based） 的教育改革已逐漸受到重視，透過標準的研訂以做為教育改革的基礎，一方面可以界定 教育所期望達成的成果，一則可以明確地評量學生的表現。我國九年一貫課程綱要的實 施，便是源自於此一標準導向的教育改革趨勢，且與美國標準導向教育中的學習標準 （academic standards）相當類似（盧雪梅，2004）。透過九年一貫課程綱要的實施，我 們所期盼的是讓教育成為生活的轉化者，而非知識的製造廠，亦即希望能打破傳統課程 標準鉅細靡遺的形式，而採取明列各學習階段應培育之基本能力指標（basic competency indicators），以期使未來之教學更為彈性且多元。 然而，當檢視九年一貫課程綱要的落實現況時，卻發現許多實務上的困難，例如學 校總體課程計畫的爭議、教師能力和時間配合的差異、專家和家長觀念的衝突、教科書 中的教材單元目標和能力指標配合度不佳等（葉連祺，2002）。而探究這些困難的背景因 素，則發現這些實務的困難多因基本能力指標未能轉化成各個不同團體所共識的目標敘 述。由於能力指標轉化的方式是十分的多元，除了透過課程學者及理論家等學術取向外， 部份學者也極 力主張 實務工作者要 參與課 程領域的學術 研究及 分析（Ornstein & Hunkins, 2004）。緣此，本文主要以教師做為進行能力指標的詮釋與轉化的主體，針對 自然與生活科技領域中的「科技的發展」與「設計與製作」等兩大項能力指標進行詮釋。 並進而根據詮釋的結果，以主題式的統整課程為示例，轉化出相對應的教材（含網路多 媒體教材）、教師手冊與學生手冊，以解決教材單元目標和能力指標配合度不佳的情形。二、研究目的
根據前述研究背景與動機，本研究的研究目的如下： （一）詮釋九年一貫課程綱要中自然與生活科技領域中「科技的發展」與「設計與製 作」之能力指標。（二）發展符合上述能力指標之標準導向的自然與生活科技課程。 （三）驗證上述標準導向的自然與生活科技課程之可行性。
貳、自然與生活科技領域能力指標的詮釋與轉化
一、能力指標的詮釋
我國教育改革常以美國為借鏡，以現行九年一貫課程綱要中所訂定的能力指標而 言，便與美國標準導向教育改革所設立的學習標準（academic standards）十分類似， 只是概念不全然相同。美國的標準主要分為「內容標準」（content standards）和「表現 標準」（performance standards）兩種，內容標準界定學生應知及應能為何（what students should know and be able to do），亦即學校和教師所應教導學生的核心知識和 技能；而表現標準則是根據內容標準來界定學生在各教育階段的表現所應該達到的程度 （how good is good enough）。表現標準也是評量結果報告和績效責任評估的架構，亦 稱為表現水準或成就水準，其主要描述的是學生應展現之行為或表現特徵與品質為何（盧 雪梅，2001）。 反觀我國九年一貫課程綱要中所訂定的能力指標，主要在於訂定不同學習階段學生 所應具有的能力表現，但對學生的應知為何與在各學習階段能力表現的評量，則無相對 的標準呈現，因而造成專家學者、教師、家長對能力指標的意涵產生許多不同的解讀方 式。有些學者針對能力指標進行詮釋與轉化，例如：王素芸（2001）以文獻分析方式針 對「基本能力指標」之發展及名詞概念進行探究，藉此釐清基本能力指標的相關概念； 楊振昇、洪淑萍（2002）則以說明基本能力、課程目標與基本能力指標間的關係，進而 將語文領域的基本能力指標轉為較具體、明確的項目，以利教師、學生與家長瞭解學生 的學習成效；鄭蕙如、林世華（2002）的研究在了解九年一貫課程綱要中數學領域分段 能力指標序階之適切性，以瞭解各分段能力指標的難易度適切性；李坤崇（2002）則提 出透過「概念式」、「展開式」與「解剖式」等方式進行綜合活動領域能力指標的分析； 方崇雄、林坤誼、張聖麟（2004）是採用「概念式」與「展開式」合併的方式進行自然 與生活科技領域能力指標的分析。 前述各項研究皆著重在能力指標的詮釋，嘗試使之成為適合各個不同目標團體所能 了解的語言，以藉此讓九年一貫的改革理念能夠徹底落實。然而，除了透過課程學者及 理論家等學術取向外，更重要的是亦應以實務工作者（教師）為主體，藉由實務工作者的角度以進行能力指標的詮釋。因此，本研究在進行能力指標的詮釋過程中，便借重第 一線教師之經驗，與研究者共同進行自然與生活科技領域之部份能力指標的詮釋。
二、能力指標的轉化－自然與生活科技領域標準導向的統整課程發展
根據許民陽、林麗詩（2004）的研究顯示，許多自然與生活科技教科書在編寫教學 活動與相對應能力指標的方式有兩種：(1)單元取向：在引用能力指標時，是以整個單元 活動為主，將所有可以在此單元學會的能力指標均列入；(2)活動取向：先將單元內容統 整成幾個大主題後，再設計教學活動，並對照可以列入之能力指標。但是，不管是單元 取向式或活動取向式的課程內容規劃，目前的自然與生活科技教科書在內容的編排上仍 多偏向學科取向。換言之，課程內容的編排仍屬物理、化學、地球科學、生物、及生活 科技分別獨立，而其間少則有統整。 此種傳統式的分科課程著重在各自設計，其結構較為鬆散且缺少縱的連貫和橫的銜 接，經常導致教材重複、脫節或矛盾的現象，而且知識被切割的過於破碎，學生僅能獲 得零碎的知識而無法獲得統整的經驗（歐用生，2000）。因此，傳統分科課程已漸漸無法 滿足學生需求，且在課程適切性上也遭受許多批評，也因而造成統整課程因應而生，成 為二十一世紀課程設計上的重要理念（Jacobs, 1989; Beane, 1997）。「統整課程」的概念 發源甚早，而且與進步主義教育思潮的發展有密切的關聯（楊龍立、潘麗珠，2001；Beane, 1997）。但隨著進步主義的沒落，統整課程的概念不是被遺忘，就是被窄化（歐用生，2000； Vars, 1991; Beane, 1997）。以下主要先分析統整課程的類型，進而說明標準導向統整課 程的發展步驟，以作為本研究發展統整課程之依據： （一）統整課程的類型 有關於統整課程類型的研究雖然十分豐碩，但當論及統整課程類型時，多 數學者皆會引用Fogarty 的論述。Fogarty（1991）認為統整課程的意義並不是 絕對的，也沒有唯一的做法，它應該是一個具有彈性的概念，並可依據實際的 情況加以調整。Fogarty 的看法與國內學者楊龍立和潘麗珠的看法一致，楊龍 立和潘麗珠（2001）亦認為統整課程的定義十分多元，須透過語文、課程層次、 判斷依據、整體教育、計畫行動及時間演化等取向來說明統整課程，方能夠真 正的掌握其意義。故Fogarty 持這個觀念，以連續體的概念，將統整課程的作 法分為十種類型：(1)在單一學科中的統整，如分立式（fragmented）、聯立式 （connected）及窠巢式（nested）；(2)各學科間的統整，如序列式（sequenced）、共 有 式 （shared ）、 張 網 式 （ webbed ）、 線 串 式 （ threaded ） 及 整 合 式 （integrated）；(3)學習者本身或學習者之間的統整，如沉浸式（immersed） 及網路式（networked）（楊龍立、潘麗珠，2001，頁 226；單文經，2002，頁 79）。茲將此十種類型簡要分述如下（單文經，1999；Fogarty, 1991）： 1.分立式：此一模式亦即傳統上用以設計和組織課程的方式，主要依據清晰分立 的學科領域來安排課程。採用分立式模式的課程設計者便如同透過「潛望鏡」 來看課程；在同一時間內提供單一視線，而觀看的方向集中於某一單獨的學科， 而各學科皆被視為一個可以獨自存在的實體。 2.聯立式：採用聯立式模式的課程設計者，好比透過觀劇用的望遠鏡（opera glass），聚焦於某一學科的細微末節及相互連結的地方。雖然學科間仍是保持 分立的，但是此一模式設法在各個學科領域間作明顯的連結，亦即將主題、知 能或概念和下一個主題、知能或概念進行緊密的連結。此模式的重點是在學科 的領域內把觀念加以關聯，而不像「分立式」的課程，認為學生會自動地了解 這些連結。 3.窠巢式：採用窠巢式模式的課程設計者，好比以 3-D 的眼鏡觀察一個觀念、主 題、或單元的多元面向。此一模式運用的是自然的組合，亦即在介紹主要觀念 之際，學生可以同時學習到其他領域相關的觀念。 4.並列式：採用並列式模式的課程設計者，好比透過普通的眼鏡來看課程；鏡片 雖然是分立的，但是卻以同一副眼鏡框起來。換言之，雖然學科的主題或單元 以分立的方式進行教學，但透過重新安排且排成序列，可使相關聯的概念提供 一個寬廣的框架。因此，教師可以妥善地安排這些主題，以便使相類似的單元 能一致。 5.共有式：採用共有式模式的課程設計者，好比透過雙筒望遠鏡來看課程，以一 個聚焦的影像，將兩個領域分立的學科合在一起，進而利用相互重疊的概念作 為組織的因素，故使用此一模式可以把兩個學科共有的內容或教學活動涵蓋進 去。 6.張網式：採用張網式模式的課程設計者，好比透過望遠鏡來看課程，把不同學 科的整個概念綱目一網打盡。因此，使用此一模式的課程通常以一個具有最豐 富意義的主題以統整教材，如「發明」。 7.線串式：採用線串式模式的課程設計者，好比透過放大鏡來看課程，以後設課
程的方式，把鉅觀的概念貫穿全部教材的內容。使用此一模式可以把思考知能、 社交知能、學習策略、圖示組體、科技，乃至於多元智慧等學習理論，以一條 主線貫串起來。 8.整合式：採用整合式模式的課程設計者，好比透過萬花筒的方式來看課程，以 重新安排且經過科際整合的主題，圍繞著某些重疊的概念，並將經過科際整合 的主題，重新加以安排。此一模式以跨科際的方式，找出各個主要學科中重疊 的知能、概念和態度，進而加以融合。 9.沉浸式：採用沉浸式模式的課程設計者，好比透過顯微鏡來看課程，以個人「興 趣」和「專長」作為鏡頭，篩選與過濾所有的內容。因此，統整的作用在學習 者「內部」完成，而較少有（或是根本就沒有）外來的干預。 10.網路式：採用網路式模式的課程設計者，好比透過稜鏡以開創多元面向和聚焦 方向的觀點來看課程，正如一個三向或是四向的電傳會議，網路式的課程提供 了許多探索和解釋的方向。因此，在此一模式中，學習者主導著統整的歷程， 只有學習者本身才會瞭解其領域的糾結，也只有學習者才會選擇必需的資料。 雖然Fogarty 所提出的十種模式非常值得參考，但是統整課程的作法並不 只是組織學科內容的一種形式或技術，而是一種綜合的、進步的教育哲學實踐。 換言之，統整課程不僅涉及重新安排學習計畫的方法，其設計理念背後更反應 對學校目的、學習本質、知識組織與應用，以及教育經驗的意義等觀點（甄曉 蘭，2002；Beane, 1997）。有鑑於此，本研究便主要採用 Fogarty 所提出在單 一學科中的聯立式統整，並結合前述設計理念，以發展九年一貫自然與生活科 技統整課程。 （四）標準導向統整課程的發展步驟 課程發展的模式很多，而多數模式仍可大致歸納為技術的（technical）、非 技術的（non-technical）或是全貌性的（holistic）。尤其基於後現代的思考方 式，許多社會與教育評論家皆認為我們正（或已經）遠離了強調技術與精確的 現代時期，而進入著重非技術與不確定的後現代階段（Ornstein & Hunkins, 2004）。然而，無論所依循的模式為技術的或非技術的，皆各有其優點與特色。 一般而言，著重學科內容的人通常喜歡技術的方法來發展課程，而著重學習者 為中心的人通常喜歡非技術或全貌性的觀點（Ornstein & Hunkins, 2004）。
議的統整課程發展程序，進而比較與歸納出以基本能力及能力指標為本位的統 整課程發展程序，而此種以基本能力及能力指標為本位的取向，亦即所謂的標 準導向。高新建（2001：16）所提出的標準導向統整課程發展程序如下： 1.組織課程委員會及課程小組。 2.瞭解國家和地區的課程相關規定，蒐集文獻及意見。 3.訂定學校願景，建構理想的學生圖像。 4.決定實施的方式及統整的類型。 5.整理並分析課程綱要的基本能力、課程目標及能力指標。 6.發展全校統整課程的目標與架構，確定各主題的目標與概念。 7.彙整並分析現有教材及相關資料，蒐集可用資源。 8.發展全校的課程方案，核對課程綱要的基本能力及能力指標。 9.調整上課時間實施彈性課表。 10.編寫學年的教學計畫，核對課程綱要的基本能力及能力指標。 11.組織教師團隊實施協同教學。 12.編寫班級的單元活動設計，核對課程綱要及學校學年課程。 13.準備實施，向受影響的相關人員解釋。 14.實施、檢視進度與檢討問題。 15.根據學習評量、課程評鑑及相關資料修改課程。 16.維持與制度化。 前述統整課程的發展程序雖然是以直線的方式列出，但是學校及教師在實 際發展學校的統整課程時，這些程序並不必然是線性式的，可以視發展上的需 要，根據所獲得的回饋資料，循環反覆已經完成的步驟。
參、研究設計與實施
由於本研究的研究目的在於詮釋與轉化自然與生活科技領域之部份能力指標，因 此，選定五位具實務經驗的教師與本研究小組組成研究團隊後，便以協同行動研究方式， 一方面進行自然與生活科技領域部份能力指標的詮釋與轉化，另一方面則進一步探討詮 釋與轉化後的實施結果。以下就研究架構、研究團隊、研究時間、資料蒐集與資料分析 分述如下：一、研究架構
本研究所採之協同行動研究法是行動研究的一種形式，所不同的是更強調研究者與 教育工作者間的互動合作關係（蔡清田，2000；Oja & Smulyan, 1989）。本研究團隊主 要結合自然與生活科技領域的教授與教師，一方面針對現行九年一貫課程自然與生活科 技領域能力指標缺乏共識的問題，進行能力指標的詮釋與轉化，並擬訂行動策略；另一 方面則透過教師將詮釋與轉化的結果進行實驗教學，並於實驗教學後進行省思和討論， 進而達到詮釋自然與生活科技領域部份能力指標，以及發展出自然與生活科技領域標準 導向的統整課程等目的。緣此，本研究參考高新建（2001）所提出的標準導向統整課程 發展程序，並研擬出本研究的研究架構如圖1 所示： 圖1 研究架構圖
二、研究團隊
參與本研究主要的教師共計有五位，其中一位為國立大學的教授，該位教授曾擔任 實習輔導處學生實習組組長，並有數年開設生活科技教學實習的課程；而另外四位為台 北市四所不同國中的自然與生活科技領域教師，此四位自然與生活科技領域教師皆具有 十年以上的教學經驗，且其中有兩位教師是台北市輔導團的成員。透過前述五位教師的 參與，再加上本研究小組的兩位教授與三位碩士班研究生，共同組成自然與生活科技領 域標準導向統整課程發展小組，以藉此發展出自然與生活科技領域標準導向統整課程。三、研究時間
本研究主要研究時間為九十二年十月起，至九十三年五月為止；其中九十二年十月 主要著重於自然與生活科技領域部份能力指標的詮釋，而九十二年十一月至九十四年二 自然與生活科技 領域能力指標的 詮釋 統整課程類型 與實施方式的 決定 標準導向統整課 程的教材、活動 與評量之發展 標準導向統整課 程的教材、活動 與評量之實施 反思與回饋 計 畫 行 動月主要著重於將自然與生活科技領域部份能力指標轉化為標準導向的統整課程，最後並 於九十三年三月至五月期間實施八週的實驗教學，並召開多次反思與回饋的研究團隊會 議，以提供相關的具體建議。
四、資料蒐集
本研究之資料蒐集主要可分為兩方面：(1)就自然與生活科技領域部份能力指標的詮 釋與轉化而言，主要以研究團隊的會議為主，藉由研究團隊成員間的理念交流和互動， 進而先針對自然與生活科技領域的部份能力指標進行詮釋，並逐漸形成自然與生活科技 領域標準導向統整課程。(2)就實驗教學而言，主要由五位教師中之一位教師本身的實際 教學心得與觀察為主，並對應本研究所詮釋與轉化的成果，提出各方面的反思與回饋建 議，以供本研究團隊成員進一步思考與修正的方向。五、資料分析
本研究主要針對研究團隊的會議之錄音、記錄、以及五位主要參與教師針對自然與 生活科技領域之部份能力指標進行詮釋與轉化的資料進行分析，並將分析與統整結果經 由研究團隊進行討論與確認。透過此一持續發展過程，本研究團隊一方面發展出自然與 生活科技領域之部份能力指標的詮釋結果，另一方面亦同時依據詮釋結果來開發自然與 生活科技領域標準導向統整課程。肆、結果與討論
針對本研究設計流程圖所示的四項步驟：(1)統整課程類型與實施方式的決定，(2) 自然與生活科技領域能力指標的詮釋，(3)標準導向統整課程的教材、活動與評量之發 展，(4)標準導向統整課程的教材、活動與評量之實驗教學，本研究的研究結果主要可以 分述如下：一、統整課程類型與實施方式的決定
（一）統整課程類型的決定 本研究考量在自然與生活科技領域中須統整物理、化學、生物、生活科技 與地科等傳統學科知識，以及現階段仍舊重視各學科分立的知識學習，故就前 述 Fogarty（1991）提出的三類別十種方式的統整課程模式中，選擇「在單一學科中的統整」類別中的「聯立式」以進行本研究自然與生活科技領域統整課 程的發展。此外，Schwab（1969）曾指出「學習者」、「教師」、「學科內容」（subject matter）和「環境」（milieu）乃是課程的共同要素（commonplaces），任何課 程論述都無法跳脫這些要素所交織出來的課程實務考量，因而所有的課程發展 與設計其背後所涉及的課程組織，勢必都要處理這四項課程共同要素（甄曉蘭， 2002）。因此，本研究在掌握 Fogarty 統整課程模式精神的前提下，均分別依據 學習者、教師、學科內容與環境等內涵進行規劃。 （二）實施方式的決定 由 於 科 技 的 迅 速 發 展 ， 教 育 實 務 已 逐 漸 廣 泛 的 引 進 資 訊 傳 播 科 技 （information and communication technology, ICT），並透過課程發展來加強 教與學（Law, Lee & Chow, 2002）。故本研究主要以資訊傳播科技融入統整課 程的方式，並促成資訊傳播科技學習環境與傳統教室學習環境整合的目的。因 此，本研究在發展完統整課程所需之教材後，並將全部教材數位化，且置於網 路學習平台之上，以增加學生課後學習及模擬操作之用。
二、自然與生活科技領域能力指標的詮釋
由於在九年一貫課程綱要中自然與生活科技領域能力指標共計有八大項，範圍十分 廣大，本研究團隊僅能先就其中兩大項的能力指標（科技的發展及設計與製作）進行詮 釋與轉化，並針對其中之第四階段（亦即國中階段）的能力指標進行詮釋。在進行能力 指標詮釋的過程中，主要先由每位教師自行針對能力指標進行詮釋、並記錄詮釋結果， 再由本研究小組將所有教師的詮釋結果進行收集與彙整，並召開多次小組會議以進行反 覆的互動式討論，進而獲得最終的詮釋結果如表1 所示 表1 自然與生活科技領域能力指標的詮釋 能力指標 詮釋結果 4-4-1-1 了解科學、技術與 數學的關係 能藉由一個科技產品來分析該產品中相關的科學原理、數學 原則及技術方法，並了解彼此間運作之關係。 4-4-1-2 了解技術與科學的 關係 能陳述技術原理、方法與科學原理，以及彼此間相互支援、 應用的關係。 4-4-1-3 了解科學、技術與 工程的關係 能藉由工程實例，並分析其所運用的科學與技術原理或方 法。表1 自然與生活科技領域能力指標的詮釋（續） 能力指標 詮釋結果 4-4-2-1 從日常產品中了解 台灣的科技發展 能藉由探討日常所使用之產品的演進過程，來瞭解台灣的科 技發展。 4-4-2-2 認識科技發展的趨 勢 能藉由生活實例以觀察科技產業或產品，並分析該科技產業 或產品的發展趨勢。 4-4-2-3 對科技發展的趨勢 提出自己的看法 能藉由觀察日常生活中的科技產業或產品，提出自己對該項 科技可能發展趨勢的看法。 4-4-3-1 認識和科技有關的 職業 能舉例並說明數種日常生活中和科技有關的職業。 4-4-3-2 認識和科技有關的 教育訓練管道 能舉例並說明數種能提供科技訓練的教育訓練管道。 4-4-3-3 認識個人生涯發展 和科技的關係 能說出個人生涯發展在職業準備、就業及發展等不同階段 中，如何運用科技幫助自己。 4-4-3-4 認識各種科技產業 能從不同科技分類中分別舉出其代表性產業，並說明其緣起 及發展。 4-4-3-5 認識產業發展與科 技的互動關係 能藉由文件閱讀、概念陳述、活動進行，認識各種產業發展 和科技的互動關係關係。 8-4-0-1 閱讀組合圖及產品 說明書 能閱讀並說明日常生活中各類產品所附的組合圖及產品說 明書。 8-4-0-2 利用口語、影像（如 攝影、錄影）、文字 與圖案、繪圖或實 物表達創意與構想 能透過口語、影像（如攝影、錄影）、文字與圖案、繪圖或 實物來呈現個人的創意與構想。 8-4-0-3 了解設計的可用資 源與分析工作 能了解在科技學習活動中欲進行設計時的可用的資源，以及 進行該設計的分析步驟。 8-4-0-4 設計解決問題的步 驟 能規劃及設計解決科技問題的步驟。 8-4-0-5 模擬大量生產過程 能在設計與製作的學習活動中模擬大量生產的過程。 8-4-0-6 執行製作過程中及 完成後的機能測試 與調整 能藉由專題活動實際執行產品的製作流程，並在過程中及完 成後進行產品機能的測試與調整。
透過前述的分析步驟，本研究團隊的成員一致認為，詮釋後的結果較有助於體認原 有能力指標的意涵，並能據此發展自然與生活科技領域標準導向的統整課程。
三、標準導向統整課程的教材、活動與評量之發展
方德隆（2000）曾提出「以各學科內已有的論題作為組織中心」、「以社會問題或議 題作為組織中心」、「以學生本身的問題及其關注的問題作為組織中心」、「以吸引人的論 題作為組織中心」與「以過程取向的概念作為組織中心」等五種進行統整課程設計的組 織方式。本研究為了能統整自然與生活科技領域中分立的學科知識，主要以吸引人的論 題作為組織中心的方式，選擇與學生日常生活中密切相關的「橋樑」作為本研究發展自 然與生活科技領域標準導向統整課程的主題。在經過本研究團隊成員的深度討論後，主 要根據下列原則來發展標準導向統整課程： 1.運用動畫等數位教材介紹與橋樑相關的數學、科學與科技原理（稱為數學、科 學與科技原理區）； 2.運用網路模擬方式操控數學、科學與科技等相關變項，以在電腦上進行橋樑的 模擬設計（稱為虛擬實驗室）； 3.運用傳統教室的相關設備與工具，進而將在電腦中的模擬設計圖實際製作出作 品（稱為動手做實驗室）； 4.運用多元評量的概念以透過不同的評量方式，評量學生是否達成能力指標所代 表的能力內涵（稱為多元評量室）； 5.運用網路鏈結功能以提供與橋樑相關的網路資料，使學習者依據自我需求進行 更深或更廣的學習（稱為圖書資料室）。 透過此一系統化的程序，以及網路學習環境與傳統教室學習環境的整合，學習者在 學習不同的課程內涵時，能夠在最適切的學習環境中進行學習，進而提升統整課程的品 質。因此，根據前述的理念，本研究團隊所發展出的自然與生活科技領域標準導向統整 課程的教材、活動與評量方式簡介如下： （一）標準導向統整課程的教材 本研究所發展的標準導向統整課程的教材，主要有網路多媒體教材與傳統 書面教材，兩者的內涵一致，但是網路多媒體教材的呈現，則已包含較多的模 擬學習活動。本研究所發展的網路多媒體教材主要為「數學、科學與科技原理 教室」的內涵規劃，以下分別包含數學、科學與科技等相關原理的介紹舉例如 下：1.數學原理 在數學原理方面主要介紹三角函數以及畢式定理等兩項原理，除了基本概 念的介紹之外，更利用動畫的方式以解說數學的概念，使學習者能夠透過生動 活潑的動畫以學習數學的概念（如圖2）。 圖2 數學原理的介紹 2.科學原理 在科學原理方面主要介紹力的概念以及牛頓運動定律等兩項原理，除了基 本概念的介紹之外，更利用動畫的方式以解說科學的概念，使學習者能夠透過 生動活潑的動畫以學習科學的概念（如圖3）。 圖3 科學原理的介紹
3.科技原理 在科技原理方面主要介紹桁架結構的應用、桁架結構的基本組成以及桁架 結構的設計形式等三項原理，除了基本概念的介紹之外，更利用動畫的方式以 解說科技的概念，使學習者能夠透過生動活潑的動畫以學習科技的概念（如圖 4）。 圖4 科技原理的介紹 （二）標準導向統整課程的活動 經過前述數學、科學與科技領域的知識學習後，接下來學習者便可進一步 進行虛擬實驗室與動手做實驗室的活動，茲就此兩部份的活動說明如下： 1.虛擬實驗室 虛擬實驗室主要在提供學習者整合先前所學過的數學、科學與科技知識， 在網路上進行橋樑的設計，並由電腦虛擬測試成品。換言之，學生可以透過電 腦的虛擬測試，瞭解本身所設計產品的優缺點，進一步改善自己設計上的缺點， 除了可以免除以往試錯學習模式的缺失，並能完成較佳的橋樑設計（如圖5）。
圖5 虛擬實驗室 2.動手做實驗室 動手做實驗室主要在提供學習者動手製作前述虛擬實驗室所設計出橋樑的 機會，在動手做實驗室中主要描述學生所必須解決的問題，並說明可使用的工 具、材料、以及測試載重的方式等。透過此一動手做的活動，學生可以將各學 科的知識善用於日常生活的經驗中，藉此強化理論與實務結合的關係（如圖6）。 圖6 動手做實驗室 （三）標準導向統整課程的評量 在評量內涵的探討上，本研究主要針對前述能力指標的詮釋結果進行分
析，針對詮釋結果中所包含的動詞為主要分析對象，進一步探討其歸屬的屬性 為認知、情意或技能，並探討國中階段的學習者在該屬性中，所能夠評量出的 能力層級。茲將自然與生活科技領域第四階段能力指標進行雙向細目表的分析 如表2： 表2 自然與生活科技領域第四階段能力指標評量的分析 認知 情意 技能 自然與生活科技領域 第四階段能力指標 知 識 理 解 應 用 分 析 綜 合 評 鑑 接 受 反 應 價 值 判 斷 價 值 的 組 織 價 值 的 性 格 化 知 覺 準 備 狀 態 模 仿 機 械 複 雜 的 反 應 適 應 創 作 4-4-1-1 了解科學、技術與數學的關係 能藉由一個科技產品來分析該產品中相關的科學原 理、數學原則及技術方法，並了解彼此間運作之關係。 3 3 3 4-4-1-2 了解技術與科學的關係 能陳述技術原理、方法與科學原理，以及彼此間相互 支援、應用的關係。 3 4-4-1-3 了解科學、技術與工程的關係 能舉出工程實例，並分析其所運用的科學與技術原 理。 3 3 4-4-2-1 從日常產品中了解台灣的科技發展 能藉由探討日常所使用之產品的演進過程，來瞭解台 灣的科技發展。 3 3 4-4-2-2 認識科技發展的趨勢 能藉由生活實例以觀察科技產業或產品，並分析該科 技產業或產品的發展趨勢。 3 3 4-4-2-3 對科技發展的趨勢提出自己的看法 能藉由觀察日常生活中的科技產業或產品，提出自己 對該項科技可能發展趨勢的看法。 3 3 4-4-3-1 認識和科技有關的職業 能舉例並說明數種日常生活中和科技有關的職業。 3 4-4-3-2 認識和科技有關的教育訓練管道 能舉例並說明數種能提供科技訓練的教育訓練管道。 3 4-4-3-3 認識個人生涯發展和科技的關係 能說出個人生涯發展在職業準備、就業及發展等不同 階段中，如何運用科技幫助自己。 3 4-4-3-4 認識各種科技產業 能從不同科技分類中分別舉出其代表性產業，並說明 其緣起及發展。 3 3 4-4-3-5 認識產業發展與科技的互動關係 能藉由文件閱讀、概念陳述、活動進行，認識各種產 業發展和科技的互動關係關係。 3
表2 自然與生活科技領域第四階段能力指標評量的分析（續） 認知 情意 技能 自然與生活科技領域 第四階段能力指標 知 識 理 解 應 用 分 析 綜 合 評 鑑 接 受 反 應 價 值 判 斷 價 值 的 組 織 價 值 的 性 格 化 知 覺 準 備 狀 態 模 仿 機 械 複 雜 的 反 應 適 應 創 作 8-4-0-1 閱讀組合圖及產品說明書 能閱讀並說明日常生活中各類產品所附的組合圖及 產品說明書。 3 8-4-0-2 利用口語、影像（如攝影、錄影）、文字與圖 案、繪圖或實物表達創意與構想 能透過口語、影像（如攝影、錄影）、文字與圖案、 繪圖或實物來呈現個人的創意與構想。 3 3 8-4-0-3 了解設計的可用資源與分析工作 能了解在科技學習活動中欲進行設計時的可用的資 源，以及進行該設計的分析步驟。 3 8-4-0-4 設計解決問題的步驟 能規劃及設計解決科技問題的步驟。 3 3 3 8-4-0-5 模擬大量生產過程 能在設計與製作的學習活動中模擬大量生產的過程。 3 3 3 8-4-0-6 執行製作過程中及完成後的機能測試與調整 能藉由專題活動實際執行產品的製作流程，並在過程 中及完成後進行產品機能的測試與調整。 3 3 3 本研究主要透過前述表2 的分析，發展出在認知、情意與技能方面相對應 的評量工具，以評量學生是否達到能力指標中的基本能力。此評量工具的內容 包含：(1)在認知方面主要包含 10 題選擇題、1 題配合題、5 題簡答題、以及 1 題作圖題；(2)在情意與技能方面：主要以能力指標為主，進而編製成檢核表， 以檢視學習者在學習過程中與學習後的學習表現。相信透過前述評量工具的輔 助，應有助於教師落實多元評量的理念，並確實掌握學生的學習情況。
四、標準導向統整課程的教材、活動與評量之實驗教學
本研究團隊為期使自然與生活科技領域部份能力指標的詮釋，以及標準導向統整課 程之教材、活動與評量的轉化更為完善，故請一位自然與生活科技領域教師將本研究所 發展的研究成果進行八週（共十六節）的實驗教學，此八週的實驗教學內容分別為：(1) 第一週：課程簡介與說明；(2)第二週：網路多媒體教材的實施；(3)第三週：虛擬實驗設 計；(4)第四週：確認設計方案並發展詳細工作步驟；(5)第五週：動手做；(6)第六週：動 手做；(7)第七週：動手做；(8)第八週：成品測試、評量與改善。在前述八週的實驗教學 過程中，研究小組主要透過參與觀察以記錄學生的學習過程，並輔以學生的學習手冊、 錄影、錄音等相關資料蒐集工具，最後並使用認知、情意、技能三方面的工具以評量學生的學習情形。整體言之，進行參與觀察的教師皆認為學習者的整體反應甚佳，唯尚有 下列幾方面需要進一步深入省思與改進，分述如下： （一）課程內涵方面 在課程內涵方面，雖然透過動畫以介紹與橋樑相關的數學、科學與科技原 理時，學生的學習動機雖然較高，但是並未必代表學生真正的能夠體會相關原 理中所代表的意涵。因此，教學者必須適時的給予引導及輔助，以確保學生能 夠仔細的思考與橋樑相關的數學、科學與科技原理。 （二）設計方面 在設計方面，教學者在未來進行教學時所應注意的事項主要有二：(1)由於 不同學習者在虛擬環境中皆各自發展出數套可行的虛擬實驗設計，因此學習者 該如何抉擇哪一個虛擬實驗設計是最佳的執行方案，是學習者在學習過程中所 面臨較大的困難，故若能在虛擬實驗室提供學習者評估設計方案的策略或方 法，勢必更有助於學習者的學習。(2)雖然學習者可以透過虛擬實驗的方式，測 試出可行的設計方案，但是學習者卻難以將設計方案轉化為詳細的工作步驟。 換言之，在發展詳細工作步驟的過程中，學習者較需要教師給予協助，以發展 出詳細且可行的工作步驟。 （三）實作方面 在實作方面，學生雖然可以依據虛擬實驗設計的結果製作出極佳的成品， 然而部份學生對於透過虛擬實驗設計所產生的設計圖中，所使用的數學、科學 與科技原理為何並非全然理解；因此，教學者在進行實作方面的教學時，應該 更加注意需要引導學生反思先前所習得的數學、科學與科技原理，藉此方能夠 達到統整課程的效用。 （四）評量方面 在評量方面，多元評量的理念雖然可以適切的評量出學生的多元能力，然 而由於教師在學習者的學習過程中必須時常扮演重要的輔助者角色，因此若欲 同時利用多元評量方式以評量學生的學習情形，則教師容易產生手忙腳亂的情 形，故未來必須進一步構思解決之道。 針對前述各項需要進一步省思的關鍵要點，仍需要進一步研擬相對應的行動計畫， 以解決實驗教學所面臨的困難；但是本研究團隊針對自然與生活科技領域部份能力指標 所進行的詮釋與轉化之成果，仍應可提供教育相關人員參考。
伍、結論與建議
許多有關課程的論述皆涉及到課程學者及理論家，然而有一些學者則極力主張實務 工作者要參與課程領域的學術研究及分析（Ornstein & Hunkins, 2004）。因此，實際參 與教育實務的教師未來將會參與更多課程領域的學術研究及分析，以我國中小學九年一 貫課程為例，教師便必須突破傳統角色，進而扮演統整課程的研究與分析的角色。本研 究主要以教師為主體，一方面由其先針對能力指標進行詮釋，另一方面再據此轉化並發 展出自然與生活科技領域標準導向統整課程。此外，本研究亦期盼藉此提醒國內教育實 務工作者，除了要能夠善用科技，以提升教育的品質，亦要注意科技所帶來的負面影響， 避免造成反效果而降低教育的品質；另一方面，更應勇於突破國內著重成績分數的升學 主義現況，切勿一昧為了成績分數，而抹煞了應有的教學品質，如此才能夠真正落實本 次九年一貫課程改革的理念，而非侷限於形式上的改革，卻忽略了學習者應有的真實感 受。
參考文獻
方崇雄、林坤誼、張聖麟（2004）。生活科技學域能力指標詮釋之研究。教育研究資訊， 12（2），35－58。 方德隆（2000）。課程統整的模式與實務。高雄師大學報，11，181－212。 王素芸（2001）。「基本能力指標」之發展與概念分析。教育研究資訊，9（1），1－14。 李坤崇（2002）。綜合活動學習領域能力指標概念分析。教育研究月刊，98，111－122。 高新建（2001）。以基本能力及能力指標為本位發展統整課程。教育資料與研究，33， 12－18。 許民陽、林麗詩（2004）。自然與生活科技教科書之能力指標應用及評量設計初探。教育 研究資訊，12（1），77－102。 單文經（1999）。課程統整的類型。國民教育，40（1），41－46。 單文經（1999）。課程統整的類型。國民教育，40（1），41－46。 楊振昇、洪淑萍（2002）。基本能力指標與轉化－以語文學習領域為例。教育研究月刊， 96，23－33。 楊龍立、潘麗珠（2001）。統整課程的探討與設計。台北：五南。葉連祺（2002）。九年一貫課程與基本能力轉化。教育研究月刊，96，49－63。 甄曉蘭（2002）。統整課程設計與實施的檢討。載於甄曉蘭著，中小學課程改革與教學 革新，頁71－97。台北：高等教育文化。 歐用生（2000）。課程改革。台北：師大書苑。 蔡清田（2000）。教育行動研究。台北：五南。 鄭慧如、林世華（2002）。九年一貫課程數學領域第三、四學習階段分段能力指標序階之 適切性初探研究。中國測驗學會測驗年刊，49（1），51－74。 盧雪梅（2001）。「九年一貫課程能力指標」知多少。教育研究月刊，85，66－75。 盧雪梅（2004）。從技術面談九年一貫課程能力指標建構：美國學習標準建構的啟示。教 育研究資訊，12（2），3－34。
Beane, J. A. (1997). Curriculum Integration: Designing the Core of Democratic Education. New York: Teachers College Press.
Ellis, A. K., Stuen, C. J. (1998). The Interdisciplinary Curriculum. New York: Eye on Education.
Forgaty, R. (1991). How our team dissolved the boundaries. Educational Leadership, 49 (1), 61-65.
Jacobs, H. H. (Ed.). (1989). Interdisciplinary Curriculum: Design and Implementation. Alexandria, VA: Association fro Supervision and Curriculum Development. Law, N., Lee, Y., & Chow, A. (2002). Practice characteristics that lead to 21st century
learning outcomes. Journal of Computer Assisted Learning, 18, 415-426.
Oja, S.,& Smulyan, L. (1989). Collaborative action research: A developmental approach. London: The Falmer Press.
Ornstein, A. C., & Hunkins, F. P. (2004). Curriculum: Foundations, Principles, and Issues
I (Fourth Edition). Boston, MA: Allyn and Bacon.
Plate, P. E. (1997). Making Integrated Curriculum Work. New York: Teachers College Press.
Schwab, J. J. (1969). The practical: A language for curriculum. School Review, 77, 1-23. Vars, G.. F. (1991). Integration curriculum in historical perspective. Educational
Leadership, 49(2), 14-15.
本文係國家科學委員會補助專題研究計畫：「九 年 一 貫 生 活 科 技 能 力 指 標 的 詮 釋 與 轉 化 之 研 究 」，編號NSC 92－ 2522－ S－ 003－ 006， 併 此 敘 明 。
