以合作學習法應用於製造科技教學活動中　

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以合作學習法應用於製造科技教學活動中

陳誼娉臺灣師大工業科技教育系碩士生 壹、前言 目前實施的九年一貫課程，強調的是培養學生帶的走的能力，而以十大基本能力為指標，其中如：「表達、溝通與分享」、「尊重、關懷與團隊合作」及「問題解決能力」等基本能力，顯示過去視學習為個人建構的想法，已逐漸為「學習是發生在社會脈絡中」的社會建構的觀點所取替（鄭晉昌，1996，蔡駿暉採訪）。透過同儕合作的團體歷程，不但能有效達成學科知識學習的目標，也能培養學生的人際關係和社會技巧。 Vygotsky 認為知識的形成是個體在社會互動的過程中，將外在的社會互動結構內化到個人的心智基模（鄭晉昌，1996，蔡駿暉採訪）。而在眾多教學理論與方法當中，教師該如何善用各項教學理論與方法以提升學生的能力，是一個重要的課題。其中「合作學習」對班級教學所產生的正面效果一直為國內外許多專家學們所肯定，因此藉由「合作學習」的實施來提升學生的學習成效將是值得教師們嘗試的有效方法。我國的科技教育從過去的「工藝」到民國 83 年因應社會型態的轉變更名為「生活科技」，一直到現行九年一貫的「自然與生活科技」，其課程標準及教材內容已有大幅度的修訂，過去的工藝課程中，金工、木工等製造的相關教學活動較多（蔡錫濤，2005），因此也比較注重個人的操作技能熟練度，以及最後的成品表現。而現在的生活科技將科技分為：傳播、製造、營建與運輸等四大領域。在生活科技的教學設計中有許多活動是需要由學生合力來完成的，因為經由活動的過程可以讓學生學習到與他人合作的技巧，並且能夠體驗從做中學、培養解決問題的能力以及適應未來的科技社會，而這些教學活動皆可藉由合作學習的方式來達到教學目標。本文即探討合作學習法在製造科技的教學活動上之應用，首先介紹合作學習法之意義、理論基礎、類型以及實際應用在教學的方法，再介紹製造科技教學活動的設計理念，最後提出合作學習法應用在製造科技教學上的建議，以及實施合作學習法會產生的問題和應注意的事項，希望能對科技教育的教學有所助益。

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貳、合作學習法教學之探討 一、合作學習的意義

合作學習不是單一的教學策略，而是所有促進小組合作與學生互動之教學策略的總稱（Jacobsen, Eggen, & Kauchak, 1999 引自王金國，2005），它比競爭式學習或個別式學習，更能提昇學生的學習動機、學習成就及合作技巧的表現，是一項值得教師在教學中採用的教學策略（王金國、張新仁，2003）。許多學者對於合作學習定義的看法並不全然一致，但大多數的看法認為合作學習是異質分組、小組討論、同儕協助和小組互動等教學策略（黃詠仁、王美芬 2002）。其中黃政傑和林佩璇（1996）認為合作學習是以異質性分組的方式，安排合適的合作學習情境，使學生在小組中進行學習。教師以合作技巧或社會技術教導學生，並引導學生能相互依賴，相互幫助和分享資源，每個小組成員要負起學習的責任。不過真正的合作學習在教室中並不多見主要原因之一是教師對其了解不足（黃政傑、林佩璇，1996）。Johnson、Johnson & Holubec（1994a, 1994b）認為並非所有的分組學習都是合作學習，主要特色在於它強調積極互賴（positive interdependence）、面對面的助長式互動（face-to-face promotive interaction）、個人責任（individual accountability）、小組合作技巧（interpersonal and small-group skills）及團體歷程（group processing）等五大基本要素，這五個要素同時也是判別合作學習與否的重要規準（盧秀琴、楊明達，2005）。

二、合作學習的類型

合作學習的教學策略有許多不同的設計，其中最具代表性也是被研究最多的有下列幾種類型（黃政傑、林佩璇，1996）：

1. 學生小組成就區分法（ Student’s Teams Achievement Divisions ，簡稱 STAD）：強調異質性的分組，透過教師先進行教學的呈現之後，小組成員以同儕指導的形式精熟單元教材，最後以測驗檢定個別學生進步之情形，評分方式是以學生過去的成績紀錄作為基本分數，以作為小組績效之考量。

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不同小組中負責相同主題的成員聚在一起學習該主題，稱為專家小組，學完之後，回到原小組教導其他成員學習該主題，原小組每一成員均報告後，再歸納各主題的學習結果，故本法強調的是分工合作與共同分享個別努力的成果。拼圖法第二代與第一代的差別在：Jigsaw I 的策略中，組內同學只收到屬於自己需負責的教材，而 Jigsaw II 則小組成員均收到且需閱讀本主題的所有教材。

3. 分組探究法（Group Investigation，簡稱 GI）：夏倫（Sharan）所提出的分組探究法，強調小組成員共同設計探究及解決一個主題，其成果由同學與教師共同評鑑。其教學是將學生依課本活動或共同感到有趣的主題進行分組，小組成員分工合作進行研究，再綜合各成員研究結果，對全班進行報告。三、合作學習的實際教學應用黃政傑和林佩璇（1996）認為合作學習能促進學生的合作能力，包含合作的知識、技能和情意；合作學習不但能促進學生學業上的成效，進而培養健康的心理，而且能夠導正當前教育的缺失。在實際教學中，教師可以透過下列方法的運用，來促進合作學習（鄭晉昌 1996，蔡駿暉採訪）： 1. 競爭遊戲的教學法：配合作業結構的性質，將學習活動設計為遊戲的型態，透過競爭的方式，激發內在的學習動機。例如：利用分組猜謎遊戲，製作圖卡請學生說出圖卡中科技產品的特性、功能或用途讓該組的其他人猜，猜中題數最多的組獲勝。 2. 相互教學法：由學生扮演教學者的角色，針對學習內容相互發問、質疑，以提高學生對學習材料的理解。 3. 結構性的同儕互動：例如認知學徒制，首先由教師示範所欲學習的知識或技能，在教師的助構下，學生完成該項作業，接著由學生對學習內容產生自我的闡釋，最後教師淡出學習歷程，由學生獨力完成作業，達成教學目標。

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參、製造科技教學活動之探討 一、製造科技的內涵與系統架構製造科技通常被定義為「將原料轉變為有用物品的程序」（蔡錫濤，1994）。依據這個定義，我們可以說日常生活中所使用的物品都是製造科技的產物，由此可以看出製造科技和人類生活息息相關。製造科技的投入要素包括人力資源、知識、材料、能源、廠房設施、資金及時間等七項。生產程序則包括取得資源、轉化資源及生產產品等三項。相關的管理程序包括研究發展、生產管理、財務管理、銷售管理、工業關係等五項要素。最後的產出部分包含產品、廢料及污染源等三項（蔡錫濤，1995）。依據前述的說明，製造科技的內涵可用圖 1 來表示。二、製造科技教學活動設計的基礎蔡錫濤（1995）指出，良好的製造科技教學活動應該能讓學生有機會親自

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影響評估人力資源知識材料能源廠房設施資金時間取得資源轉化資源生產產品研究發展生產管理財務管理銷售管理工業關係產品廢料垃圾污染源圖 1 製造科技系統的內涵（資料來源：蔡錫濤，1995）

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活動通常都是動態的，學生和老師、學生和學生之間有許多機會互相討論、溝通。而在完成作品或作業的過程，學生們也能透過並同規劃、參與及執行等方式，建立良好的合作氣氛。由於製造科技的產品在人類的日常生活當中隨處可見，因此教師在設計製造科技的教學活動時，應該儘量與我們的生活周遭相結合，讓學生可以得到更具體的知識，將所學印證於實際生活中，並且學習到能夠帶著走的能力。製造科技的教學活動除了動手製作成品之外，也可能是觀察、參觀、實驗、模擬等形式，活動結束後的成果也不再只是製作作品的呈現，也可以是書面報告、電腦簡報…等。良好的製造科技教學活動應具備能適切傳達新知、生活化、活動導向、有具體成果及提供學生互動及參與機會等特質（蔡錫濤，1995）。 肆、合作學習法與製造科技教學活動 如前面所說，科技教育最重要的想法，在培養學生具備參與未來急遽變遷的科技社會之能力，使他們能夠有創意地思考並且進行生活品質的改善。因此，這門學科要求學生作為社會群體的一員，應能學習自知自適（autonomous）且成為一個創意的問題解決者（林人龍 2003）。而製造科技的教學不再是單純的成品製作以及手工具操作（章順慧，2000），而是更加注重在完成作品的過程中，學生之間的互助合作以及在合作當中學習到了什麼。因此製造科技教學活動的設計是相當適合採用合作學習法的教學策略。實施合作學習法教學時的步驟如下（王金國，2005）：（一）教學前的準備工作： 1.確立教學目標 2.決定小組人數並進行分組 3.分配組員的任務 4.教室座位的安排 5.準備相關的教材（二）教學的進行： 1.解釋作業的內容與方式 2.解釋成功的標準 3.建構積極互賴的情境

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4.建構個人責任 5.建構組間合作 6.說明教師期望的行為（三）學生進行活動時，教師的任務： 1.觀察學生表現 2.教師適時介入提供作業上的協助 3.教師適時介入教導合作技巧（四）合作學習後的評量與反省 1.總結活動 2.評量學習的質與量 3.反省檢討筆者試著將合作學習教學策略實施在製作降落傘比賽的活動，首先確立活動的目標為：共同設計製作能運送生雞蛋的降落傘，使降落傘安全的將蛋運送到降落地點，並以 3 人為一組，每人都要分配任務如會議記錄、蒐集資料、準備材料等，由於本校並無專用的科技教室，因此將普通教室的桌椅三到四張並在一起做為討論桌及工作桌，首先簡單介紹降落傘的原理並利用學習單讓學生上網查詢相關資料使他們對降落傘有更進一步的了解也學會能夠自行學習。接下來約四到五週的時間進行討論構想、設計、製作並測試降落傘，各小組完成後在空曠之處進行成果發表也就是降落傘比賽。比賽後讓小組對自己組內的結果進行檢討反省。教學活動結束後也讓我對合作學習法有一些想法，合作學習的教學法可以應用於許多的科目上，而運用在製造科技的教學上有幾項優點和幾項需要注意的事項如下：（一）優點： 1. 製造科技多為動態或設計、操作的活動，學生們分組後更容易集思廣益，共同規劃並製造出好的作品。 2. 利用合作學習來進行製造科技活動，可讓學生依自己的專長來發揮，共同合作而不必強求每個人都達到一樣的標準。（二）注意事項：

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專用的科技教室可使用，而且要特別注意教室的規劃及動線的安排，以免發生危險。 2. 進行評量時除了最後的總結性評量以外，也要考慮組員之間平時的互動情形，活動進行時教師可準備一張勾選式的評量表格，方便一面觀察一面做紀錄，最後再給學生施以自評及互評，讓學生更有責任感及參與感。 3. 進行分組時為了做到異質性分組，可先施行前測以了解學生對製造科技的了解程度，或者先以一小活動來觀察學生的能力再進行分組，最好可以依照不同活動的性質所需的人材來分配組別，如攝影人材、電腦高手、或擅長操作機器的人等。 伍、結語 這是一個合作學習的時代，學習不必單打獨鬥，科技的知識不斷更新，身為科技教育的教師不可能一一講解說明，教學不僅是將知識傳授給學生，更要培養學生獲得知識的方法與解決問題的能力，同儕之間的相互學習要遠比老師的講授要有效的多，而合作學習法不僅可以讓學生達成教學目標，更可以培養學生的人際關係及社會技巧，製造科技的教學強調從做中學，讓學生藉由分組討論、蒐集資料或動手操作，以了解相關內容，並可進一步上台報告心得或互相辯論，以激發其思考，所以非常適合以合作學習法來進行教學。但是部份教師為了方便教室的秩序管理而採用傳統的一對多講授模式，然後讓學生各自完成作品，如此一來，不但無法培養學生自我學習的能力，更無法學到與他人合作及表達、溝通的技巧，而且要注意的是，所謂的合作學習不只是分組上課，若沒有讓學生可以互相討論、合作的主題，便失去了合作學習的精神，因此，生活科技教師在設計製造科技的教學活動時，應儘量設計大單元的主題活動，讓學生可以互相討論並學習此主題的內容，而老師也要隨時觀察每個同學跟其他同學之間互動的情形，適時的介入並引導討論與學習。科技教師若能對合作學習法去更深入了解，並發揮合作學習之功能，也能讓科技教育的教學能更多元化。

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