增強科技創新研發能力的專題製作類教學活動
*侯世光、**劉冠賢 *國立台灣師範大學工業科技教育學系教授 **國立台灣師範大學工業科技教育學系研究生 壹、前言 科技日新月異，固守基本的技能與知識已經跟不上時代的變遷，現代人不但 需要有自主學習成長的態度，還需要具備研究發展能力，才能不被這時代所淘 汰，而創意研發也不再僅僅是產生新的科技產品，將新的概念運用，變成新流程， 新模式也是研發的一環，能進行研究發展才能適應新時代，變成有產能的人，進 而提升人力素質，而教育義不容辭地必須扮演此重要的角色。 有鑑與此，筆者嘗試在生活科技的教學上找出適當的教學方法，希望能夠增 進教學上的效果。來提升學生的研發創造能力，經過文獻探討與教學觀察之後， 發覺動手做專題製作類的教學活動，是一種能夠幫助學生提高思考能力，並進行 研發創造的學習法。 因此筆者嘗試以製造科技之教學活動為例，先探討專題製作類的教學活動如 何能提昇科技研發能力，然後以一篇教案為例，希望能提供生活教師作為日後教 學參考之用。 貳、生活科技課程提升研究發展能力 研究發展是重要的科技能力，根據國際科技教育學會(ITEA)所訂的科技能力 標準第十條明白列出，學生在設計方面的科技能力，應透過解決問題的活動，體 驗如何進行：故障檢出、研究發展、創新改良、以及實驗(ITEA, 2003)。 由上得知要想增強學生研究發展的能力，必須採用專題製作類的教學活動， 根據 Alexandrov( 2008)其理由可簡單歸納為下列三點：1. 提升研發能力必需靠體驗：研究發展的方法以及科技產品設備的作用，都是 有賴操作及應用，才能真正了解的。透過動手做的實作課, 讓學生有機會實際進 行設計製作及操作練習，通過這種實踐活動才能真正提升研發能力。 2. 難度或複雜性較高的科技問題及科技產品流程等的創新改良，能夠先由簡單 的問題解決做起，而之後才能夠舉一反三，應用到類似的情境。。 3.很多重要的研究發展能力，像是系統思考能力，溝通協調以及團隊合作的態 度，也是需要透過各種教學活動才能培養。(Alexandrov, 2008) 生活科技課程中相當注重專題製作類的教學活動，根據王光復（2007）生活 科技之教學論述，科技研發能力之增強具有下列功能：(1)可以增強學生之科技素 養以及日後面對科技問題之創造思考及解決問題的能力，(2)使能習於主動的有創 意的去解決題，(以獨力的方式或以形成團隊的方式)，(3)設計與製造的教學活 動，能充分体驗創新設計流程，及了解科技研發程序，因而能增強設計,、應用、 檢修、測試、維護、實驗等科技能力，更能增進學生對科技研發及控制的能力(王 光復,2007)。 綜合以上所述，學習者在動手做專題製作的過程中，能夠自行將各種相關概 念連結成一個完整的知識，意即將新知識與原有認知中既存的相關概念做聯結。 最後成為完整的概念思考，其最大優點在於不像傳統式學習只記住原理原則而 已，更是要求學習者實踐學習內容。並促進既有觀念的延伸，具有學習架構與增 加學習延伸的效果,有助於培養學生的創造研發能力。 教學活動就是要讓學生們能有機會動手去做，而不是傳統的講授式教學。 透過教學活動、使學生能經由過程去瞭解及體驗科技原理之運用而增強科技應用 管理及處理工作事務的能力。而為了提升研發創造能力所選擇的教學主題,和所 設計的教學活動，更應該使用特別的探討方法與教學工具。以下將提供一篇目的 為建構學生科技概念並提升學生研究發展能力的專題製作類教學活動，希望能提 供各位一些參考。
參、製造科技課探討科技概念之教學活動 一、教學主題：“我的未來不是夢”-商品研發創新設計 授課年級：國中一年級， 授課時數：四堂課 科技領域別：製造科技 教學內容提要： 1. 人類科技演進介紹 2. 製造工具原理演進介紹 3. 繪製概念簡圖 4. 日常生活問題思考 5. 商品設計介紹 6. 設計概念 二、課程綱要對照： （一）創意設計與製作： 1.設計之意涵、方法與程序：能夠在日常生活中發現問題並思考問題解決的方法 與步驟，提出方案，進而選擇最佳的解決方式，以達到設計創新之目的。 2.設計規劃與實作：利用文字、繪圖或其他方式，清楚的表達創意與構想，並且 能安排完整的製作程序 3.製造規劃：探討製造中的管理活動；包括產品的研發、生產流程規劃、材料管 理與運送、機具安置等要項。 4.製造加工：探討各式材料。 （二）活動大意： 目的希望學生提升研發創造能力並能清楚表達自己的創意概念，同時藉著 小組合作討論，讓學生體驗團體討論、製造之流程，藉此讓學生發揮創意及團隊 精神完成工作。 （三）活動目標： (1)能大量蒐集資料
(3)能利用圖表文字等東西建構自己的概念並加以延伸 (4)能進一步運用概念構圖使自己的幻想更接近實現 三、活動流程： 第一週：資料蒐集、創意發想，分組進行日常生活問題發想，蒐集資料，繪製概 念圖。 第二週：製造科技演進以及設計原則介紹，同學分組根據老師講解之設計原則， 再重新審視創意概念之優缺點。 第三週：分組討論並改進，同學分組討論創意之優缺點及可行性，改進創意概念。 第四週：創意分享評分，上台分享自己的創意概念並進行互評。 評量要點： 1.教師根據創意、主題呈現、繪圖來進行評量，佔 60% 2.各小組間進行互評，佔 40%。項目為創意、主題呈現、繪圖 學生設計圖分享
肆、結語 生活科技教師若能善加利用多元的教學方式，並結合豐富的教學資源，就能 順利幫助學生有效統整知識，並靈活運用所學的知識於日常生活中，讓每個學生 能自我了解，增進研發創造能力，並充份發展其潛能，以適應、改善生活，進而 能獨立自主解決所遭遇的問題與衝突，也能規劃生涯與終身學習。 如果能在自然與生活科技領域課程中，運用專題製作類的動手做教學活動， 不僅可以讓學生建立自主學習的態度，而且學習內容經過學習者自己的認知架構 組織後，更能體會出學習內容的意義，並能加以延伸，提升研發創造能力。因此 生活科技課程中專題製作類的教學活動，可以透過團體討論，擴展個人學習，釐 清概念，建構新知，提升研究發展能力。 專題製作研發類的教學活動還能提高學生學習的樂趣與活力，不但可以提升 學生學習力，更可以增進學生自我發想，創新的自主力，事半功倍，如此也才更 有機會使你的學生增強其研究發展的能力。而且「寓教於樂」，對老師來說又何 嘗不是一件教學上的美事。
參考文獻 王光復(2007) 以教學活動來取代講授,讓學生加深體驗去認識科技及控制科技.生 活科技教育月刊二○○七年四十卷第四期. 李秀娟（1998）不同教學策略對國中生學習生物的影響。國立台灣師範大學科學 教育研究所碩士論文。 張春興（1996）教育心理學－三化取向的理論與實踐。台北：東華書局。 蔡清田（2000）教育行動研究。台北：五南。
Alexandrov, N. (2008). Advanced European ERASMUS MUNDUS MSc in
Network and e-Business Centered Computing. ACET Centre, School of
Systems Engineering, The University of Reading., Retrieved May 20, 2008.
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