凱欣斯泰納思想在國小生活科技
教學應用之個案研究
張玉山* 蕭佩如
國立臺灣師範大學 科技應用與人力資源發展系摘 要
本 研 究 在 國 小 科 技 教 學 設 計 中 , 融 入 凱 欣 斯 泰 納 的 工 作 實 學 思 想 , 希 望 能 提 升 教 學 效 果 。 本 研 究 以 台 北 市 一 所 國 小 的 一 個 四 年 級 班 級 為 對 象 , 進 行 為 期 四 週 的 教 學 實 驗 。 本 研 究 強 調 針 對 自 然 情 境 與 實 務 的 洞 察 , 主 要 以 參 與 式 觀 察 來 蒐 集 資 料 , 以 歸 納 分 析 法 作 為 主 要 分 析 方 法 , 並 以 持 續 比 較 法 及 三 角 檢 證 法 , 來 建 立 信 效 度 。 經 分 析 後 , 有 以 下 研 究 發 現:(1)學 生 皆 喜 愛製 作 氣 動 車,具高 度 的學 習 興 趣,代 表本 教 學活 動 符 合 凱氏 對 興 趣 原 則 的 主 張;(2)在 氣 動車 原 理方 面,學 生了 解 作 用 力與 反 作 用 力方 向 相 反、大 小 相 同 之 特 性,但 有 一 部 份 學 生 無 法 舉 出 生 活 中 的 應 用 實 例;(3)經 由 創意 技 法 的 教學, 學 生 大 多 可 以 運 用 多 種 的 色 塊 切 割 方 式 ( 如 線 條 、 幾 何 圖 形 等 ) 及 使 用 獨 特 的 選 色 技 巧 來 裝 飾 車 體,但 在 改 變 圖 案 外 形 的 表 現 上,仍 有 待 加 強;(4)學 生 能 逐 步進 行 各 加 工程 序 , 堅 持 到 完 成 作 品 , 符 合 凱 氏 培 育 公 民 性 格 的 主 張 , 學 生 在 面 臨 問 題 時 , 主 動 發 問 , 但 較 缺 乏 獨 力 解 決 問 題 之 能 力 。 本 研 究 根 據 上 述 研 究 發 現 , 針 對 國 小 科 技 教 學 的 活 動 主 題 、 教 學 內 容 、 教 學 策 略 等 方 面 , 提 出 建 議 。 關 鍵 詞 : 凱 欣 斯 泰 納 、 生 活 科 技 、 國 小 、 教 學壹、前言
在 瞬 息 萬 變 的 社 會 , 新 興 科 技 不 斷 地 研 發 出 來 , 人 人 皆 需 提 升 自 身 的 科 技 素 養 , 以 跟 上 科 技 的 腳 步 , 而 不 致 被 社 會 淘 汰 。 國 小 教 育 是 個 體 從 家 庭 邁 入 社 會 的 第 一 步,是 奠 定 學 習 的 根 基。在 國 小 階 段, 即 需 培 養 學 童 的 科 技 素 養 , 加 強 實 作 能 力 * 為本 文 通 訊 作者 並 從 中 培 養 問 題 解 決 能 力 , 發 揮 科 技 教 育 的 功 能 ( 張 玉 山 ,2008) 。德 國 的 教 育家 凱 欣 斯 泰 納(GM Kerschensteiner, 1854~ 1932) 認 為 經 驗 與 實 際 的 操 作 技 能 , 須 透 過 自 身 勞 作 活 動 來 獲 得( 周 鴻 騰,2007)。 因 此,可 以 在 國 小 科 技 教 育(生 活 科 技 課程) 中 , 加 強 實 作 課 程 的 實 施 , 讓 學 生 從 中 獲 得 實 際 體 驗 的 學 習 歷 程 。 此 外 , 並 可 施 以 設 計 過 程 為 主 (process-based) 的 課 程 模 式 , 讓 學 生 思 考 及 培 養 創 造 科 技 的 方 法 ,加 強 設 計 與 問 題 解 決 之 能 力 ( 戈 立 , 2005)。 因 此 , 本 研 究 以 國 小 科 技 教 育 出 發 , 融 合 凱 欣 斯 泰 納 的 教 育 思 想 , 加 入 創 意 設 計 的 課 程 元 素 , 發 展 教 學 活 動 並 實 施 教 學 , 以 探 討 學 童 的 學 習 表 現 與 成 效 。
貳、文獻探討
一、國小科技教育的內涵
美 國 與 英 國 的 科 技 教 育 是 當 前 較 常 為 學 者 專 家 所 探 討 的 對 象 。 國 際 科 技 教 育 學 會 (International Technology Education Association, 2005) (現 更 名 為 國 際 科 技 與 工 程 教 育 學 會 ,International Technology and Engineering Education Association, ITEEA) 指 出 科 技 教 育 旨 在 發 展 學 童 對 科 技 的 觀 念 與 知 識 、 動 作 技 能 、 以 及 對 科 技 相 關 事 物 的 理 性 態 度 。 從 幼 稚 園 開 始 , 科 技 教 育 應 針 對 學 童 需 求 與 特 性 , 提 供 主 動 學 習 , 讓 學 童 將 科 技 知 識 及 他 科 所 學 , 應 用 在 設 計 活 動 ( 繪 圖 、 規 劃 、 設 計 、 問 題 解 決 、 建 造 、 測 試 、 與 改 良 方 案 ) 上 面 。 設 計 的 對 象 可 以 是 產 品 、 系 統 、 或 環 境 。 主 題 與 單 元 式 的 課 程 設 計 , 也 能 達 到 整 合 各 科 學 習 的 效 果 。全 美 科 技 教 育 方 案(Technology for All American Project, TfAAp)指 出 , 科 技 素 養 的 能 力 標 準 (Standards for Technological Literacy, STL)分 五類 共 20 項 次,包 括 科技 本 質(the nature of technology)( 瞭 解 科 技 範 疇、概 念、特 性 等)、科 技 與 社會(technology and society)(瞭 解 科 技 對 社 會 、 文 化 、 經
濟、 環 境 的 交 互 影 響)、設 計(design)(瞭 解 設 計、工 程 設 計、與 問 題 解 決 程 序)、科 技 世 界 的 能 力 (abilities for a technological world)(應 用 設 計 的 程 序 、 使 用 、 維 護 與 評 鑑 科 技)、設 計 世界(the designed world) (瞭 解 與 選 用 醫 療 、 生 物 、 動 力 能 源 、 資 訊 傳 播 、 運 輸 、 製 造 、 及 營 建 等 科 技)(ITEA, 2007)。 對 國 小 學 童 來 說 , 在 身 心 成 長 及 發 展 任 務 等 前 提 下 , 會 有 不 同 的 科 技 學 習 特 性 (ITEA, 2007): (一) 一 、二 年 級 學 童注 意 力 難 持久 , 易 疲 累 , 故 需 大 量 與 多 樣 的 活 動 。 (二) 一 、二 年 級 學 童充 滿 好 奇 與活 力 , 適 於 合 作 學 習 , 並 讓 其 發 揮 想 像 力 。 (三) 一 、二 年 級 學 童手 部 與 手 指靈 巧 度 欠 佳 , 不 宜 做 精 緻 性 的 操 作 。 (四) 應 發展 其 好 奇 與創 新 思 考 ,一 年 級 學 童 可 探 索 及 使 用 簡 單 機 械(輪 軸 、 斜 面、齒 輪、皮 帶、凸 輪 等)的玩 具 或 教 具 , 稍 長 即 可 用 來 拆 解 及 建 構 一 些 簡 單 載 具 或 玩 具 。 到 二 年 級 時 , 即 可 利 用 可 回 收 材 料 、 刀 剪 及 鋸 子 , 來 設 計 與 製 作 原 創 性 的 載 具 。 在 設 計 方 面 的 學 習 , 以 素 描 的 方 式 , 來 表 達 外 形 、 功 能 與 名 稱 。 (五) 3-5 年 級 學 童 個 別 性 與 群 性 同 步 發 展 , 手 眼 協 調 與 專 注 力 也 有 一 定 的 成 熟 度 。 可 從 事 設 計 與 問 題 解 決 的 活 動 。 (六) 3-5 年 級 學 童 漸 能 理 解 抽 象 概 念 , 並 發 展 類 推 能 力 , 因 此 可 以 教 予 評 鑑 設
計 與 評 鑑 方 案 的 能 力 。 (七) 3-5 年 級 學 童 可 提 供 較 完 整 的 設 計 活 動 或 問 題 解 決 活 動 , 包 括 設 計 、 製 作 、 評 鑑 、 發 表 等 歷 程 。 例 如 載 具 設 計 可 結 合 電 腦 控 制 的 裝 置 , 外 加 光 線 、 聲 音 、 動 作 等 感 測 裝 置 。 一 般 產 品 設 計 也 可 以 加 上 電 、 磁 、 馬 達 等 裝 置 。 在 機 構 應 用 方 面 , 也 可 鼓 勵 更 多 簡 單 機 械 的 結 合 。 (八) 3-5 年 級 學 童 的 設 計 與 發 表 活 動 , 應 結 合 電 腦 與 網 路 的 應 用 。 而 在 英 國 的 國 定 課 程 中 , 國 小 包 括 第 一 關 鍵 階 段 (key stage 1) 為 5-7 歲 (約 為 1-2 年 級)共 兩 年,以 及 第 二關 鍵 階 段(key stage 2) 為 8-11 歲(約 3-6 年 級 )共 四年 (Qualifications and Curriculum Authority, 2004)。在每 個 關鍵 階 段 均 定有 特 定 的 知識 內 容 , 以 因 應 發 想 、 規 劃 、 製 造 、 評 估 等 設 計 步 驟 所 需 。 第 一 關 鍵 階 段 的 重 點 如 下 : (一) 發 展、 規 劃 與 傳達 構 想 : 繪圖 、 材 料 成 形 或 組 裝 零 件 、 討 論 下 一 步 驟 、 以 繪 圖 或 模 型 來 發 表 構 想 。 (二) 以 工具、設 備、材 料、零 件 (元 件 )等 , 製 作 優 質 的 作 品 : 選 用 材 料 工 具 與 技 術 、 測 量 畫 線 裁 切 與 成 形 、 組 裝 與 接 合 、 美 化 與 裝 飾 。 (三) 評 估 程 序 與 產 品 : 討 論 構 想 的 優 缺 點 、 討 論 作 品 的 改 進 方 法 。 (四 ) 瞭 解 材 料 與 零 件 : 材 料 的 加 工 特 性 、 零 件 的 其 他 應 用 方 法 。 (五) 學 習廣 度 : 對 許多 類 似 產 品進 行 探 究 與 評 價 ; 實 作 技 能 與 製 程 的 學 習 ; 利 用 多 樣 性 材 料 來 設 計 與 製 作 。 第 二 關 鍵 階 段 的 重 點 如 下 : (一) 發 展、 規 劃 與 傳達 構 想 : 廣泛 蒐 集 產 品 機 能 相 關 資 料 、 產 生 行 動 規 劃 、 以 各 種 方 法 傳 達 設 計 構 想 的 外 觀 與 機 能 。 (二) 以 工具、設 備、材 料、零 件 (元 件 )等 , 製 作 優 質 的 作 品 : 選 用 適 當 的 材 料 機 具 與 製 程 技 術 、 正 確 地 測 量 畫 線 裁 切 與 成 形 、 組 裝 與 接 合 、 利 用 電 腦 設 備 進 行 產 品 美 化 。 (三) 評 估程 序 與 產 品:分析、確 認、測試 、 評 鑑 產 品 改 良 的 方 法 。 (四) 瞭 解材 料 與 零 件: 瞭 解 材 料特 性 與 加 工 方 法 的 關 係、瞭 解 其 他 裝 置(如 電 腦) 對 移 動 機 構 的 控 制 效 果 、 瞭 解 加 入 電 路 裝 置 的 效 果 。 (五) 學 習廣 度 : 基 於產 品 機 能 與使 用 者 觀 點 , 對 許 多 類 似 產 品 進 行 探 究 與 評 價 ; 實 作 技 能 與 製 程 的 學 習 ; 利 用 多 樣 性 材 料 來 設 計 與 製 作 , 包 括 電 路 零 件 、 機 械 零 件 、 食 物 、 模 組 材 料 、 彈 性 與 剛 性 薄 片 材 料 及 紡 織 材 料 等 ( Qualifications and Curriculum Authority, 2004)。 從 美 英 兩 國 的 國 定 小 學 科 技 課 程 標 準 或 能 力 標 準 中 可 以 發 現 : (一) 以 問題 解 決 模 式或 設 計 模 式, 作 為 思 維 訓 練 的 主 軸。Foster(1997)也 指 出 , 國 小 科 技 教 育 的 內 容 面(content)要 教 導 科 技 知 識 , 以 符 合 科 技 素 養 標 準
(Standards for Technological Literacy) (ITEA, 2005) , 而 在 程 序 面 (process) 是 以 設 計 與 問 題 解 決 為 主(Engstrom, 2005)。 ( 二 ) 內 容 以 螺 旋 發 展 概 念 , 逐 次 加 廣 加 深 。 例 如 在 科 技 資 源 的 內 容 方 面 , 一 年 級 以 工 具 及 材 料 為 主 , 到 三 年 級 就 加 入 製 程 ; 而 在 科 技 資 源 的 層 級 方 面 , 一 年 級 著 重 在 認 識 , 二 三 年 級 重 在 應 用 , 到 五 六 年 級 就 必 須 有 規 劃 的 能 力 。 (三) 工 程設 計 與 工 程原 理 為 知 識主 體 : 材 料 與 工 具 是 完 成 學 習 的 輔 助 , 工 程 設 計 與 工 程 原 理 才 是 真 正 要 教 導 學 童 的 內 涵 , 例 如 簡 單 機 械 的 原 理 與 應 用 、 機 構 的 原 理 及 控 制 、 電 路 裝 置 的 原 理 與 應 用 等 。 台 灣 國 小 階 段 的 科 技 教 育 , 重 視 自 然 與 生 活 科 技 的 核 心 及 基 本 能 力 的 教 授 , 包 含 過 程 技 能 、 科 學 與 技 術 認 知 、 科 學 與 技 術 本 質 、 科 技 的 發 展 ( 三 年 級 起 ) 、 科 學 態 度 、 思 考 智 能 、 科 學 應 用 及 設 計 與 製 作 ( 五 年 級 起 ) ; 在 科 技 於 生 活 中 的 應 用 及 專 業 學 科 知 能 則 待 中 學 後 才 開 始 讓 學 生 學 習 ( 教 育 部 , 2008) 。 國 中 科 技 教 育 是 從 工 藝 教 育 演 變 而 來 , 而 勞 作 教 育 則 可 視 為 國 小 科 技 教 育 的 前 身 ( 張 玉 山 , 2008) 。 勞 作 教 育 重 視 學 生 的 認 知 學 習 、 生 理 成 長 、 經 濟 生 活 、 製 程 觀 念 的 學 習 、 美 感 設 計 及 人 格 教 育 等 , 與 國 中 階 段 在 科 技 教 育 的 理 論 及 實 務 推 動 上 有 很 大 的 差 異 。 相 較 於 英 美 兩 國 , 台 灣 國 小 較 早 讓 學 生 接 觸 及 了 解 科 技 知 能 , 直 到 較 高 的 學 習 階 段 再 讓 學 生 充 實 科 技 應 用 的 實 作 能 力 。 然 而 , 在 Thomson (2004) 的 研 究 中 卻 發 現 , 美 國 專 家 學 者 認 為 國 小 科 技 教 育 應 該 加 強 實 作 活 動 的 安 排 , 在 科 技 認 識 與 瞭 解 方 面 則 不 必 太 過 強 調 。 此 外 , 在 科 技 實 作 活 動 中 應 發 揮 國 小 科 技 教 育 的 功 能 , 發 展 學 生 的 智 力 、 強 化 其 他 科 目 的 學 習 、 發 展 其 問 題 解 決 策 略 、 獲 致 真 實 事 物 的 學 習 、 發 展 動 手 實 作 能 力 、 提 供 正 面 與 支 持 性 的 學 習 氣 氛 ( 張 玉 山 , 2008) 。 可 見 , 台 灣 國 小 科 技 教 育 應 加 強 實 作 課 程 , 讓 學 生 得 以 在 實 作 活 動 中 引 發 思 考 , 並 習 得 真 實 、 直 接 的 學 習 經 驗 。
二、凱欣斯泰納的教育觀點
凱 欣 斯 泰 納 為 二 十 世 紀 初 德 國 的 教 育 學 者 , 主 張 教 育 的 目 標 在 於 「 造 就 公 民 」,即 成 就 一 個 符 合 國 家 及 時 代 需 要 的 公 民 ( 詹 棟 樑 ,2001 ; InWEnt – Capacity Building International Germany, 2003; Internet FAQ Archives, 2009)。訓 練 個體 使 其 成 為獨 立 的 、 自 由 的 、 道 德 的 人 格 , 並 且 要 有 高 度 的「 責 任 感 」(Verantwortlichkeitsg)與「 義 務 感 」(Pflichtsgefuhle)( 趙 素 娟,1999)。 凱 氏 的 教 育 思 想 講 求 實 事 求 是 的 態 度 , 可 分 為 教 育 的 本 質 觀 與 教 育 的 方 法 論 兩 部 分。前 者 重 視 精 神 的 價 值( 文 化 價 值 ) 養 成 自 律 、 道 德 、 自 由 的 人 格 , 認 為 教 育 是 心 智 的 磨 練 與 陶 冶 ( 趙 素 娟 ,1999 ; International Bureau of Education, n.d.);教 育 的 方 法 論 則 認 為 教 育 除 需 顧 慮 兒 童 的 興 趣 , 該 精 神 發 展 的 階 段 亦 不 可 忽 視 ( 黃 瓊 儀,2002)。隨著 成 長 階 段的 不 同,學生 會 呈 現 不 同 的 特 徵 , 必 須 針 對 各 階 段 之 學 童 實 施 最 適 合 的 教 學 。 凱 氏 身 為 「 德 國 職 業 教 育 之 父 」, 認 為 知 識 可 由 聽 講 獲 得 , 技 能 藉 由 練 習 獲 得 , 而 經 驗 與 實 際 的 操 作 技 能 得 由 自 身 勞 作 活 動 來 獲 得 。 凱 氏 瞭 解 體 驗 學 習 的 重 要 性 , 因 此 積 極 推 動 勞 動 教 育 、 創 建 工 作 學 校 ( The School of the Future: a work-school)在 其工 作 教 學法 中,提 出了 「 觀 察 、 綜 合 、 分 析 、 驗 證 」 四 階 段 的 工 作 原 理 ( InWEnt – Capacity Building International Germany, 2003),以 培 養 學 生 實 際 操 作 的 技 能 與 經 驗 , 強 調 手 、 腦 、 心 並 用 , 特 別 重 視 勞 動 教 育 與 手 工 ( 勞 作 ) 教 育(Wilhelm, 1969)。 在 凱 氏 的 工 作 學 校 , 除 了 操 作 技 術 的 訓 練 , 他 更 重 視 學 生 是 否 在 工 作 中 培 養 獨 立 與 主 動 的 知 識 追 求 能 力 (International Bureau of Education, n.d.)。因 此 , 其 工 作 學 校 包 含 五 個 基 本 原 則 : 自 發 性 、 充 滿 吸 引 力 、 行 動 自 由 自 主 、 意 識 的 發 展 、 以 及 自 我 控 制 的 可 能 性 (InWEnt – Capacity Building International Germany, 2003)。 另 外 , 由 於 凱 氏 認 為 學 生 的 來 源 與 天 賦 各 有 所 異( 謝 斐 敦,2003),因 此,實 施 勞 作教 育 應 視 學 生 特 質 , 適 時 調 整 , 並 握 以 下 幾 點 原 則(Kerschensteiner, 1965; Wilhelm, 1969): (一) 每 種學 校 必 須 要有 自 己 的 教育 財 , 有 自 己 的 一 套 教 育 目 標 。 (二) 國 民學 校 有 其 自己 高 尚 的 任務 , 亦 即 直 接 服 膺 生 活 的 任 務 。 (三) 國 民 學 校 應 提 供 學 生 快 樂 的 學 習 環 境 , 讓 學 生 抱 著 愉 悅 的 心 情 學 習 , 才 能 提 升 學 習 成 效 。 (四) 瞭 國小 除 尊 重 學生 的 興 趣 ,應 以 實 務 課 程 為 主 。 (五) 實 務課 程 符 合 學生 心 靈 的 基本 結 構 。 凱 氏 對 勞 作 教 育 的 觀 點 , 包 含 實 用 知 識 、 考 量 學 生 發 展 並 以 學 生 興 趣 為 出 發 點 的 教 學 原 則 、 體 驗 學 習 的 觀 點 與 模 式 、 以 及 知 識 、 技 術 與 情 意 三 領 域 並 重 的 教 育 觀 點 皆 可 拓 展 至 國 小 的 科 技 教 學 上 , 作 為 日 後 教 學 之 參 考 依 據 。
三、創意設計導向的科技教學
各 國 科 技 教 育 所 重 視 的 內 容 有 所 不 同 , 美 國 以 問 題 解 決 (problem solving) 為 主 , 英 國 則 以 設 計 (design) 為 主 體 , 強 調 製 作 、 作 品 完 整 、 與 手 工 精 緻(The Design and Technology Association, 2007) 。 英 國 設 計 與 科 技 (Design and Technology, D&T)課 程 強 調 手 腦 並 用 , 以 加 強 學 生 問 題 解 決 能 力 和 設 計 能 力 的 培 養 ( 李 隆 盛,1998)。希 望 學 生 以 創 意 設 計 的 角 度 來 解 決 問 題 , 注 重 學 生 實 際 動 手 的 經 驗 及 與 日 常 生 活 結 合 的 活 動 , 透 過 以 設 計 為 主 的 教 學 方 式 , 讓 學 生 得 以 運 用 現 代 科 技 及 問 題 解 決 之 能 力 。 設 計 導 向 的 科 技 教 育 , 以 設 計 與 製 作 為 課 程 目 標( 張 永 宗、魏 炎 順,2004)。旨 在 培 養 學 生 學 科 知 識 、 製 作 技 能 、 設 計 方法、品 質 保 證 和 安 全 觀 念 等 能 力( 曾 國 鴻、 莊 淑 如、惠 志 堅,1997)。使學 生 在 設 計與 製 作 產 品 時 , 具 備 對 材 料 、 機 械 、 產 品 供 需 的 基 本 認 知 。 例 如 Foster (1992) 所 規 劃 的 創 意 設 計 課 程 , 包 括 探 索 、 操 作 、 建 立 樣 板 、 執 行 、 及 評 價 等 五 大 創 作 歷 程(creative process)。在 此 歷程 下,最 常被 用 在 設 計與 製 作 領 域 的 創 思 方 法 為 取 代、組 合、調 變、 放 大 、 縮 小 、 除 去 、 以 及 重 排 等 七 種 (Barnes,1993;張 玉山,2000、2001)。而 在 視 覺 創 作 上 , 設 計 圖 樣 或 形 體 則 以 構 成 或 表 現 具 有 重 覆 、 平 衡 、 統 一 、 對 稱 、 律 動 、 比 例 、 秩 序 、 對 比 、 漸 變 、 調 和 等 美 的 形 式 原 理 (Anandasivam, 2005 ; 朱 旭 建 ,1999; 林 品章 ,1990)。 本 研 究 根 據 教 學 單 元 之 需 求 , 以 及 學 生 的 認 知 發 展 , 經 與 國 小 資 深 教 師 討 論 後 , 決 定 教 授 取 代 、 組 合 、 放 大 、 除 去 等 四 種 創 思 方 法 ; 視 覺 設 計 在 色 塊 切 割 採 用 重 覆 、 平 衡 、 律 動 、 比 例 及 秩 序 五 種 形 式 原 理 ; 在 選 色 技 巧 方 面 , 主 要 教 授 對 比 色 的 使 用 , 作 為 學 生 從 事 創 意 設 計 的 基 礎 。
參、教學活動設計
一、單元名稱
氣 動 車二、教學對象
國 小 四 年 級 學 生,共 計 33 位。該 班 的 班 級 氣 氛 活 潑 , 導 師 具 十 年 的 教 學 年 資 。三、教學時間
四 週 , 前 三 週 兩 節 , 第 四 周 一 節 , 每 節 40 分 鐘 , 共 280 分 鐘 。四、教學地點
一 般 教 室五、單元目標
本 單 元 結 合 科 技 實 作 、 凱 式 教 育 觀 點 (實 用 、 興 趣 、 體 驗 、 三 領 域 並 重 )、 及 創 意 設 計 (創 思 法 、 設 計 原 理 ), 以 氣 動 車 設 計 與 製 作 為 活 動 主 題 , 進 行 教 學 , 教 學 目 標 如 下 : (一 ) 以 製 作 氣 動 車 來 引 發 學 生 學 習 興 趣 。 (二 ) 藉 由 氣 動 車 製 作 , 進 而 了 解 作 用 力 與 反 作 用 力 之 基 本 原 理 。 (三 ) 透 過 圖 案 彩 繪 , 瞭 解 基 本 的 色 彩 概 念 。 (四 ) 透 過 材 料 切 割 、 接 合 等 加 工 程 序 , 認 識 材 料 屬 性 及 熟 悉 簡 單 工 具 的 使 用 。 (五 ) 製 作 作 品 的 過 程 中 , 培 養 學 生 耐 心 、 負 責 的 工 作 態 度 。六、教學工具及材料
本 活 動 所 需 材 料 與 工 具 如 表 1。七、評量方法
( 一 ) 學 習 單 :20% ( 二 )造 型 設 計:40%( 老 師 選 7 位 優 秀 作 品 , 學 生 再 票 選 前 3 名-每 人 2 票 ) ( 三 ) 距 離 競 賽 :40% ( 超 過 200 cm 即 有 70 分 , 每超 過 50 cm 加 5 分 )八、教學程序
本 活 動 主 要 教 學 流 程 及 實 作 步 驟 如 表 2 及 表 3 所 示。 表 2、 教 學流 程 週 次 時 間 教 師 活 動 學 童 活 動 教 具 與 設 備 1 5 引 起 動 機 : 教 師 展 示 氣 動 車 成 品 , 告 知 學 習 目 標 及 競 賽 內 容 。 專 心 聽 講 氣 動 車 成 品 15 教 師 以 生 活 實 例 講 解 作 用 力 與 反 作 用 力 的 概 念 。 表 達 想 法,並 回 答 問 題 電 腦、投 影 機、PPT 檔 案、氣 球 10 教 師講 解 製 作 程序 。 專 心 聽 講 電 腦 、 投 影 機 、PPT 檔 案 50 教 師 發 材 料 、 分 述 各 步 驟 製 作 方 法 , 並 協 助 學 生 製 作 車 體 。 專 心 聽 講、學 生 製 作 電 腦、投 影 機、PPT 檔 案、大 吸 管 、 衛 生 筷 、 圓 木 、 剪 刀 、 電 工 膠 布、白 膠、木 板、保 麗 龍 膠 、 剪 刀 表 1、 教 學 工 具 及 材 料 所 需 工 具 所 需 材 料 品 名 規 格 數 量 品 名 規 格 數 量 電 工 膠 布 寬 2 cm 1 卷 木 板 10 ×7 cm 1 片 透 明 膠 帶 寬 >1 cm 1 卷 大 吸 管 1 × 20.5 cm 3 根 剪 刀 1 把 衛 生 筷 0.6 × 10 cm 2 支 美 工 刀 1 支 圓 木 直 徑 約2.5 cm 4 個 保 麗 龍 膠 1 瓶 保 麗 龍 4 × 2 × 3 cm 1 個 白 膠 1 瓶 臘 腸 狀 汽 球 11 X 2 cm 1 個 泡 棉 7 × 4 cm 1 片 西 卡 紙 (印 有 7 種 圖 案) 1 張 彩 色 筆 依 個 人 所 需 砂 紙 300# 1 張2 10 教 師示 範 裝 設 氣球 的 方 法 。 專 心聽 講 電 腦 、 投 影 機 、PPT 檔 案 30 教 師 發 材 料 , 並 協 助 學 生 完 成 氣 動 車 。 學 生 製 作 氣 動 車 體 、 保 麗 龍 、 美 工 刀 、 氣 球、吸 管、保 麗 龍 膠、電 工 膠 布 10 氣 動車 測 試 。 學 生 進 行 測 試 氣 動 車 15 介 紹 創 意 技 法 ( 簡 化. 增 加 . 減 去.放大 .縮 小)及 上 色 技巧 學 生 表 達 想 法 電 腦、投 影 機、PPT 檔 案、海 報 15 教 師 指 導 學 生 決 定 創 作 主 題 、 改 變 圖 案 形 狀 、 色 塊 切 割 決 定 主 題 、 構 圖 西 卡 紙(印 有 圖 案) 3 40 教 師協 助 學 生 完成 色 塊 上 色 圖 案上 色 西 卡 紙(印 有 圖 案)、 彩 色 筆 40 教 導 學 生 將 裝 飾 紙 卡 與 車 體 組 合 作 品 組 合 西 卡 紙、氣 動 車、剪 刀、泡 棉、 透 明 膠 帶 4 10 作 品分 享 與 欣 賞 作 品 展 示 及 欣 賞,進 行 票 選 25 氣 動車 距 離 競 賽 學 生 參 與 比 賽 計 分 表 5 教 師 講 評 與 頒 獎 專 心 聆 聽 及 受 獎 小 禮 物 表 3、 實 作步 驟 順 序 步 驟 圖 片 1 車 體 製 作 2 架 設 氣 球 3 裝 飾 車 體
肆 、 教 學 觀 察 與 討 論 本 研 究 選 取 台 北 市 一 所 國 小 四 年 級 一 個 班 級 共 33 位學 童 作 為 教學 實 驗 的 對 象 , 以 參 與 式 觀 察 , 深 入 瞭 解 學 童 在 活 動 過 程 與 結 果 的 表 現 。 本 研 究 研 究 者 即 教 學 者 與 觀 察 者 , 為 避 免 單 一 觀 察 者 主 觀 偏 誤 產 生 , 除 了 請 該 班 教 師 於 課 後 給 予 立 即 回 饋 , 並 佐 以 教 學 內 容 記 錄 、 研 究 者 觀 察 記 錄 、 作 品 表 現 、 教 學 活 動 觀 察 紀 錄 表 、 活 動 與 作 品 照 片 等 資 料 內 容 。 本 研 究 的 資 料 將 編 碼 、 分 類 後 , 再 以 歸 納 分 析 法 將 資 料 歸 納 成 集 體 的 證 據 , 並 以 持 續 比 較 法 進 行 資 料 的 檢 核 , 發 掘 是 否 有 反 面 例 證 與 資 料 , 確 認 研 究 發 現 的 可 信 度(Maxwell,1996;胡幼慧,2003),紀錄詮 釋結果。以下將資料分析結果,摘 述如下 : 一 、 學 生 喜 愛 氣 動 車 教 學 單 元,不 僅 於 課 堂 中 認 真 製 作,課 餘 之 暇,亦 會 討 論 氣 動 車 製 作 程 序、設 計 理 念 及 測 試 狀 況 。 此 結 果 說 明 本 活 動 符 合 凱 氏 主 張 , 教 學 活 動 應 以 學 生 興 趣 為 出 發 點 。「 興 趣 」 是 動 機 的 重 要 元 素 , 能 激 發 學 生 學 習,使 學 習 效 果 事 半 功 倍 (吳 瑞士 ,2008)。 本 研 究 對 象喜 愛 氣 動 車 製 作 單 元,對 於 課 程 中 教 授 相 關 的 科 學 原 理、創 意 設 計 概 念 也 將 更 有 深 度 學 習 的 可 能 性 。 二 、 對 作 用 力 與 反 作 用 力 大 小 相 同、方 向 相 反 的 特 性 已 具 基 本 概 念,但 無 法 完 全 正 確 的 舉 出 生 活 中 跟 作 用 力 與 反 作 用 力 的 相 關 實 例,不 過,學 生 卻 能 藉 由 生 活 應 用 之 圖 片 分 析 作 用 力 與 反 作 用 力 的 特 性。學 生 在 九 年 級 的 自 然 與 生 活 科 技 領 域 才 涉 略 作 用 力 與 反 作 用 力 的 基 本 概 念 ( 教 育 部 , 2008), 對 於 國 小 四 年 級 的 小 朋 友 而 言,能 夠 理 解 部 分 特 性,並 具 備 基 本 概 念 實 屬 不 易。本 研 究 對 象 對 力 學 尚 無 相 關 學 習 背 景,故 在 生 活 實 例 的 列 舉 上 較 為 困 難,日 後 課 程 安 排,教 師 可 提 出 更 豐 富 、 更 多 元 的 生 活 實 例 , 讓 學 生 進 行 辨 別 及 分 析 。 三 、 本 研 究 對 象 皆 能 回 答 色 相 環 的 相 關 問 題,正 確 區 分 類 似 色 與 對 比 色,並 將 相 關 概 念 應 用 於 氣 動 車 的 彩 繪 上。在 使 用 現 行 教 科 書 之 前,課 程 綱 要 將「 色 相 環 的 概 念 」編 於 三 年 級 學 習 階 段 ,「 類 似 色 、 對 比 色 及 混 色 練 習 」則 編 於 四 年 級 學 習 階 段;但 現 行 教 科 書 卻 將 色 相 環、色 彩 原 理 的 課 程 移 至 高 年 級 課 程( 曾 啟 雄、李 鑄 恆 與 羅 光 志 ,2006)。 因 此 , 本 研 究 對 象 尚 無 色 相 環 的 學 習 經 驗,並 概 略 知 道 色 彩 分 為 暖 色 系 及 冷 色 系。但 因 於 舊 版 教 科 書 中,原 來 色 相 環 及 色 彩 原 理 為 四 年 級 所 學 內 容,故 依 學 生 發 展 及 理 解 力 本 課 程 內 容 的 難 易 度 是 適 切 的,經 科 技 實 作 的 教 學 過 程,發 現 學 生 可 輕 鬆 習 得 相 關 概 念 。 四 、 裝 飾 氣 動 車 包 含 圖 形 改 變、色 塊 切 割 及 選 色 技 巧 三 方 面,各 種 方 式 的 人 數 累 計 如 表 4。 學生 大 多 能 運用 不 同 的 創 思 方 法 來 改 變 圖 形,其 中 以 組 合 的 方 式 最 常 見;色 塊 切 割 方 面,平 衡 及
秩 序 為 本 次 教 課 的 重 點,故 有 較 多 學 生 採 用 這 些 形 式 原 理,而 重 複、律 動 及 比 例 為 本 班 曾 上 過 的 課 程,仍 有 數 位 學 生 採 用 這 些 方 式 ; 在 選 色 技 巧 上 , 本 教 學 單 元 加 強 對 比 色 的 使 用 , 大 多 數 學 生 大 膽 採 用 對 比 的 方 式 來 上 色,甚 至 使 用 重 複 的 對 比 色 來 突 顯 作 品,效 果 相 當 好。學 生 作 品 實 例 如 圖 一 至 圖 四 。 表 4、圖 形 改 變 方 法 之人 數 統 計 圖 形 改 變 創 思 方 法 組 合 除 去 放 大 取 代 沒 改 變 合 計 人 數 18 (54%) 2 (3%) 5 (15%) 4 (12%) 4 (12%) 33 (100%) 色 塊 切 割 形 式 原 理 重 覆 平 衡 律 動 比 例 秩 序 合 計 人 數 7 (21%) 10 (30%) 4 (12%) 4 (12%) 8 (24%) 33 (100%) 選 色 技 巧 形 式 原 理 對 比 相 似 漸 變 統 一 重 覆 合 計 人 數 19 (57%) 4 (12%) 3 (9%) 1 (3%) 6 (18%) 33 (100%) 圖 一 、 學 生 作 品 (牛 ) 圖 二 、 學 生 作 品 (鯨 魚 ) 圖 三 、 學 生 作 品 (羊 ) 圖 四 、 學 生 作 品 (魚 ) 根 據 教 育 部(2008)於 藝 術與 人 文 領 域 課 程 綱 要 中 說 明,中 年 級 學 生 即 能 表 現 具 有 思 考 性 、 計 畫 性 的 造 形 表 現 , 並 能 選 擇 適 切 的 媒 材 與 處 理 技 法,如:排 列、組 合、 重 疊 等。本 研 究 對 象 適 逢 該 學 習 階 段,故 在 造 型 表 現 及 技 法 使 用 上 皆 能 得 心 應 手。但 在
圖 形 改 變 上,只 有 一 位 學 生 完 全 改 變 圖 案 的 外 型,其 他 學 生 只 做 微 幅 的 改 變,根 據 美 國 與 日 本 的 創 造 力 研 究 指 出,國 小 二 年 級 與 五 年 級 會 分 別 出 現 創 造 力 高 峰 ( 劉 冠 妏 、 謝 建 全 , 2009), 學 童 的 創 意 表 現 力 是 可 以 期 待 的。因 此,以 後 的 教 學 重 點,可 以 引 導 學 童 在 主 題 與 圖 形 變 化 上,做 更 大 幅 度 的 創 新 。 五 、 學 生 能 逐 步 完 成 加 工 程 序,以 完 成 作 品,但 當 面 臨 問 題 時,較 依 賴 教 師 的 指 導,缺 乏 獨 立 思 考 的 能 力。中 低 年 級 的 實 作 課 程 多 以 正 確 及 熟 練 工 具 操 作 為 主,直 到 高 年 級 才 融 合 設 計 與 製 作 程 序,開 始 培 養 問 題 解 決 之 能 力 ( 教 育 部 ,2008)。 本 研 究 對 象 為 中 年 級 學 生 , 雖 學 童 致 力 於 活 動 過 程 , 並 嘗 試 與 同 學 討 論 共 同 排 除 問 題,但 礙 於 經 驗 不 足,以 致 成 效 不 彰。誠 如 凱 氏 的 主 張,逐 步 透 過 實 作 活 動,培 養 學 童 的 責 任 感 與 義 務 感,更 是 教 學 的 重 點。因 此,學 校 應 增 加 實 作 活 動 的 安 排 , 對 於 少 數 達 成 度 不 足 的 學 童,應 採 多 予 協 助,並 予 逐 步 要 求 的 方 式 , 達 成 精 神 教 育 的 目 標 。
伍、結論與建議
本 文 經 文 獻 探 討 、 活 動 設 計 、 教 學 實 驗 等 程 序 , 探 討 凱 欣 斯 泰 納 思 想 在 國 小 科 技 教 學 的 應 用 。 除 發 現 活 動 可 行 性 與 效 果 卓 著 , 主 要 的 研 究 結 果 如 下 : 一 、 學 生 喜 愛 氣 動 車 教 學 單 元,樂 於 分 享 設 計 理 念、教 授 同 儕 製 作 技 巧 及 參 與 競 賽 。 二 、 理 解 作 用 力 與 反 作 用 力 大 小 相 同 及 方 向 相 反 的 特 性,但 無 法 確 切 的 列 舉 生 活 中 相 關 的 應 用 實 例 。 三 、 學 生 能 夠 在 實 作 過 程 中,了 解 色 相 環 的 特 性、分 辨 對 比 色 與 類 似 色,並 運 用 於 氣 動 車 的 車 體 裝 飾 。 四 、 在 創 意 設 計 與 製 作 中,最 多 學 生 使 用 組 合 的 方 式 來 改 變 圖 形,但 大 多 只 有 微 幅 變 化;在 色 塊 切 割 方 面,學 生 較 喜 愛 平 衡 、 秩 序 及 重 複 的 表 現 方 式 ; 選 色 方 面,大 多 學 生 採 用 對 比 的 方 式 來 上 色 。 五 、 學 生 皆 能 逐 步 完 成 作 品,在 面 臨 問 題 時,雖 會 自 己 或 與 同 學 討 論 嘗 試 解 決 問 題,但 效 果 有 限,仍 需 仰 賴 教 師 指 導 。 此 外 , 本 文 依 研 究 過 程 與 結 果 , 針 對 國 小 科 技 教 學 的 規 劃 與 實 施 及 相 關 研 究 , 提 出 建 議 如 下 : 一 、 在 作 用 力 與 反 作 用 力 的 教 學 上,教 師 可 列 舉 實 例 讓 學 生 進 行 分 析,避 免 讓 學 生 自 行 舉 例。中 年 級 學 生 對 於 力 學 概 念 不 甚 清 楚,無 法 分 辨 物 體 移 動 或 轉 動 等,為 何 種 作 用 力 所 致,故 教 師 可 直 接 舉 出 更 多 作 用 力 與 反 作 用 力 的 實 例,讓 學 生 藉 由 實 例 熟 識 相 關 特 性 , 建 立 概 念 。 二 、 教 授 更 豐 富 的 創 思 方 法 及 形 式 理 念,拓 展 學 生 創 作 空 間。本 研 究 礙 於授 課 時 間 及 學 生 發 展 等 因 素,因 此 七 種 創 思 方 法 只 教 授 其 中 四 種,在 形 式 理 念 方 面,只 傳 授 五 種 概 念。在 日 後 課 程 設 計 時,可 提 供 更 豐 富 的 創 思 方 法 及 其 範 例,以 激 發 學 生 創 意 並 建 構 具 體 思 維。在 創 思 範 疇 上,更 可 以 從 圖 形 改 變 到 整 體 外 形 的 變 化,做 更 大 幅 度 的 嘗 試 。 三 、 實 作 過 程 提 供 學 生 充 分 的 思 考 時 間,培 養 問 題 解 決 能 力。當 學 生 面 臨 問 題 時,雖 嘗 試 解 決 問 題 或 與 同 儕 共 商 解 決 之 道 , 但 授 課 程 進 度 的 壓 力 , 無 法 給 予 充 裕 的 時 間 及 引 導 討 論。在 課 程 計 畫 時 , 可 安 排 問 題 解 決 之 探 討 , 以 加 強 學 生 問 題 解 決 能 力 。 四 、 增 加 科 技 實 作 活 動 的 學 習 機 會,強 化 精 神 教 育 本 研 究 發 現 學 童 對 科 技 實 作 活 動 有 高 度 興 趣,但 是 在 問 題 解 決 上,可 能 會 因 能 力 與 經 驗 不 足,而 有 所 懈 怠。學 校 應 該 透 過 實 作 活 動 的 增 加 , 健 全 認 知 、 技 能 與 情 意 的 學 習 , 並 逐 步 養 成 學 童 的 責 任 感 與 義 務 感 。
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投 稿 日 期 :99 年 09 月 23 日 接 受 日 期 :100 年 04 月 30 日
Application of Kerschensteiner theory in elementary
school technology education
Yu-Shan Chang* and Pei-Ru Hsiao
Department of Technology Application and Human Resource Development, National Taiwan Normal University
Abstract
The purpose of this study was to examine the application of Kerschensteiner theory in elementary school technology education. A teaching experiment was conducted with a grade-4 class in Taipei. Method of participant observation was utilized to collect data needed in this study. Data were analyzed and confirmed with constant comparison and triangulation. Those main findings were: 1. Participant students had high motivations in this hands-on learning activity, which was consistent with Kerschensteiner theory. 2. Participant students got clear understandings of related science concepts. 3. Participant students could learn to decorate their products creatively. 4. Participant students completed their own products step by step and actively. Based on findings, recommendations of planning and implementation of elementary school technology learning activities were proposed as well.