STS教學活動對於國中九年級學生創造力的影響-以「暖暖包」、「伏打電池」教學為例
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(2) 致謝. 回想剛進入研究所的那一股興奮,仍然記憶猶新,然而不知不覺 中已經過了四年,原本對一切都很陌生的我,也在良師益友的指導與 協助之下,走過這一段研究之路。 首先感謝我的指導教授洪志明博士,在他細心的教導之下,使得 我除了在知識上有所收穫之外,在待人處事方面,亦有增長,尤其遇 到瓶頸時,老師總是仔細傾聽,最後以他的人生經驗開導我,讓我得 以走過低潮期,繼續追求我的研究夢想。接著感謝口試委員黃寶鈿教 授、黃芳裕教授百忙之中撥空參加學生的口試,除了費心指導之外, 並且給予學生寶貴的建議,使得論文更加完備。接下來要感謝姚清 發、林震煌、許貫中、吳家誠、王忠茂、施正雄、黃文彰、何嘉仁、 謝明惠、李位仁、孫英傑、洪偉修等幾位老師,在我的修課過程中給 予指導,使我在學業上獲益良多。 謝謝志豪、瑞鳳、美月、健志、天陽、昌隆、慧玲、錦賢等同學, 在學業上及精神上的支持,使得我能夠克服一切,完成學業。 感謝校內同事王淑玲、林怡芳、陳美環、林建志、謝佳原等幾位 老師及可愛的同學們的支持與協助,使得論文得以順利完成。 最後感謝我的內人婉婷在小兒靖玹剛出生之際,除了鼓勵我報考 研究所之外,還一肩扛起家中事務,同時也是我的心靈導師,讓我在 公務及私事上都能兼顧。另外,由衷感謝我的父母、岳父及岳母,他 們在工作之餘,還要全心全力協助照顧靖玹,使得我無後顧之憂,可 以專心於學業。.
(3) STS 教學活動對於國中九年級學生創造力的影響 -以「暖暖包」、「伏打電池」教學為例 中文摘要 本研究之目的是探討「暖暖包」與「伏打電池」的 STS(Science, Technology & Society)模組教學對於國中九年級學生創造力之影響。 本研究採準實驗研究法,樣本取自台北縣某國中九年級的兩個班 級學生共 67 人,實驗組 33 名學生接受每週一節課約一學期的 STS 教 學,對照組 34 名學生接受一般傳統教學。實驗組學生所得的科學概 念測驗成績採配對 t 檢定分析,而實驗組及對照組學生的威廉斯創造 力測驗成績則採單因子共變數分析。由於樣本並非來自隨機取樣,所 以實驗結果不宜過度推論。 本研究之結果如下: 一、科學概念測驗部分:在 STS 教學活動之後,實驗組學生的知識層 面有明顯的成長。使用「暖暖包」模組的學生,其科學概念前、 後測分數的差異達 25.45 分,針對其平均值差異進行 t 檢定後, 結果顯示達顯著差異(t=12.17,p<0.05);使用「伏打電池」模 組的學生,其科學概念前、後測分數的差異達 37.27 分,針對其 平均值差異進行 t 檢定後,結果顯示達顯著差異(t=9.68,p< 0.05)。綜合上述,可說明 STS 教學對學生科學概念的提升確實 有幫助。 二、創造性思考活動部分:實驗組的學生在流暢性、開放性、獨創力、 精密力、標題部分及創造性思考活動整體表現均顯著高於對照組 的學生(p<0.05),而在變通力部分與對照組的學生無顯著差異。 三、創造性傾向量表部分:實驗組學生在想像力部分顯著高於對照組 的學生(p<0.05),而在冒險性、好奇性、挑戰性部分及創造性 傾向量表整體表現與對照組的學生無顯著差異。 四、情意量表部分:大多數學生對於 STS 教學持正面肯定的態度。 根據研究結果顯示,STS 教學對於國中九年級學生創造力的提升 是有所助益的。. 關鍵詞:STS、伏打電池、創造力、威廉斯創造力測驗. I.
(4) The Influence of STS Instructions on 9th Grade Junior High School Students' Creativity by “Hand Warmer” and “Voltaic Cell” ABSTRACT The main purpose of this study was to explore the effect of STS(Science, Technology & Society) instructions(hand warmer and voltaic cell) on 9th grade junior high school students’ creativity. The quasi-experimental design was selected for this study. The subjects were students(N=67) in two classes of 9th grade selected from a junior high school in Taipei county. One class was assigned to be an experimental group(N=33) and the other was assigned to be a control group(N=34). The experimental group was adopted STS instruction once a week. The control group was adopted the traditional teaching. The instruments were science-concept tests and Creativity Assessment Packet(CAP). The experimental group students' science-concept tests grades were analyzed by t-test. In addition, the experimental group and control group students' Creativity Assessment Packet grades were by one-way analysis of covariance. The results of this study were as following: 1. Students of the experimental group had obvious progress in the knowledge after teaching activity, in “hand warmer” module’s science-concept tests, the experimental group students got better grades on post-test than that of on pre-test. The difference between the means was approached to 25.45. The t-test for statistical significance in the difference between the means was significant (t=12.17, p<0.05);In “voltaic cell” module’s science-concept tests, the experimental group students got better grades on post-test than that of on pre-test, and the difference between the means was approached to 37.27. The t-test for statistical significance in the difference between the means was significant (t=9.68, p<0.05). It presented that STS instruction is helpful for 9th grade junior high school students to improve their science-concept. 2. The results of creative thinking abilities were that the students of experimental group got higher scores on fluency, opening, originality, elaboration, title and the whole part of creative thinking abilities(p<0.05). There were no significant differences on flexibility between students of the two groups. 3. The results of creative attitude were that the students of experimental group got higher scores on imagination(p<0.05);but there were no significant differences in. II.
(5) adventure, curiosity and challenge between students of the two groups. 4. The results of feeling were that most students hold the positive perception about the STS instruction. According to the conclusions, STS instruction is helpful for 9th grade junior high school students to improve their creativity. Key Words:STS, Voltaic Cell, Creativity, Creativity Assessment Packet. III.
(6) 目錄 中文摘要………………………………………………………………Ⅰ 英文摘要………………………………………………………………Ⅱ 目錄……………………………………………………………………Ⅳ 表次……………………………………………………………………Ⅵ 圖次……………………………………………………………………Ⅷ 附錄次…………………………………………………………………Ⅸ 第一章 第一節 第二節 第三節 第四節 第五節. 緒論………………………………………………………… 研究動機…………………………………………………… 研究目的…………………………………………………… 研究欲探討的問題………………………………………… 名詞界定…………………………………………………… 研究限制……………………………………………………. 1 1 2 2 3 4. 第二章 文獻探討…………………………………………………… 5 第一節 STS 簡介…………………………………………………… 5 第二節 STS 教學與傳統式教學的比較……………………………17 第三節 創造力………………………………………………………20 第四節 STS 與創造力………………………………………………28 第三章 第一節 第二節 第三節 第四節 第五節 第六節. 研究方法……………………………………………………30 研究設計……………………………………………………30 研究流程……………………………………………………32 研究對象……………………………………………………33 STS 教學模組設計說明……………………………………34 統計分析方法………………………………………………39 資料收集與分析工具………………………………………42. 第四章 第一節 第二節 第三節 第四節 第五節. 結果與討論…………………………………………………43 科學概念測驗………………………………………………43 威廉斯創造性思考活動測驗………………………………55 威廉斯創造性傾向量表測驗………………………………63 情意量表……………………………………………………69 本研究與其他創造力研究結果之比較……………………81. IV.
(7) 第五章 結論與建議…………………………………………………82 第一節 結論…………………………………………………………82 第二節 建議…………………………………………………………87 第六章 參考文獻……………………………………………………88 一、中文部分…………………………………………………………88 二、英文部分…………………………………………………………92. V.
(8) 表次 表 2-1-1 表 2-2-1 表 2-2-2 表 3-3-1 表 3-4-1 表 3-4-2 表 3-5-1 表 4-1-1 表 4-1-2 表4-1-3 表4-1-4 表 4-1-5 表 4-1-6 表 4-2-1 表 4-2-1-1 表 4-2-1-2 表 4-2-2-1 表 4-2-2-2 表 4-2-2-3 表 4-2-3-1 表 4-2-3-2 表 4-2-4-1 表 4-2-4-2 表 4-2-4-3 表 4-2-5-1 表 4-2-5-2 表 4-2-5-3 表 4-2-6-1 表 4-2-6-2 表 4-2-6-3 表 4-2-7-1 表 4-2-7-2 表 4-3-1 表 4-3-1-1 表 4-3-1-2 表 4-3-2-1. STS 整合型計畫之子計畫名稱…………………………12 STS 課程與傳統課程的比較……………………………18 STS 教學與傳統教學的差異……………………………19 研究樣本數一覽表………………………………………33 暖暖包教學活動大綱……………………………………35 伏打電池教學活動大綱…………………………………38 詹森-內曼校正迴歸直線摘要表………………………41 暖暖包教學模組科學概念前測與後測各題平均分數 44 暖暖包科學概念前、後測驗分數配對 t 檢定摘要表… 44 伏打電池教學模組科學概念前測與後測各題平均分數45 伏打電池科學概念前、後測驗分數配對t檢定摘要表 45 暖暖包教學模組前測、後測答題情形及結果比較……46 伏打電池教學模組前測、後測答題情形及結果比較…50 威廉斯創造性思考活動前測與後測各項平均分數……55 流暢力同質性分析摘要表………………………………56 流暢力詹森-內曼校正迴歸直線摘要表………………56 開放性同質性分析摘要表………………………………57 開放性共變數摘要表……………………………………57 開放性事後比較摘要表…………………………………57 變通力同質性分析摘要表………………………………58 變通力共變數摘要表……………………………………58 獨創力同質性分析摘要表………………………………59 獨創力共變數摘要表……………………………………59 獨創力事後比較摘要表…………………………………59 精密力同質性分析摘要表………………………………60 精密力共變數摘要表……………………………………60 精密力事後比較摘要表…………………………………60 標題同質性分析摘要表…………………………………61 標題共變數摘要表………………………………………61 標題事後比較摘要表……………………………………61 創造性思考活動總和同質性分析摘要表………………62 創造性思考活動總和詹森-內曼校正迴歸直線摘要表 62 威廉斯創造性傾向量表前測與後測各項平均分數……63 冒險性同質性分析摘要表………………………………64 冒險性共變數摘要表……………………………………64 好奇性同質性分析摘要表………………………………65 VI.
(9) 表 4-3-2-2 表 4-3-3-1 表 4-3-3-2 表 4-3-3-3 表 4-3-4-1 表 4-3-4-2 表 4-3-5-1 表 4-3-5-2 表 4-4-1 表 4-4-2 表 4-5-1 表 5-1-1 表 5-1-2. 好奇性共變數摘要表……………………………………65 想像力同質性分析摘要表………………………………66 想像力共變數摘要表……………………………………66 想像力事後比較摘要表…………………………………66 挑戰性同質性分析摘要表………………………………67 挑戰性共變數摘要表……………………………………67 創造性傾向量表總和同質性分析摘要表………………68 創造性傾向量表總和共變數摘要表……………………68 暖暖包教學模組學生學習感受問卷統計表……………69 伏打電池教學模組學生學習感受問卷統計表…………75 本研究與周岱學研究結果的比較………………………81 威廉斯創造性思考活動分析結果………………………83 威廉斯創造性傾向量表分析結果………………………84. VII.
(10) 圖次 圖 3-1-1 圖 3-1-2 圖 3-2-1 圖 3-5-1 圖 3-5-2 圖 4-1-1 圖 4-1-2 圖 4-2-1 圖 4-2-2 圖 4-4-1 圖 4-4-2 圖 4-4-3 圖 4-4-4 圖 4-4-5 圖 4-4-6 圖 4-4-7 圖 4-4-8 圖 4-4-9 圖 4-4-10. 科學概念部分研究設計架構圖…………………………31 創造力部分研究設計架構圖……………………………31 研究進行流程圖…………………………………………32 共變數分析流程圖………………………………………40 詹森-內曼校正圖………………………………………41 暖暖包教學模組前、後測各題答對率及結果比較……49 伏打電池教學模組前、後測各題答對率及結果比較…53 流暢力詹森-內曼校正圖………………………………56 創造性思考活動總和詹森-內曼校正圖………………62 我最喜歡的教學方式……………………………………70 最能夠幫助我學習的教學方式…………………………71 我最喜歡的教學活動……………………………………72 我認為最需要改進的部份………………………………73 我最喜歡的教學方法……………………………………74 我最喜歡的教學方式……………………………………76 最能夠幫助我學習的教學方式…………………………77 我最喜歡的教學活動……………………………………78 我認為最需要改進的部份………………………………79 我最喜歡的教學方法……………………………………80. VIII.
(11) 附錄次 附錄一 附錄二 附錄三 附錄四 附錄五 附錄六. 暖暖包教學模組………………………………………… 96 伏打電池教學模組………………………………………119 學生學習感受問卷………………………………………139 教學回饋問卷……………………………………………140 威廉斯創造力測驗計分結果……………………………142 同意書……………………………………………………146. IX.
(12) 第一章. 緒論. 本章將分成五個小節說明:第一節研究背景與動機,第二節研究 目的,第三節研究欲探討的問題,第四節名詞界定,第五節研究限制。. 第一節. 研究動機. 自從十八世紀工業革命以來,科技的發展一日千里,進而改變人 類的生活與思考模式。例如︰電話的發明使得人與人之間的溝通更為 方便;高速鐵路的發明大幅度縮短城市與城市之間的交通時間;飛機 的發明使得天涯若比鄰;電腦的發明帶領科技邁入新的里程碑;網路 的發明使得訊息的傳播突破空間的限制;太空船登陸月球,更是人類 太空發展上的一大創舉。由於科技的快速發展,人們正享受著其所帶 來的便利性,而這些發明使得人與人之間的距離正在逐漸縮短之中, 也使得這個世界儼然成為一個地球村。 科技的高度發展,除了帶給人們方便之外,同時也造成全球環境 的變遷及能源的過度消耗,進而衍生出一些全球性的問題,例如:工 廠及交通工具所排放的廢氣是空氣汙染的主因,對於人體的健康危害 甚鉅,而其所造成的酸雨,更是古蹟的一大殺手;溫室效應造成南、 北兩極地區的冰山熔化,海平面逐漸上升,沿海地區即將遭到海水淹 沒,人類的生存空間因此將受到嚴重的衝擊;臭氧層的破壞造成紫外 線大量的入侵地球,人類因而罹患皮膚癌的人數逐漸增加中;人們過 度依賴化石燃料為動力來源,導致能源逐漸枯竭,造成石油等能源售 價高漲,引發世界性的經濟危機,國內自然很難倖免於外,人民生活 日益困苦。而這些問題卻是如影隨形地跟著我們,影響著我們的生 活,如不加以處理,恐危害到我們的生存。 由於個人生活已深受世界影響,使我興起一個念頭,就是我們必 須教育下一代,使他們消極方面能夠避免犯下前人的錯誤,積極方面 能夠解決當前問題,拯救這個瀕臨危亡的世界。然而危機也是轉機, 既然科技可以帶給這個社會種種方便,那麼我們也可以利用科技來解 決目前社會所面對的問題。 基本上這些社會問題之所以會產生,主要是以前教育偏差所導致 的結果,為免重蹈覆轍,我們應該在教育上有所改變才行,例如:以 往的科學教育以老師為中心,過度強調知識的背誦,認為科學是在實 驗室中研發出來的,技學只是科學的應用,而社會更只是地理、歷史 及公民等科目的組合而已,至於科學、技學和社會三者往往沒有太多 1.
(13) 的交集,但是在這種教育氛團下,我們的社會問題不但沒有減少,反 而有變本加厲的趨勢,所以,我期許透過教學方式的改變來改善以往 的缺失,以學生為中心的合作學習﹙賴佳賢,1999﹚,使學生具有獨 立思考的空間,從而提升學生的創造力,增進解決問題的能力。 想要教育學生具備解決問題的能力,看似簡單,實非易事。因為 只憑一股教育熱誠並不足以成功,還需要搭配一個完備的教學策略, 方能奏效。偶然地在一本論文中看到:STS 學習能有效地培育創造力 ﹙Myer & Torrance,1968;Yager,Blunck & Ajam,1991;王澄霞,1998; 徐慧萍,2000﹚ 。再加上國內學者王澄霞﹙1998﹚的研究發現,以 STS 探究實驗設計為中心之學習活動能促進學習者之創造力,引起我的興 趣。因此期望透過 STS 教學策略提升學生的創造力,而這種帶著走的 能力,能夠使其未來面對任何問題時,皆能迎刃而解。. 第二節. 研究目的. 本研究以 STS 的教學理念來探究是否能夠增進國中九年級學生 的創造力,共設計「暖暖包」及「伏打電池」兩個 STS 教學模組進行 教學,而研究目的如下: ㄧ、STS 模組教學後學生科學概念的進步情形。 二、STS 模組教學後學生「創造力」的進步情形。 三、STS 模組教學後情意量表結果。. 第三節. 研究欲探討的問題. 本研究主要在探討透過 STS 教學法的國中九年級實驗組學生,其 ㄧ、科學概念是否改變? 二、創造力是否改變? 三、對於 STS 教學法的學習感受為何?. 2.
(14) 第四節. 名詞界定. 為了使本研究所使用的名詞意義更為明確,茲將重要名詞加以界 定如下: ㄧ、STS 本研究所指的 STS 即科學﹙science﹚ 、技學﹙technology﹚ 、社 會﹙society﹚三者結合的科學教育。洪志明﹙2007﹚認為 STS 學習 模式強調自發性學習,學生自己規劃、從事身邊真實問題為中心的合 作學習,以培養開放性多層面思考,建構價值觀和世界觀,並成為能 應變和對社會負責的公民。STS 學習也能激發學生的創造力,並培養 部分學生成為能解決問題的專家。教師須扮演輔助、鷹架之角色,而 不是權威式的教導者。 二、創造力 本研究所謂的創造力,係指 Williams 認知情意互動模式第三層 面-學生行為的意義﹙林幸台、王木榮,1994﹚,包含創造性的認知 行為與創造性的情意行為兩方面。在本研究中,創造性的認知行為與 情意行為將分別分析討論,不予合併。 三、創造性的認知行為 係學生在「威廉斯創造性思考活動」中所得到的分數,其中包含 流暢力、開放性、變通力、獨創力、精密力、標題及總分等七項分數。 四、創造性的情意行為 係學生在「威廉斯創造性傾向量表」中所得到的分數,其中包含 冒險性、好奇性、想像力、挑戰性及總分等五項分數。 五、情意量表 本研究所指的情意量表,係研究者為了達成研究目的而自行設計 的量表,其內容包含學生學習感受問卷及教學回饋問卷兩部分。 六、詹森-內曼法 本研究所使用的詹森-內曼法,係在實驗組與對照組的威廉斯創 造力測驗成績進行統計分析時,當組內迴歸係數同質性的假定不符 合,不能進行共變數分析時,所使用統計分析方法。. 3.
(15) 第五節. 研究限制. 本研究之實驗對象為台北縣某國中九年級的學生,並非隨機取樣 的樣本,所以實驗結果不宜過度推論。. 4.
(16) 第二章. 文獻探討. 本章分成四個小節來探討︰第一節 STS 簡介,第二節 STS 教學與 傳統式教學的比較,第三節創造力,第四節 STS 與創造力。. 第一節. STS 簡介. 一、STS 的定義與特質 STS 代 表 什 麼 意 義 呢 ? STS 就 是 科 學 ﹙ science ﹚、 技 學 ﹙technology﹚ 、社會﹙society﹚三者結合的科學教育。而科學的工 作就是處理事件的前後因果關係,因此學校的科學教育應該要培養學 生具備此能力,事實上,學校的科學課程卻很少培養出學生的這種能 力﹙Yager,1991;Mayer,1992﹚。在傳統學校教育方式之下,往往無 法培養學生完備的科學能力,因此 STS 教育理念因而誕生。STS 的教 學策略就是希望學習者能利用所學的科學和技學來建構自己的知 識,產生解決問題的能力,用來解決社會問題,增進社會福利,改善 人民生活,並培養具有科學素養的國民,扛起跟科學有關的社會問題 的責任﹙Membiela,1999﹚ ;而科學、技學主要的目的是在提高人類高 度思維能力,改變思維模式以符合當代社會的發展,所以說它可以提 高人的素質﹙熊召弟,2000﹚ 。徐慧萍﹙2000﹚的論文中,指出 Gardner 在 1983 年曾經建議各個科學學科應該要將科學應用到日常生活中或 是用在和科技有關的社會和環境問題上,例如溫室效應、臭氧層破壞 等全球性問題,決不是一個單純的生活問題,而是攸關人類生存的重 要課題,因此回想 Gardner 的建言更是令人深感重要。美國科學教師 協會﹙NSTA﹚定義 STS 為「人在經驗情景中的科學之教與學」 ﹙teaching and learning of science in the context of human experience﹚ ﹙Yager,1992 ICASE﹚ ,也就是強調科學教育必須生活化。 雖然很多學者對於 STS 的定義看法不同,但是 Cheek﹙1994﹚所 整理提出的 STS 六項特質,卻是被大多數人所接受: ﹙一﹚STS 教育強調科學、技學與社會之間的交互作用。 ﹙二﹚STS 教育在提昇學生對 STS 相關議題的覺知層次。 ﹙三﹚STS 教育包括倫理與價值的考量。 ﹙四﹚STS 教育能培養學生做決策的能力及技巧。 ﹙五﹚STS 教育能增進學生對技學知識的理解。 ﹙六﹚STS 教育促進學生參與社區的活動。 另外,美國科學教師協會﹙NSTA﹚也將 STS 界定出十一項特質﹙引 5.
(17) 自王瑞振,2005﹚ : ﹙一﹚由學生找出有趣且具衝擊性的問題。 ﹙二﹚運用當地資源來尋求能夠用來解決問題的資訊。 ﹙三﹚學生尋求資訊的活動能被用來解決真實生活的問題。 ﹙四﹚學習的活動延伸至課堂、教室與學校之外。 ﹙五﹚著眼於科學與技學對學生個人的衝擊。 ﹙六﹚ 科學的內涵不應該僅是那些要求學生精熟以應對考試的內容。 ﹙七﹚強調學生能夠應用以解決他們自身問題的過程技能。 ﹙八﹚強調自我生涯規劃,特別是關於科學與技術方面的。 ﹙九﹚當學生嘗試解決他們所發現的問題時,提供學生體驗公民角色 的機會。 ﹙十﹚認識科學與技學對未來所造成衝擊的可能方式。 ﹙十一﹚在學習的過程中,個人的問題可被提出且被尊重。 二、STS 教育理念 STS 學習者雖然受到科學教育的養成,但是不必將學習範圍侷限 在科學知識上,反而希望學習者能夠將所學得的科學精神及方法,去 解決生活上或社會上所遭遇的問題。在解決問題的過程中,除了運用 科學的知識外,還必須融入其他學科的知識,形成一種整合性的知 識,所以 STS 是一種統整式的學習,而不是一種拼湊式的學習。 STS 強調知識的學習過程是主動而非被動,學生對科學的了解是 經由個人和團體主動建構而來﹙郭重吉,2000﹚。而這種學習過程也 是一種自發性的學習,學習者基於自身的敏覺性,主動發現問題,做 更深入的探究,提出解決問題的方案,而在這一連串的學習過程中, 同時建構出自己的知識。至於這種建構學習是一種非常重要的學習, 因為在這過程中學習者能將學得的方法和技巧做有效的遷移,方能產 生解決問題的能力,換言之,學習過程比結果重要。建構式的學習者 往往較熱中於學習,而且經常能敏捷地在學校外頭的世界應用教室中 所強調與學習的概念和技能﹙林梅芬,1995﹚ 。 三、STS 教育目標 STS 的教育目標是培育具有高層次思考和創造力的現代化公民, 其內涵根據 Yager﹙1991﹚的說法如下: ﹙一﹚個人需求-讓學生學習自己立即可用的知識,幫助其日常生活 的運作,以適應日新月異的科技化世界; ﹙二﹚幫助個人扮演社會公民的角色-培養學生能對現今的社會問題 做決策,做出有意義的決定,並且提出解決的方案; ﹙三﹚職業-使學生學習和職業相關的知識,多討論在現在社會中的 6.
(18) 科學以及和科學、技術相關的人、事、物,培養個人參與的興 趣和能力; ﹙四﹚幫助學生在科學上進修升學的預備-每個階段的學習都是在為 下一階段的學習做準備,為有志於從事科學研究的人提供學術 研究的基礎知識。 四、STS 學習目標 國內學者王澄霞﹙1996﹚提出 STS 學習目標及十項相關知能,其 學習目標主要是培養下列能力或觀點: ﹙一﹚解決問題的能力﹙problem solving﹚ , ﹙二﹚做抉擇能力﹙decision making﹚, ﹙三﹚探究能力﹙inquiry﹚ , ﹙四﹚創造能力﹙invention﹚, ﹙五﹚社會觀及世界觀﹙social/global view﹚, ﹙六﹚生涯規劃﹙career awareness﹚ 另外十項 STS 相關基本知能如下: ﹙一﹚認識科學對富國及社會變遷之貢獻,即科學﹙科學家﹚如何使 社會從游牧變成農業、工業、高科技資訊時代,及對將來社會 之影響。 ﹙二﹚認識自然資源是有限的,地球只有一個,科技有貢獻也有其極 限。資源管理應求最大利益而最小環境與健康之危害/負擔/ 成本。 ﹙三﹚發展解決科技有關社會問題之技能:將許多複雜問題分解為幾 個次階層的問題或其成份以便容易處理。 ﹙四﹚發展對科技有關社會問題做抉擇之能力,即認識問題,收集所 有的可能解決辦法,選擇其中之一並辯護其選擇。 ﹙五﹚培養處理有關科技、社會、倫理、道德相關問題之能力。 ﹙六﹚讓學生有機會了解科技對於日常生活的重要性。 ﹙七﹚促進學生對科技活動之興趣,並願意繼續選讀科學有關課程。 ﹙八﹚發展成為能自律又能合作,能自立又能共同創造未來的好公民。 ﹙九﹚認識一些學科間共同的基本概念,如系統﹙system﹚,交互作 用﹙interaction﹚ ,相對性﹙relativity﹚ ,變化﹙change﹚, 穩定﹙stability﹚ 。 ﹙十﹚了解有關社會與科學議題的知識,可能包括一些不精確性、不 準確性及不確定性,需要找尋最佳的資訊來行事,但對既有的 論點和/或先前的結論需要進一步找資訊做再評估的認識。. 7.
(19) 五、STS 學習層次 徐慧萍﹙2000﹚的論文中,指出王澄霞在 1994 年提出 C-STS ﹙learning interactions of science-technology-society through chemistry﹚五個學習層次,當作教與學規劃的依據,用以引導教學 活動達到學習目標: 層次一、覺醒:對 STS 有正面的態度及察覺,發現問題,對議題有所 覺醒; 層次二、理解:獲得與統整與 STS 有關的知識和技能,了解議題之內 涵與相關資訊; 層次三、提出方案及解釋:針對議題,提出解決問題或抉擇的方案及 其解釋; 層次四、採取行動:執行有關所提出的 STS 方案的活動; 層次五、具有 STS 素養:即具有自立、批判性、創造性的心智習慣, 對 STS 問題能察覺、理解、統整成個人見解、提出方案並願 意行動的個性。 六、STS 教學策略 STS 教學是採用建構式主義的教與學策略。建構主義的教與學策 略由引發、探索、提出解決方案及其解釋以及採取行動四大項組成。 Heath﹙1992﹚等建議教學時可應用下列教學策略: ﹙一﹚模擬, ﹙二﹚師生合作學習, ﹙三﹚辯論, ﹙四﹚專題研究, ﹙五﹚討論, ﹙六﹚個案研究, ﹙七﹚調查, ﹙八﹚口頭報告, ﹙九﹚書面報告, ﹙十﹚角色扮演, ﹙十一﹚做抉擇, ﹙十二﹚小組合作學習及班級分享, ﹙十三﹚數據分析, ﹙十四﹚腦力激盪, ﹙十五﹚分類, ﹙十六﹚實地經驗。. 8.
(20) 七、STS 活動類型 王澄霞﹙1996﹚由各種 STS 活動資料中,整理出能使學習者有興 趣和意願的十二種 STS 教學活動類型: ﹙一﹚資料尋找 ﹙二﹚鷹架設計 ﹙三﹚腦力激盪 ﹙四﹚認知圖 ﹙五﹚故事接龍 ﹙六﹚益智遊戲 ﹙七﹚小組表演 ﹙八﹚角色扮演 ﹙九﹚辯論或討論 ﹙十﹚協商或表決 ﹙十一﹚實驗探究 ﹙十二﹚實際探究 其中適合使用以達成: ﹙一﹚覺醒學習層次的活動有資料尋找、鷹架設計、腦力激盪、認知 圖、益智遊戲等五種活動類型; ﹙二﹚了解學習層次的活動有腦力激盪、認知圖、故事接龍、益智遊 戲、小組表演、角色扮演、辯論或討論等七種活動類型; ﹙三﹚提出方案層次的活動有認知圖、辯論或討論、協商或表決等三 種活動; ﹙四﹚行動層次的活動有協商或表決、實驗探究、實際探究等三種活 動。 此等活動類型各有特色,能引起不同學習層次學習者之學習意 願,都能使學習者建構 STS 相關知能,及教師專業能力﹙洪志明, 2007﹚。 所以 STS 學習模式強調自發性學習,學生自己規劃、從事身邊真 實問題為中心的合作學習,以培養開放性多層次思考,建構價值觀和 世界觀,並成為應變和對社會負責的公民。STS 學習也能激發學生的 創造力,並培養部分學生成為能解決問題的專家﹙洪志明,2007﹚。 八、STS 相關文獻 行政院國家科學委員會在民國 84 至 86 年間,特別委請國立台灣 師範大學化學系王澄霞及洪志明兩位教授,共同主持ㄧ個整合型的 STS 計畫,而這個計畫的主要內容如下: ﹙ㄧ﹚調查 STS 議題。. 9.
(21) ﹙二﹚針對不同問題、不同對象、不同地域、不同 STS 概念,由不同 層面來探討、開發能達成特定教學目標之代表性的 STS 學習 活動類型﹙含模組、評量工具﹚ 。 ﹙三﹚開發各種 STS 教學/評量策略與實施方法。 ﹙四﹚評估 STS 師資培育內涵。 ﹙五﹚建立 STS 模組開發的模式。 ﹙六﹚尋找 STS 教師特徵。 ﹙七﹚評鑑教師建構 STS 專業能力的成效。 ﹙八﹚提出職前、在職 STS 師資培育內涵、架構及模式。 ﹙九﹚提出 STS 教師檢定模式。 總計畫研究方法採小組討論會,而各子計畫則使用其適合的研究 法﹙王澄霞、洪志明,1995﹚。 民國 84 年 8 月 1 日至 85 年 7 月 31 日各子計畫﹙總計畫第一年﹚ : 子計畫ㄧ:大四學生以物理專題模式在 STS 教學導向下之學習效應 ﹙陳文典﹚。 子計畫二:大ㄧ學生在 STS 教學模式下學習物理所產生的行為和態度 上的改變﹙許蘭生﹚。 子計畫三:建立 STS 專業教師能力水準:化學領域﹙王澄霞﹚。 子計畫四:STS 師資培育:連接於生活的化學實驗安全模組開發﹙洪 志明﹚。 子計畫五:師範學院「國小 STS 教學研究」課程之實施與成效評估﹙連 啟瑞﹚。 子計畫六:由國小高年級「水」單元 STS 模組開發探討影響教師行為改 變之因素﹙盧玉玲﹚。 子計畫七:師院普通化學實驗 STS 模組開發的研究﹙許春峰﹚。 子計畫八:師院環境科學 STS 教學模組開發的研究﹙莊奇勳﹚。 子計畫九:培育能教導國小學生具有問題解決之能力與提高對科學的 興趣之教師的研究﹙Ι﹚﹙黃萬居﹚ 。 子計畫十:開發師院核化學 STS 模組與其合作學習教學之研究﹙蘇育 任﹚ 。 民國 85 年 8 月 1 日至 86 年 7 月 31 日各子計畫﹙總計畫第二年﹚ : 子計畫ㄧ:國小教師非紙筆式評量工具設計能力研究﹙盧玉玲﹚ 。 子計畫二:師範學院「STS 教學研究」--課程之實施成效評估研究﹙連 啟瑞﹚。 子計畫三:開發 STS 教師檢定模式:班級實施教學評量﹙王澄霞﹚。 子計畫四:開發 STS 教師檢定模式:化學探究實驗﹙洪志明﹚。 10.
(22) 子計畫五:由國小自然科 STS 教學模組之開發培育師院學生 STS 教學 能力﹙許春峰﹚。 子計畫六:師院環境科學 STS 教學模組開發的研究﹙莊奇勳﹚。 子計畫七:培育能教導國小學生具有問題解決之能力與提高對科學的 興趣之教師的研究﹙黃萬居﹚。 子計畫八:運用模組開發活動培育 STS 教師之可行性研究﹙蘇育任﹚ 。 子計畫九:STS 師資培育—以社會資源應用為中心之模組開發﹙靳之 勤﹚ 。 子計畫十:由 STS 教學模式在國中施行情形來看ㄧ教師之必要能力 ﹙陳文典﹚。 民國 86 年 8 月 1 日至 87 年 7 月 31 日各子計畫﹙總計畫第三年﹚ : 子計畫ㄧ:培養教師使其能開發學生創造力:STS 探究實驗設計﹙王 澄霞﹚。 子計畫二:透過電腦網路培養職前化學教師設計 STS 模組之能力﹙洪 志明﹚。 子計畫三:由國民小學自然科 STS 教學模式之教學實驗—探討教師所 需之教學及評量技能﹙陳文典﹚ 。 子計畫四:師範學院「國小 STS 教學研究」課程之實施成效評估研究 ﹙連啟瑞﹚。 子計畫五:職前或在職 STS 教師非紙筆式評量工具設計能力研究﹙盧 玉玲﹚。 子計畫六:模糊理論在 STS 教學能力評量之應用研究﹙蘇育任﹚ 。 子計畫七:培養國小自然科 STS 教師之研究﹙黃萬居﹚ 。 子計畫八:應用網際網路開發環境科學 STS 教學模組之研究﹙莊奇 勳﹚ 。 陳文典﹙1999﹚於民國 87 年 8 月 1 日起至民國 88 年 7 月 31 日 主持自然科學 STS 教學研究-總計畫,該研究著重於自然科之 STS 教 學,包括理念的探討、課程設計、教學目標的釐清。而整合計畫所擬 定的工作目標如下: ﹙一﹚生活上及社會重要議題之探討 ﹙二﹚各學科概念間之橫的聯繫與縱的發展 ﹙三﹚課程設計基本原理 ﹙四﹚教學模組設計之探討 ﹙五﹚STS 教學模式的特殊教學成效 ﹙六﹚STS 教學之師資培育工作. 11.
(23) 教育部於 2001 年起推行 STS 整合型計畫﹙整理自張慧君,2006; 黃博成,2007﹚。該計畫將以三年的時間,以兩週一次的科技、醫療 與社會工作坊、小型工作坊、關鍵學者講座﹙STS 夏令營﹚、研究生 冬令論文發表會等方式為 STS 社群催生。在這個集體學習的過程中, 隨著興趣的深化,參與的學者便同時發展出相應的教學課程,等到時 機成熟時,便可以在適當的大學院校成立 STS 學程。 具體工作大致分為兩個方向。第一是 STS 領域的形成與 STS 社群 之凝聚﹙子計畫ㄧ、二、五﹚ ;第二是真正引入理工科﹙子計畫三﹚、 醫界﹙子計畫四﹚、科博館界﹙子計畫六﹚的朋友,共同探索可以共 同合作的空間、教育與展覽。前者著重向內共同學習、凝聚共識,後 者著重向外擴大非人文學者的參與,並在實踐中學習經驗,兩者互為 羽翼,創造出「必要的緊張」。 關於 STS 整合型計畫之子計畫名稱,如表 2-1-1。 表 2-1-1. 子計畫ㄧ 子計畫二 子計畫三 子計畫四 子計畫五 子計畫六. STS 整合型計畫之子計畫名稱. 計畫名稱 台灣 STS Network:實體部份. 主持人 雷祥麟、吳嘉苓、李 尚仁 台灣 STS Network:網路部份: 傅大為 「網路中心」設置與運作計畫 STS 與科技教育計畫 吳泉源、林登立、林 敏聰 醫學與社會教學計畫 成令方、李尚仁、吳 嘉苓 《醫學與社會》論文選譯計畫 劉士永 科技博物館作為 STS 的再現與 林崇熙、黃俊夫、王 論壇 玉豐. 經過國內學者的多年努力,STS 已經廣泛應用於各方面的研究, 而其相關文獻整理如下: ﹙一﹚STS 與創造力的相關研究 1.黃繡梅﹙2000﹚的研究顯示 STS 活動單元能培育學生各種不同 分析能力,如:流暢性、變通性、獨創性等分析能力,且能提 供學生不同思考方式,如:功能性、抽象性、類推性、經驗性 思考方式,在創造力激發上學生也有不錯的表現。因此本活動 單元對提昇學生建構知識、分析能力、激發創造力、使學生擁 有正確價值觀、社會觀是有效的。. 12.
(24) 2.徐慧萍﹙2000﹚的研究發現利用 STS 理念所設計的教學模組, 學生可以表現出創造力,探究能力,做抉擇,解決問題的能力, 以及正確的價值觀、社會觀和世界觀,也肯定小組合作學習的 成效。 3.王貴春﹙2000﹚的研究顯示「威廉斯創造性思考活動」的施測結 果:接受 STS 教學的班級在獨創力、精密力、開放性、標題與 總分均顯著高於一般教學的班級,而在流暢力、變通力上則無 顯著的差異存在。在「威廉斯創造性傾向量表」的施測結果:接 受 STS 教學的班級在好奇性、挑戰性及總分的得分均顯著高於 一般教學的班級,而在冒險性、想像力上則無顯著的差異存 在。學生對 STS 教學的態度大多傾向於正向的態度。 4.關惜華﹙2002﹚的研究顯示在 STS 教學模式下,能夠提供學生 充分培養發揮科學創造力的環境,是ㄧ種值得推薦的教學方 式。 5.廖啟男﹙2002﹚的研究顯示 STS 取向的教學對學童在學習上的 看法、態度、感受及其改變是有利的,相對也引發了學童思考 上的意願。 6.周岱學﹙2003﹚的研究發現將 STS 教學理念融入對國中課程 中,對於培養國中生的創造力及解決問題能力是相當有幫助 的。 ﹙二﹚STS 與問題解決的相關研究 1.鄭竣玄﹙2002﹚的研究結果發現採用 STS 教學模式能幫助學生 解決問題。 2.廖靜玫﹙2002﹚的研究發現 STS 教學對於提升學童科學概念理 解、問題解決能力與科學相關態度具有正向效果,場地獨立性 學童科學概念理解學習上較場地依賴者正向,因此,建議未來 自然科之教學可多採用 STS 教學模式。 3.劉南坤﹙2004﹚的研究發現以 STS 教學能提升五年級學生的問 題解決能力。 4.陳美音﹙2004﹚的研究發現以 STS 教育理念融入社會科教學能 促進學生的問題解決的能力。 5.張慧君﹙2006﹚的研究發現多元化的教學方式可以增加學習興 趣、可以幫助解決問題、認為模組教學比單純聽老師講解好。 6.王琇葉﹙2007﹚的研究發現 STS 教學模式配合問題解決教學歷 程的教學能提升學童的問題解決的能力。. 13.
(25) ﹙三﹚STS 與合作學習的相關研究 1.郭家宏﹙2000﹚的研究發現在 STS 模組開發中採用問題解決及 小組合作學習策略,研究顯示有助於提升學生的開放性思考能 力與學習層次。 2.張世璿﹙2001﹚探討在 STS 教學時,學生的合作學習面貌的研 究中發現,小組的工作內容受到學生彼此之間的人際互動及決 策權等等的影響。學業成就愈高、人緣愈好愈能掌握決定權, 負責內容也最接近研究的核心工作。學業成就愈低、人緣愈差 愈被排斥於決策圈外,負責內容也都與研究無關的其他工作。 ﹙四﹚STS 融入課程的相關研究 1.鐘敏綺﹙2003﹚的研究結果發現學生於概念領域、態度領域、 過程技能領域,以及教師專業方面皆有發展。 2.周岱學﹙2003﹚的研究發現 STS 融入教學對國中生的創造力有 相當的幫助。 3.陳美音﹙2004﹚的研究發現 STS 教育理念融入社會科教學能增 進學習態度。 4.黃振裕﹙2004﹚的研究發現 STS 教學能提昇學習者的學習興 趣,議題討論的上課方式能增加學習動機、增加分析問題的能 力,並釐清概念,進而提升學習成效。 5.張育榮﹙2007﹚的研究發現以 STS 理念融入傳染病防治教學的 實施,有助於教師在課程規劃、班級管理、教學能力與專門知 識方面的教師成長。 ﹙五﹚STS 模組開發的相關文獻 1.徐慧萍﹙2000﹚的研究發現利用 STS 理念所設計的教學模組, 學生可以表現出創造力,探究能力,做抉擇,解決問題的能力, 以及正確的價值觀、社會觀和世界觀,也肯定小組合作學習的 成效。 2.郭家宏﹙2000﹚的研究發現在 STS 模組開發中採用問題解決及 小組合作學習策略,研究顯示有助於提升學生的開放性思考能 力與學習層次。 3.林伯俊﹙2004﹚的研究發現實施 STS 教學模組後,對模組之設 計與活動方式的意見上師生均抱持著正面的評價。 ﹙六﹚STS 與學習成效、學習態度的相關研究 1.楊雅玲﹙2000﹚的研究發現 STS 模式教學的學習氣氛中,學生 具有主動性,積極投注學習活動,且其學習的發展具延伸性的 探討。在這種學習活動中,每個學生都有表現其才能的機會, 學生由探究的過程中,不僅獲得科學知識,也能運用科學方法 去解決所遭遇到的問題。 14.
(26) 2.劉國權﹙2001﹚的研究顯示 STS 寫作與 STS 教學對於學童科學 概念理解具有正向效果,STS 寫作在維持科學相關態度亦具有 正向效果,且科學寫作活動應用在自然科教學是可行的,學童 對於 STS 教學亦有正面態度。 3.劉淵源﹙2002﹚的研究顯示 STS 教學實驗組的學生不論在科學 概念或實作評量的表現均優於控制組的學生。 4.陳慧臻﹙2003﹚的研究發現 STS 教學能有效引導及培養學生多 元的能力,不僅其表達溝通能力獲得提昇,學生亦表現出做抉 擇、探究、解決問題的能力及應用能力,同時也肯定 STS 教學 採用合作學習的成效。 5.林東充﹙2005﹚的研究發現在 STS 教學活動後,學生的知識層 面有明顯成長。多元化的 STS 模組活動可提供更多機會與環境 提升學生的科學概念。 6.王瑞振﹙2005﹚的研究發現 STS 主題式教學法可以改善低學業 成就學生的學習態度,且低學業成就學生對主題式教學活動的 接受度也相當高。 7.許婉宜﹙2007﹚的研究發現 STS 教學能有效促進學生科學概念 的學習成效。 8.黃瑞鳳﹙2008﹚的研究發現 STS 模組教學後經由 S-P 表分析 得知低學習成就的學生進步情形較為顯著。 ﹙七﹚STS 與批判思考的相關研究 1.沈家平﹙2003﹚的研究發現 STS 模式教學可提升學生的批判思 考能力。 2.李美倩﹙2006﹚的研究顯示 STS 教學可提升學生的批判思考能 力並增進其批判思考傾向。 3.黃博成﹙2007﹚的研究發現兩個班級在經過 STS 模組教學下, 「批判思考意向」均有成長。 ﹙八﹚STS 與環境教育的相關研究 1.張倩如﹙2005﹚的研究發現藉由 STS 教學模式來實施環境議題 教育,學生在進行環境議題教學後,評量其學習成效顯示學生 在環境教育目標:覺知、知識、態度、技能、行為方面均有成 長。在覺知方面,學生體認:對環境的關懷是ㄧ種責任、環境 與人互相影響、關懷可避免災難、必需將關懷延續到未來;在 知識方面:學生能學習到與環境議題相關的知識;在態度方 面:學生能表達出環境的重要、應力行環保、愛惜環境,更可 貴的是認為加入環保議題的探討是身為社會一份子的責任;在 技能方面:其觀察、思考、蒐集資料、討論及訪問等方面能力 均有成長;在行為方面:學生對處理環境議題的方式均具有負 15.
(27) 責任的環境行為取向。 2.蕭鴻銘﹙2007﹚的研究發現教師和學生對於 e-STS 汞污泥環 境議題教學,皆持正面的評價,教師認為教學模組很有意義, 除了可讓學生學習議題知識外,亦能增進學生之資訊能力。學 生認為教學模組很有趣,可以增進知識、關心環境污染問題及 提升資訊能力。 ﹙九﹚STS 與生命教育的相關研究 1.賴明玉﹙2006﹚的研究顯示融入 STS 理念與生命教育之教學活 動能提升國小學童的科學態度、對科學的態度與生命態度。. 16.
(28) 第二節. STS 教學與傳統式教學的比較. 根據國內學者王澄霞、洪志明﹙1997﹚研究發現,在傳統教育下 所引發的問題如下: ﹙一﹚很多學生不喜歡科學, ﹙二﹚學校的教育抹殺學生天生的好奇心, ﹙三﹚科學教育的內容與學生的生活脫節, ﹙四﹚科學教育界強調的科學過程技能,研究結果顯示並無具體的成 就, ﹙五﹚學生不能把所學的科學概念和過程應用在新遇到的情境中, ﹙六﹚學生對於自然界存在著一些共同的迷思概念(misconception), ﹙七﹚學生缺乏處理因果關係的能力, ﹙八﹚選修較多科學課程的學生,其邏輯思考能力並不比其他學生高, ﹙九﹚具有創造力的學生在學習科學時常受到挫折,而未投身在科學 工作中, ﹙十﹚學生不能把以前所學得和目前正在學習的連接起來, ﹙十一﹚科學的教學未考慮到學生的想法, ﹙十二﹚學生缺乏學科間的大概念, ﹙十三﹚學成後仍無法參與處理科技所引出的社會問題。 由於過去的傳統式教學過度強調正確的知識,忽略學習者的感 受,導致學習者容易產生倦念,甚至中途放棄。然而 STS 教學中的學 習者不只是學習知識,而是在這個學習歷程中能夠主動思考、實際探 究,並進而提出解決問題的辦法。因此教構主義的 STS 則是一種自發 性的學習﹙王澄霞,1998﹚,強調知識的獲得是一種學習的過程,而 學習者可以透過這個過程逐漸建構自己的知識。 吳孟修﹙1998﹚認為 STS 教學具有以下的特點: ﹙一﹚主題是以生活上現有的議題和能引起學生興趣的課題為主。 ﹙二﹚發展學生做抉擇﹙decision-making﹚的習慣和技巧,並鼓學 生對社會上與科技有關問題做分析評判及培養學生解決問題 的能力。 ﹙三﹚整合許多課程領域的教與學,並培養創造力。 ﹙四﹚提升科學素養。 ﹙五﹚以問題為中心,學生為主體,教師扮演輔助的角色。 ﹙六﹚利用情境式教學引導學生學習遷移,學生主動建構知識,以助 學生應用所學於實際生活中。 ﹙七﹚利用小組討論,培養學生運用思考技巧的能力與合作學習。 ﹙八﹚培養學生關心生活環境、社會問題,具正確的價值觀、社會觀 及世界觀。 17.
(29) ﹙九﹚評量方式與教學方式多元化,以保持學生高度的興趣。 Yager﹙1993﹚提出 STS 教學與傳統式教學的比較,如表 2-2-1。 表 2-2-1 STS 課程與傳統課程的比較﹙Yager,1993﹚ 類別 傳統課程 STS 課程 學習內容來源 主要的科學概念來自標準教科 以對區域的利益與衝突 書中。 來定義問題,或是尋找區 域有趣的、具衝擊性的問 題。 教學活動 採用教科書與實驗手冊中所建 運用區域的人力物力資 議的實驗和活動。 源來解決問題。 學生學習 學生被動地吸收教師及教科書 學生主動地搜尋可用的 所提供的資訊。 資訊。 教學重點 教學的焦點在於學生應學習精 教學重點在於對個人衝 熟之所謂的學習重點上。 擊,引出學生對問題天生 的好奇心與關心。 對科學的觀點 將科學視為透過教科書與教師 認為科學內容不只是印 的講述所得到的資訊。 發給學生那些熟悉的材 料。 對 科 學 過 程 技 能 學生練習基本的過程技能,但未 不再強調那些被看作是 的觀點 將其用在評鑑目的上。 科學家的神奇工具。 技 學 領 域 與 生 涯 對職業的期許只付出少許的關 重視職業的覺醒,強調學 發展 注,僅參考過去職業科學家的發 生未來可能從事的科學 現。 與技學方面的職業,特別 是在科學研究、醫學及工 程之外的領域。 學習的廣度 學生專注於教師與教科書所提 學生經由試圖解決他們 的問題。 所發現的議題,而引發其 作為公民的責任感。 科學課程的定位 科學僅發生在科學課堂中且為 學生學習科學在公共團 科學課程的一部分。 體與特定社區中所能發 揮的角色。 學習的過程 科學是ㄧ堆學生被期望獲得的 科學是ㄧ種鼓勵學生去 資訊體。 享受的體驗。 時間取向 科學課程的焦點放在已知的知 科學課程著眼於未來的 識上。 演變。. 18.
(30) 王澄霞﹙1995﹚ 也歸納出 STS 教學與傳統教學的差異,如表 2-2-2。 表 2-2-2. STS 教學與傳統教學的差異﹙王澄霞,1995﹚ 傳統教學 STS 教學 教師們在教室中指定給學生工作。 教師們為一個具有共同工作目標得團 體的一份子。 教師們受到教科書和課程指引的束縛。 教師們的眼光超越教科書和課程指引 的範疇。 教師們以訓練為主,很少有能力與其他 教師常常尋求學校中或全國教師的聯 課程領域的教師共同教學。 繫。 教師們較不運用來自社區中的專家。 教師及學生們進入社區中尋求資訊、專 家經驗、想法和材料。 教師們被視為擁有資訊的分配者。 教師有如學習者,學習促進者及合作 者。 教師很少參與關於教學的討論。 教師分享並尋找改善教學的資訊。 教師們抱怨在職學習的機會。 尋求成長改進時,教師們會尋求在職的 協助。. 19.
(31) 第三節 創造力 一、創造力的定義 創造力是一股什麼力量呢?Guilford﹙1950﹚認為創造力就像 「愛」一樣,是多采多姿的,每個人天生都具有這種能力。Brandt ﹙1988﹚則認為創造力是一種能運用及主導自己能力的個人途徑,而 在過程中,具有創造力的人可以重新建構問題而非只是針對問題找解 決方法,發問可以引出開始沒有考慮到的問題。Sanderlin﹙1971﹚ 認為創造力乃是一種無中生有的能力。Dewey﹙1910﹚視創造力乃是 一種問題解決的能力。鄭石岩﹙1984﹚也認為創造力是個人有效處理 新問題的能力。Jones﹙1979﹚認為創造力是學生運用變通力、獨創 力和敏覺力將常用的思考方式改變成不尋常及產出性的思考方式。 Williams﹙1970﹚認為創造力應包括流暢力、變通力、獨創力、精進 力等認知能力。 國內學者陳龍安﹙1984﹚認為創造力是指個體在支持性的環境下 結合敏覺、流暢、變通、獨創、精進的特性,透過思考的歷程,對於 事物產生分歧性的觀點,賦予事物獨特新穎的意義,其結果不但能使 自己也使別人獲得滿足。黃麗貞﹙1986﹚則認為創造為個體具有好奇、 冒險、勇敢、富於想像的人格特質,透過心理活動的歷程,對問題做 流暢、變通、獨創之思考,使事物表現出新穎、獨特的特性。 陳龍安、朱湘吉﹙1999﹚覺得創造力是一種能力,通常包含擴散 性思考的幾種基本的認知能力:敏覺力、流暢力、變通力、獨創力以 及精進力。敏覺力是指一個人能夠敏於察覺問題或事物,具有發現缺 漏、不尋常及未完成部分的能力。也就是對問題或事物的敏感度;流 暢力的關鍵是多樣性,是想出很多可能性或答案的能力;變通力主要 是一種改變思考方式,擴大思考類別,突破思考限制的能力;獨創力 是一種能夠想出不尋常反應的答案、新穎想法的能力;精進力的關鍵 是添加,也就是在原來的概念上再加上新的,以達精益求精或是錦上 添花的能力。 二、創造思考教學 方炳林﹙1974﹚認為創造思考教學是指導學生發展創造的才能, 鼓勵學生經由創造的歷程,學習作有效創造的活動。至於創造的歷程 大致可分為下列四個時期﹙Wallas,1962;陳龍安、朱湘吉,1999﹚: ﹙一﹚準備期:收集問題的相關資料,結合舊經驗和新知識; ﹙二﹚醞釀期:百思不解時暫時放一邊,但潛意識仍在思考解決問題 的方案; ﹙三﹚豁朗期:突然頓悟解決問題的關鍵所在; 20.
(32) ﹙四﹚驗證期:實施所頓悟的觀念,以驗證其是否可行。 創造思考教學的主要目標就在於開發學生的創造力﹙Wright & Fesler,1990;毛連塭,1989﹚ 。因此創造思考教學是培養學生具有創 造力的一種教學模式,其主要的特徵在於教師能夠提供一個支持性的 環境,並且運用各種創造思考策略,以增進學生的創造力。以解決問 題的觀點而言,創造思考教學是培養學生在面對問題時,能夠以創造 力去解決問題的教學。 Feldhusen & Treffinger﹙1980﹚曾對創造思考教學提供十項原 則: ﹙一﹚支持並鼓勵學生不平凡的想法和回答 ﹙二﹚接納學生的錯誤及失敗 ﹙三﹚適應學生的個別差異 ﹙四﹚允許學生有時間思考 ﹙五﹚促進師生間、同學間、相互尊重和接納的氣氛 ﹙六﹚察覺創造力的多層面 ﹙七﹚鼓勵正課以外的學習活動 ﹙八﹚傾聽及與學生打成一片 ﹙九﹚讓學生有機會成為決定的一份子 ﹙十﹚鼓勵每個學生都參與 簡言之,教師要有接納學生不同意見的雅量,以及適應學生個別 差異,並鼓勵學生積極參與活動。 Davis﹙1986﹚認為創造力教學主要在達成下列幾項目標: ﹙一﹚讓學生成為具有創造意識及創造態度的人 ﹙二﹚讓學生更了解創造力主題 ﹙三﹚讓學生致力於創造力的活動 ﹙四﹚讓學生應用創造性問題的解決歷程 ﹙五﹚強化學生創造性的人格特質 ﹙六﹚協助學生學習創造思考的技巧 ﹙七﹚經由練習增強學生的創造思考能力 創造思考教學也是一種開放性、啟發性的教學,並不是侷限於某 一學科,其特色是鼓勵學生勇於探索、創新,從已知推導未知,從原 有的基礎發展出新的領域,從舊思維改變成新思維。 三、培養創造力的方法 Parnes﹙1967﹚認為創造力是可以學習的。Cronin﹙1989﹚也認 為創造力思考的技巧是可以練習的,因此只要熟練創造力思考的技 巧,必然有助於提升創造力。而 Getzel & Jackson﹙1963﹚則認為 創造力會產生較高的學習成就,這正是說明創造力有助於學習。 21.
(33) 雖然創造性思考的教學策略很多,但是我們下面將只介紹目前常 用的幾種方法﹙整理自陳龍安,2005;徐慧萍,2000﹚ 。 ﹙一﹚腦力激盪法 腦力激盪法是一個很流行的方法,也是產生新點子的好方法,透 過這個方法可以培養學生的流暢力。 1.腦力激盪的原則:進行腦力激盪時,不要批評別人的點子好壞或價 值、自由奔放的想不要打斷他、重量而不重質、可以搭便車從別人 的點子出發﹙洪榮昭,1998﹚,其要點整理如下: ﹙1﹚暫緩批判:腦力激盪進行時,禁止任何批判。 ﹙2﹚自由奔放:學生可以毫無限制與羈絆的思考。 ﹙3﹚越多越好:強調學生的點子多多益善。 ﹙4﹚結合歸納:學生提出每一個創意的同時,應考慮能否與別的 創意組合或進行改善。 2.腦力激盪的注意事項 ﹙1﹚問題本身要具有特殊性,而非一般性問題,問題應該簡單化, 若問題太過複雜反而容易使學生思考產生紊亂,心思無法聚 焦在某一主題上。 ﹙2﹚問題的解決是取決於創意,而不是依靠直覺,若問題的解決 方法有所限制,則不適宜使用腦力激盪法。 ﹙3﹚問題應該盡量精彩化,這樣才能夠引起學生的注意,再加上 列舉出的幾個想法,逐漸培養腦力激盪的氣氛。 ﹙4﹚最好事先對學生說明腦力激盪的基本原則,否則腦力激盪的 成效將因此大打折扣。 ﹙5﹚盡量讓會議保持在非正式及好玩的氣氛下進行,使整個團體 充滿友善的競爭。 ﹙6﹚鼓勵學生根據前一個想法再激發出別的想法,以便形成一個 連鎖反應。 ﹙7﹚特別安排一位學生來記錄所有的想法,為了避免記錄有所疏 漏,該名學生不必參加腦力激盪。 3.腦力激盪的技巧 ﹙1﹚停止-繼續 腦力激盪最常用的技巧是三分鐘的思考時間,五分鐘的沉默 醞釀時間。 ﹙2﹚一個接一個 也就是強調以接龍方式進行,並不是任由學生隨意地提出新 想法,而是學生按照順序輪流發表自己的新想法,這樣才能 提高創意。. 22.
(34) ﹙3﹚小組討論 運用團體競爭的心理因素,學生們所激盪出來的新想法會比 個人想出來的多。 ﹙二﹚出入法 又稱為因果法,因為每個人的觀念不同,因此不同的人在處理同 一件事情的方法上並不會相同,而對於同樣一件事情也會有不一樣的 說法。這個技法主要的使用方式就是不斷地問「結果呢?」或者是「理由 呢?」,而這種過程是一種強制性的聯想,所以不太可能無限制的要求 配合。此技法也有難以發揮之處,若是學生見識不足,勢必很難了解 因果關係,則成效不彰。 ﹙三﹚心智圖法 是一種以擴散性思考方式組織不同的想法、觀念,激盪創意、改 善記憶力和想像力的心智繪圖技術﹙羅玲妃譯,1997﹚ 。 心智圖法的作法 1.空白紙一張 2.白紙平放在桌上 3.在紙中央寫或畫上主題 4.用彩色圖形表示主題 5.主要的議題像書的章節般圍繞在主題周圍 6.主題擴散到分支如標題 7.由主支衍生第二階層想法線條較細 8.若其他想法出現時則加在第三四層用圖樣符號或代表關鍵字 9.在文字或圖像上加上立體框框以顯示重點 10.有關聯的想法可用彩色線條圍繞或符號箭頭表示 11.讓心智圖美化 12.開心玩 ﹙四﹚類推法 類推法是把原來問題的處境根據類推的邏輯思考轉換到另一種 情境中,一般將類推法區分為三種: 1.直接類推法:依據前者推理後者。 2.人物類推法:依據角色扮演而來,需要有設身處地的同理心。 3.幻想式類推法:以期望事情未來如何發展來敘述問題,而不是根據 實際的情形來敘述問題。 ﹙五﹚列舉法 列舉法是一種很實用的方法,大致上可分為三種: 1.希望列舉法:以理想的方式思考。 2.缺點列舉法:以改善目前情況的方式思考。 3.屬性列舉法:依據人性、物性的特徵思考。 23.
(35) ﹙六﹚六 W 檢討法 這是一種經常使用的方法,其主要是針對某一產品或事物分別以 Who、What、When、Where、Why、How 等六個面向去思考。其效益在 消極面可以指出缺點所在,在積極面可以改善缺點,並進而擴大產品 的效用。 ﹙七﹚型態分析法 在討論一個問題時,學生需要分別列出兩類或兩類以上不同屬性 的看法。這個方法可以幫助學生注意到表面上無關的觀念。 ﹙八﹚分合法 主要是利用隱喻的方式產生創造性的觀念,再將創造的過程歸納 出兩種心理運作的歷程: 1.由合而分:使得熟悉的事物變得更新奇。 2.由分而合:使得新奇的事物變得更加熟悉。 四、威廉斯創造力測驗介紹及修訂過程﹙整理自林幸台、王木榮, 1994﹚ 林幸台和王木榮等﹙1994﹚創造力評量工具是採用「威廉斯創造 力測驗」當作評量工具。因此特別加以深入介紹,分析如下: ﹙一﹚創造力評量組合測驗 1.發展過程 威廉斯為配合其知情互動教學模式的實際運作,並有效評量學生 行為的進步情形,乃著手設計一套評量工具,以評量學生的創造力。 最初他發現沒有一套測驗可以評量小學生的情意行為,故設計一份自 我概念量表:「你對自己的真實感覺如何?」﹙How Do You Feel About Yourself﹚ ,其理念來自創造者人格特質的研究結果,如 Mackinnon、 Torrance、Starkweather、Barron、Yamamoto、Cattell 等人之研究, 發現高創造力者具有四種主要的特質,即冒險性、好奇心、想像力、 挑戰性。在認知方面,他根據 Torrance 早期的創造思考測驗加以修 改 , 成 為 「 繪 圖 式 創 造 思 考 測 驗 」 ﹙ Drawing Tests of Creative Thinking﹚,內容有兩種繪畫活動,其一為利用一種刺激圖形來完成 一幅完整的圖畫,其二為一系列的刺激完成一系列的圖畫,其活動方 面類似早期的陶倫斯創造思考測驗,但其計分較為簡單。威廉斯曾以 兩千多份樣本資料進行分析,並建立計分與對照之常模。以上兩種測 驗再經過重新設計,並分別改名為「擴散式情意測驗」﹙Tests of Divergent Feeling ﹚、 「 擴 散 式 思 考 測 驗 」 ﹙ Tests of Divergent Thinking﹚,並加上第三種工具,即威廉斯量表﹙Williams Scale﹚, 構 成 一 套 組 合 測 驗 , 命 名 為 「 創 造 力 評 量 組 合 」 ﹙ Creativity Assessment Packet,CAP﹚ 。 24.
(36) 2.測驗內容 擴散性思考測驗包括十二題未完成的刺激圖形,要受試者在規定 時間內完成,其目的在評量左腦語文能力與右腦非語文視覺知覺能 力,所得分數可代表基爾福特智力結構中之擴散式思考的因素:流 暢、變通、獨創、精進,此四種因素本質上屬於認知層面,即智力結 構中「擴散性圖形轉換」﹙divergent figural transformation,DFT﹚, 標題分 數 則 需 語 文 能 力 , 屬於智力結 構中之「擴散性語意轉換」 ﹙divergent semantic transformation,DST﹚ 。 擴散式情意測驗有五十題四選一的陳述句,由受試者依自己在冒 險、好奇、想像、挑戰四方面行為特質的程度勾選之,屬於情意方面 的評量,所得的四個分數與總分可用以說明左腦語文分析與右腦情緒 處理的交互結果,屬於智力結構中之「擴散性語意單位」﹙divergent semantic units,DSU﹚ 。 威廉斯量表屬於一種觀察評定量表,由教師和家長依據其觀察評 定兒童的八種創造行為,每一種因素各有六個特徵,共四十八題三選 一的題目,另有四題為開放式題目,供教師或家長描述其對兒童的觀 察結果。量表分數即以四十八題得分加上開放式問題的分數為總分。 所得分數即代表被觀察的兒童在每一個創造力因素上所具有的程 度,以及教師或家長對其兒童創造力的態度。 3.使用對象及方法 此測驗是用於六歲至十八歲﹙國小一年級至高中三年級﹚男女 生。擴散性思考測驗與擴散性情意測驗可由教師或專業人士閱讀指導 手冊後,以團體方式進行施測工作,頗為簡易,主事者事前詳閱指導 手冊之施測說明,以熟悉測驗過程。擴散性思考測驗有時間限制:國 小一至三年級 25 分鐘,國小四年級以上 20 分鐘;擴散性情意測驗則 沒有時間限制,以做完題目為止,一般約需 20-30 分鐘。對低年級 實施擴散式情意測驗時,教師可逐題解釋題意,由受試者勾選最適合 自己的答案。 計分方面在閱讀指導手冊所載計分方法,即可進行計分工作,擴 散性情意測驗有計分鑰,實施方便,擴散性思考測驗則需詳閱各項計 分原則,才能逐項計分。 至於威廉斯量表係供教師或家長使用,可由教師和家長分別在學 校及家中進行觀察評量,亦可透過教師與家長的協商會議,彼此交換 意見後,完成評定工作。本量表所得結果可與上述兩種測驗結果相互 比較,亦可用於比較兒童接受創造力訓練後的成長與發展情形。 由於本研究之實驗組多數學生家長礙於種種因素的關係,無法配 合填寫威廉斯量表。故本次研究只採用威廉斯創造性思考活動及威廉 斯創造性傾向量表兩種測驗成績,進行創造力是否改變的分析。 25.
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