國小科學教師以資訊科技輔助社會性科學議題教學之行動研究

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(1)國立臺中教育大學科學應用與推廣學系科學教育碩士學位碩士論文. 指導教授：吳穎沺博士. 國小科學教師以資訊科技輔助社會性科學議題教學之行動研究 An Action Research on Implementing ICT-enhanced SSI-based instruction in a remote-district elementary school. 研究生：周佩潔撰. 中華民國一○一年七月.

(2) 謝. 辭. 回首研究所求學之途，最無法置信的是自己居然能夠一一克服、通過完成學位前的各道關卡與障礙，不論是課業、論文計劃發表、研討會投稿以及最終的論文口試。這三年雖然滿足了我想再次擁有學生身分的渴望，也格外珍惜重拾書本的日子，但不得不說，時常挑燈夜戰、與時間競賽的生活與心情，絕非筆墨可形容，還真讓人深深感受到學無止盡啊！在此，要特別感謝讓我不留下遺憾、盡到拿得碩士文憑應有本分的－－我的指導教授吳穎沺老師，老師總用他獨一無二的方式與言語指導我、鼓勵我，甚至如同朋友般的為我加油打氣，很慶幸得以成為老師的門下弟子，讓我學到做人、做事、做學問應有的態度與堅持！同時，也要感謝我的論文口試委員黃鴻博老師和溫媺純老師，有您們提供專業又寶貴的建議，我的論文可以有更完善、周詳的表達與呈現。另外，我還要向研究團隊的所有伙伴致謝，你們的陪伴與關心，陌生的研究生活不再孤單、充滿希望。謝謝學長姐們－－朝升、玉萍、依珮、潁慧、世銘、銘傳的提攜，你們是我最好的榜樣，從不吝惜、不藏私的分享成果、支援與指引；謝謝我的最佳拍檔－－榮俊、槐子，在研究過程中，常常與我一起奔波老師家、給想法、提醒與砥礪，讓我更有把握、更堅定，一步步地朝著學習與研究任務邁進與突破。此外，也要感謝學校的同事，有你們的協助與鼓勵，我才能放心的進修，得以完成學業，很期待全心全意與大家並肩作戰喔！謝謝－－親愛的家人，沒想到我的研究生日子全家總動員，爸媽您們是我最堅強的依靠，使我無後顧之憂的衝刺課業與做好工作；謝謝弟妹們的包容與體諒，讓三天兩頭不在家的我安心泡在研究室；而家人和好朋友彥成的溫馨接送與叮嚀，我的求學之途更是平安順遂！因為你們的付出與支持，成就我自認為不可能的任務、遙不可及的夢想！最後，感謝所有這段日子來祝福我的親朋好友！因為你們，我這次的學習旅程可以有最完美的落幕！佩潔謹誌 2012.07.

(3) 國小科學教師以資訊科技輔助社會性科學議題教學之行動研究. 摘要本研究旨在增進研究者即教學者關於社會性科學議題教學之專業知能，特別是運用資訊科技輔助偏鄉小校之教學活動。本研究參與人員之教學對象為不同學年之五年級學童共 25 位，其中 9 位和 16 位分別來自研究者自然科任與級任班級。在此行動研究中，分別以社會性科學議題之基因改造食品、六輕工業區、核能發電廠為教材內容，藉由資訊科技之網路搜尋、網路教學平台、互動式電子白板的使用，以及角色扮演之戲劇表演、學習活動單之填寫等教學策略，增進學生在非制式推理能力與內容知識之理解；透過歷經三次循環之教學活動，探討研究者在社會性科學議題教學之專業成長變化情形。在研究歷程中，研究者將每一次循環教學之實施過程中與結束後之資料，進行整理分析與發現問題，檢視自我在教學實務、教學活動設計、以及社會性科學議題教學之反思與觀點，除了用以做為下一次循環的教學活動設計與教學實務改進的依據，也說明研究者於每一循環教學活動前後之成長轉變。本行動研究之結論為在資訊科技之使用下，研究者規劃社會性科學議題教學活動設計的看法與要點；並提出建置專業教學平台、教學者宜強化自我對社會性科學議題與資訊科技之認識的建議，有助於推展與進行以資訊科技輔助社會性科學議題教學活動。. 關鍵字：行動研究、資訊科技輔助教學、社會性科學議題、社會性科學議題教學. i.

(4) An Action Research on Implementing ICT-enhanced SSI-based instruction in a remote-district elementary school. Abstract Recently, socio-scientific issues (SSI) have received more and more attentions from science educators, and SSI-based instruction has been largely advocated. With an action research method, this study reported a female science teacher’s progression regarding her SSI-based instruction, including designing learning activities, teaching practices, and assessment practices. This study was conducted in a remote-district elementary school. In this study, the teacher, as the researcher of this study, designed and implemented three rounds of SSI-based learning activities in a different class with 9 and 16 students. To improve student learning outcomes, ICT was integrated into the learning activities in this study. In this study, the students’ informal reasoning ability was highlighted as the important outcomes derived from the SSI-based learning activities. The collected data included teacher’ reflection journal, and lesson plan, classroom videotapes, discussions between teacher and science educator, students’ written learning sheets, student interviews, and the content on on-line instructional platform used by teacher and students. With the action research, the teacher’s pedagogical content knowledge progressed during the period of the SSI-based instruction. Based on the author’s reflection on the three-round action research, this study also provided suggestions for teachers interested in SSI-based instruction. Keywords: action research, ICT-enhanced instruction, socio-scientific issues, SSI-based instruction. ii.

(5) 目. 次. 摘要 ...................................................................................................................................... i Abstract ............................................................................................................................... ii 目次 .................................................................................................................................... iii 表目次 ................................................................................................................................ vi 圖目次 ............................................................................................................................... vii 第一章緒論 ....................................................................................................................... 1 第一節研究背景與動機 ........................................................................................... 1 第二節研究目的........................................................................................................ 3 第三節名詞解釋........................................................................................................ 3 第四節研究範圍與限制 ........................................................................................... 4 壹、研究範圍 ...................................................................................................... 4 貳、研究限制 ...................................................................................................... 4 第二章文獻探討 ............................................................................................................... 5 第一節社會性科學議題之意涵 ............................................................................... 5 壹、社會性科學議題的定義 .............................................................................. 5 貳、社會性科學議題的特性 .............................................................................. 6 參、社會性科學議題的範圍 .............................................................................. 7 第二節社會性科學議題之教學 ............................................................................... 8 壹、社會性科學議題與科學教育的相關性 ...................................................... 8 貳、社會性科學議題之教學策略與可能學習成果 .......................................... 9 第三節資訊科技輔助教學 ..................................................................................... 12 壹、資訊科技輔助教學之意涵與目的 ............................................................ 12 貳、資訊科技在教學上的應用 ........................................................................ 14 第三章研究方法 ............................................................................................................. 19 第一節研究情境與研究參與人員 ......................................................................... 19 壹、研究情境 .................................................................................................... 19 貳、研究參與人員 ............................................................................................ 20 第二節研究架構與研究流程 ................................................................................. 23 壹、研究架構 .................................................................................................... 23 貳、研究流程 .................................................................................................... 24 第三節教學活動設計.............................................................................................. 27 壹、教材內容之選取 ........................................................................................ 27 貳、教學策略之運用 ........................................................................................ 28 参、教學活動之安排 ........................................................................................ 31. iii.

(6) 第四節資料蒐集與分析 ......................................................................................... 32 壹、資料蒐集 .................................................................................................... 32 貳、資料分析 .................................................................................................... 34 第四章研究結果與討論 ............................................................................................... 35 第一節第一循環之教學活動歷程 ....................................................................... 35 壹、行動研究之準備階段 ................................................................................ 35 貳、教學活動實施過程與過程中的省思 ........................................................ 45 參、完成整個循環教學活動後之省思成長 .................................................... 52 肆、小結 ............................................................................................................ 54 第二節第二循環之教學活動歷程 ....................................................................... 55 壹、第二循環教學前行動策略的修改 ............................................................ 55 貳、教學活動實施過程與過程中的省思 ........................................................ 62 參、完成整個循環教學活動後之省思成長 .................................................... 70 肆、小結 ............................................................................................................ 72 第三節第三循環之教學活動歷程 ....................................................................... 73 壹、第三循環教學前行動策略的修改 ............................................................ 73 貳、教學活動實施過程與過程中的省思 ........................................................ 80 參、完成整個循環教學活動後之省思成長 .................................................... 84 肆、小結 ............................................................................................................ 85 第四節教師專業成長............................................................................................ 87 壹、教學者對教學實務過程的反思成長歷程 ................................................ 87 貳、教學者對教學活動設計理念之調整 ........................................................ 89 參、教學者對社會性科學議題教學觀點之改變 ............................................ 90 肆、資訊科技輔助教學能力之成長 ................................................................ 90 伍、小結 ............................................................................................................ 91 第五章結論與建議 ....................................................................................................... 93 第一節結論............................................................................................................ 93 壹、資訊科技輔助 SSI 教學之準備與實施流程 ............................................ 93 貳、資訊科技輔助 SSI 教學之規劃要項 ........................................................ 94 第二節建議............................................................................................................ 96 壹、建構專業教學平台 .................................................................................... 96 貳、加強對社會性科學議題的認識 ................................................................ 96 参、對未來研究的建議 .................................................................................... 97 參考文獻 ........................................................................................................................... 99. iv.

(7) 附錄 ................................................................................................................................. 105 附錄一：電腦基本使用能力與在家中使用情形調查問卷 ................................. 105 附錄二：訪談大綱.................................................................................................. 106 附錄三：教學回饋單（一） ................................................................................. 107 附錄四：教學回饋單（二） ................................................................................. 109 附錄五：第一循環教學活動設計 ......................................................................... 113 附錄六：第二循環教學活動設計 ......................................................................... 119 附錄七：第三循環教學活動設計 ......................................................................... 125 附錄八：第一循環之學習活動單填寫狀況 ......................................................... 133 附錄九：第二循環之學習活動單填寫狀況 ......................................................... 135 附錄十：第三循環之學習活動單填寫狀況 ......................................................... 137. v.

(8) 表目次表 2-2-1 社會性科學議題之教學策略 ............................................................................ 10 表 2-2-2 社會性科學議題之可能學習成果 .................................................................... 11 表 3-1-1 教學對象家中電腦設備、使用情況與操作能力調查表 ................................ 22 表 3-3-1 學習活動單之填寫時間、內容與目的 ............................................................ 30 表 3-4-1 質性資料編碼一覽表 ........................................................................................ 34 表 4-2-1 第二循環學習單活動單之內容與調整目的 .................................................... 60 表 4-3-1 第三循環學習單活動單之內容與調整目的 .................................................... 78. vi.

(9) 圖目次圖 3-2-1 研究架構 .................................................................................................................23 圖 3-2-2 研究流程 .................................................................................................................24 圖 3-2-3 第一循環教學之網路學習平台畫面 .....................................................................26 圖 3-2-4 第二、三循環教學之網路學習平台畫面 .............................................................26 圖 5-1-1 資訊科技輔助 SSI 教學之準備與實施流程圖 .....................................................94. vii.

(10) viii.

(11) 第一章緒論本章共分為四節，主要針對本研究之研究背景與動機、研究目的、研究範圍與限制加以說明，並對本研究重要名詞予以定義及解釋。. 第一節研究背景與動機因應人類生活需求，科技不斷的追求進步，但是社會上的個人或團體彼此間持有不同的觀點或意見，對於科技的發展與應用產生的問題而有所爭議。因此，人類必需具備能力面對因科技引發且層出不窮的社會爭議問題（王鼎銘， 2001；林樹聲， 2006）。且在我國中小學九年一貫課程綱要中，「科學的社會議題」被列入自然與生活科技領域的教材內容細目（教育部， 2008），這也就是許多國內外學者所重視的社會性科學議題（ sociosci entific issues , SS I）。而過去的研究顯示在教學中利用社會性科學議題的融入可以促進學生論證、探究、非制式推理、做決策等能力的發展（ Eggert & Bogeholz, 2010 ; Zeidler, Sadler, Applebaum & Callahan , 2009），並培養學生對社會責任與態度、道德感、價值觀，以為將來成為良好公民做準備；由此可見，將社會性科學議題融入科學的教學上有其顯著的重要性。國外學者指出在科學課程中納入社會性科學議題已普遍被接受，然而，相對而言僅少數的教師將社會性科學議題與科學課程結合（ Sadler & Donnel l y, 2006; Lee & Witz, 2009）。同樣地，國內對於社會性科學議題融入教學之設計、相關研究也並不多見，剛處於初步發展的階段。此外，現今資訊科技融入教學是目前國內外教育趨勢，我國中小學九年一貫課程綱要不只將資訊教育納入重大議題，「善用科技與運用資訊」也是自然與生活科技學習領域主要內涵之一，並強調各學習領域應將資訊科技做為輔助學. 1.

(12) 習的工具，其中提及應善用網路資源來豐富知識、提升解決問題能力，與社會搭起互動的溝通橋樑。因此，若能透過資訊科技的輔助達成社會性科學議題教學效果，這將是教學者與研究者可以去關注、探討的焦點。研究者本身為國小教師，在教學過程中經常和學生面臨社會性科學議題的討論，因此，提升自我在社會性科學議題教學之課程設計與教學專業能力有其必要性；此外，研究者所任職學校是所偏遠小學之分校，其地理環境特殊－－緊鄰具爭議性的台塑麥寮六輕工業區與風力發電風車，當地缺乏社教資源、鮮有藝文與教育活動，學生文化與學習刺激不足，但我認為學生應該拓展學習視野，關注自我生活環境，善用校園資訊設備，突破學習限制。而社會性科學議題可以提供良好的學習情境、豐富課程內容，若進行以資訊科技輔助社會性科學議題教學活動，有助於提升九年一貫課程十大基本能力中欲培養的「表達、溝通與分享」、「運用科技與資訊」、「主動探索與研究」、「獨立思考與解決問題」之能力，也能讓學生察覺與體悟因科技引起的社會議題，可以自行獲得資訊、解釋資訊，在討論中學習接納各種不同意見，發展社會責任態度與價值觀，並為社會性科學議題做出適當的決策，培養學生成為一位具備科學素養的公民；這對研究者所任教之學生於現在或未來裨益無窮。基於上述動機，本研究者想以行動研究之方式，進行資訊科技輔助社會性科學議題教學，增進自我本身教學專業知能，提升學生學習成效。. 2.

(13) 第二節研究目的本研究為一行動研究，旨在藉由課程的設計與實踐，提升個人在資訊科技輔助社會性科學議題教學之教師專業成長；而學習者能透過教學活動之安排，獲得多元的學習經驗與成效。基於上述目的，將透過分析學生學習情形之觀察記錄、網路學習平台或教學活動中的各項資料，以及研究者撰寫之教學活動設計與省思札記，促進研究者自我之教學反思，並作為調整與改進教學活動設計與模式之依據。. 第三節名詞解釋一、社會性科學議題（ socioscientific issues , SSI）源自於科學或技術的發展與應用，在社會大眾的文化背景、經驗、立場、解決方式 …等有別的情況下，導致難達共識的問題，通常是複雜、結構不佳、跨領域、具爭議性之開放性問題。本研究中討論之社會性科學議題是指基因改造食品、六輕工業區與核能發電廠。. 二、資訊科技輔助教學將資訊科技運用於教學活動中，做為師生教學與學習、呈現學習教材、傳遞訊息或問題解決之工具。本研究是指將電腦多媒體、網際網路、互動式電子白板等設備輔助教學活動之實施。. 3.

(14) 第四節研究範圍與限制壹、研究範圍本研究以行動研究之方式進行，且研究者即教學者對任教之雲林縣偏遠地區某國小之不同學年度的五年級學童實施教學活動，探討自我在設計與進行以資訊科技輔助社會性科學議題教學時應具備的專業知能與個人之反思成長。. 貳、研究限制本行動研究之教學對象分別是研究者之自然科任與級任班級，蒐集之資料為以資訊科技輔助社會性科學議題教學活動之各項訊息與紀錄，研究結果為研究者在教學實務上的改進與建議，可供有意從事相關教學活動的教師作為參考。然而，此研究目的為解決研究者即教學者在教學上遭遇的問題，與提升自我的教學專業知能，並未特別著重於研究結果的可推論性。. 4.

(15) 第二章文獻探討本章共分三節，針對「社會性科學議題之意涵」、「社會性科學議題之教學」與「資訊科技輔助教學」進行探討。. 第一節社會性科學議題之意涵壹、社會性科學議題的定義隨著時間的推移，科學與技術持續不斷的進步，因其創發之技能與物品與日俱新，廣泛地為人類應用於生活中。然而，由科技引發的問題，如複製人、基因食品、全球暖化、替代能源 ……等，因為文化背景、立場、觀點或解決方式等有別、共存於社會上之個人或團體，在面對涉及倫理道德、經濟活動、生態環境、人類健康等問題時，難以達成共識，於是產生爭議。這些和科學的發展、技術的應用相關，且具爭議性的社會問題，通稱為「社會性科學議題」（ socioscientifi c issues, SS I ）（ Lee & Witz, 2009; Kolstø, 2006; 林樹聲，2 006 ）。國外學者 Sadler & Donnell y（ 2006）指出「社會性科學議題」為科學和社會搭起橋梁，它是與科學在概念、程序或技術上有連結的社會兩難困境之議題。且近年來社會性科學議題逐漸引起國際間的注意，而這些議題經常是源自於生物工程和環境問題，像是基因工程、在地污染、全球氣候變遷。此外， Sadler & Fowler （ 2006 ）也表示這些社會性科學議題源自於因根據科學原則與實踐所引發之複雜的、造成社會兩難的情境，顯示出這類議題對社會影響的重要程度。由此可知，社會與科學因素即是社會性科學議題於兩難情境的中心角色，並因兩者交互作用而形成具爭議的事件（ S adler, 2004; Sadler & Zeidl er, 2005）。綜上所述，可知社會性科學議題乃源自於科技的發展與應用，且具爭議性的社會問題或事件，社會大眾可能有必要正視與面對這些和生活息息相關的議題，並試圖解決之。. 5.

(16) 貳、社會性科學議題的特性社會上對問題的解決方式有對立的意見，是爭議性議題存在的最主要因素（王鼎銘，2001）。當個人對議題做決定或陳述立場時，不僅依據相關知識概念、科學證據及價值判斷進行評估，也要整合不同又相互矛盾的觀點來解決（ Bell & Lederm an, 2003 ; Oulton , Dillon, & Grace, 2004）。然而，造成解決社會性科學議題的方式有所差異之因素，國外學者 Sadler & Donnell y（ 2006）認為是社會性科學議題具有爭議性與結構不良的典型特色，也顯示這些議題是複雜的、具多元的觀點的開放性問題。由於這些議題在本質上難以界定，因此往往沒有一定或明確的答案或解決方式（ Acar, Turkmen, & Roychoudhur y, 2010; Eggert & Bogeholz , 2010）。 Eggert & Bogeholz （ 2010）表示社會性科學議題本質上是複雜的，雖然具有科學內容的概念、科學的基礎，但卻無法單純的以科學知識加以解決，還受到個人道德因素的影響。這樣的議題不僅為科學家所關心，還受到大眾的關注，成為全球共同討論的話題，例如：全球氣候變遷、基因工程、替代能源、幹細胞與醫療保健等議題。當涉及這類問題時，各方必須透過相競爭的觀點整合解決之，是由於社會性科學議題是結構不佳、複雜的、受到多元觀點影響的問題，但通常沒有明確的解決辦法，也缺乏最終解答（ Sadler & Donnell y, 2006; Fowler, Zeidler, & Sadl er, 2009）。而且，無論社會大眾是否願意面對或處理這些議題，仍舊會不斷的發生與形成（ Sadler, 2004; Sadler & Zeidl er, 2005）。而國內學者也對社會性科學議題之特性提出看法（劉湘瑤、李麗菁、蔡今中， 2007；林樹聲， 2008），整理如下： 1.開放式且結構不佳的； 2.受到大眾關切的公共議題，與人的生活品質有關連； 3.不同個人與團體有不同的解決方式，往往是沒有定論； 4.對議題的判斷與解決牽涉個人的價值判斷；. 6.

(17) 5.跨越許多領域的問題，所需的資料和證據是複雜、多元、不完整。從國內外學者的看法得知，社會性科學議題往往沒有明確的解決方式，起因於這些議題的本質上是複雜、結構不佳、具爭議性的，並受到個人的知識概念、價值觀、資訊來源 ……等因素影響。. 參、社會性科學議題的範圍在進入科技急速發展的社會後，使科技對人類的影響，由追求物質發展的經濟生活層面轉型到倫理道德與價值理念層面，挑戰著今日社會的規範和極限（王鼎銘， 2001）。黃俊儒（ 2008）認為社會性科學議題涵蓋的主題很廣，凡因科技或科學進展所引發的社會事件都是，與眾人息息相關，例如：因工程建設進行的環境評估、因網路科技引發的法律爭議及社會問題、因生物科技額展造成的醫療爭議等，都是典型的社會性科學議題，其影響層面可能是屬於地區性、全國性、甚至全球性（王鼎銘，2001）；也可擴大至政治、經濟、環境、生態、健康、道德、倫理、宗教、法律…等有相關聯。若依爭議的屬性區分，大致可分為四大類：科技發展對環境和生態保育的影響、對倫理道德的挑戰、對人類健康的考量、對資源使用方式的選擇（引自林樹聲， 2004）。而劉湘瑤等人（ 2007）則將社會性科學議題分為地方性環境問題、環境價值與正義、全球性環境問題、與醫學和生物科技有關的基因倫理。另外，國外學者 Merr yfi eld （ 1991）則將因為科技發展而引起的全球性議題區分為環境、健康與人口、經濟、交通與傳送、糧食與飢荒、能源、軍事問題等七大類。綜觀上述，社會性科學議題是兼具科學與社會中各個面向的爭議問題，可能是地域性或全球性的事件，而其廣大的涵蓋範圍，更涉及生活各層面與活動類型，和社會中的每個人攸戚相關。. 7.

(18) 第二節社會性科學議題之教學壹、社會性科學議題與科學教育的相關性首先，在我國中小學九年一貫課程綱要的「自然與生活科技學習領域」中，指出希望透過教學增進學生知識及培養解決問題的能力，提升國民的科學與科技素養，並且將「科學的社會議題」列入教材內容主題之一，瞭解科學與技術的發展對人類生活的影響（教育部， 2008）。更具體的說，科學教育應使學生能具備知能與動機，教導學生做批判性、有效率的思考，以有意義的方式運用科學，面對其所遭遇到的生活、社群、健康與環境等問題，影響學生成為科學素養的世界公民，關心社會性科學議題且付諸行動。而國內許多科學教育學者也認為替學生建構科學探究氣氛的學習環境是很重要的，在科學教室中討論社會性科學議題，除了豐富教學與課程的內容，也能增加學生學習動機、提升表達與傾聽、批判思考、問題解決、做決策的能力、促進學生的認知及道德發展，並培養功能性的科學素養，幫助學生學習解決日常生活中面臨的問題，主動關心社會，對爭議採取適當的民主行動，發展未來公民能有科學與民主的素養 (林樹聲， 2004； Wu & Tsai, 2007；靳知勤， 200 8 ）。再者，近日國外學者紛紛指出世界各國的科學教育工作者與研究人員，早已關注社會性科學議題在現代科學教育的重要性，一再強調社會性科學議題是現今科學教室重要的一部分。例如： Eggert & Bogeholz （ 2010）認為對社會科學議題進行做決定是現代科學教育關鍵能力，現代的科學教育不僅要培養對科學概念的學習，還要學生針對因科技與社會產生的、且造成個人與社會影響的科學問題進行討論活動。換言之，為了學生思考能力的習得，針對現代科學問題進行社會性的討論有其必要性，在科學教室實施社會性科學議題不僅富有成效，而且也是現今科學教室應該具備的要素。雖然絕大多數的科學標準並未明確的指出社會性科學議題是獲得技能的方式，但強調必須用多元的觀點關心複雜的現代科學問題，學習並成為有科學素養的公民。在英國國家課程則強調公. 8.

(19) 民與民主教育是科學教育的必要部分，多元思考能力的獲得，如論證、問題解決、做決定的能力，被視為公民教育的核心要素，是有學識公民的重要關鍵能力，對於價值觀與規範認同的審議有其必要性，這些皆與現代科學問題緊密的聯繫著。 Sadler, Chambers & Zeidler（ 2004）指出社會性科學議題的處理方式，包含對了解內容、處理傳遞的訊息、注意倫理道德層面、採取立場。理解科學本質和社會性議題的協商能力有助於科學素養的培養，是科學教育最終目的，顯示科學本質與科學教育有密切關係。科學素養包括面對複雜社會議題談判和做決定的能力，了解科學本質、內容與進行非制式推理、論證，這都是評判社會性科學議題的基本原則（ Fowl er et al., 2009）。因此，許多科學教育工作者、科學教育社群大多支持且提倡將社會性科學議題納入科學課程中，運用這類結構不佳的問題，作為科學教學的脈絡情境，對科學學習經驗尤為重要，換言之，爭議性的議題能培養科學素養的發展，最終促進有智識的公民與個性發展的養成（ Sadler & Donne ll y, 2006 ; Klosterm an & Sadler, 2010）。. 貳、社會性科學議題之教學策略與可能學習成果我國中小學九年一貫課程綱要「自然與生活科技學習領域」中，指出欲進行社會性科學議題的教學，可以透過資料蒐集或小組討論的方式，對該議題進行批判思考，增進學生知識及培養解決問題的能力，從中了解科學的發展，對人類生活或社會有很大的影響（教育部， 2008）；而劉美慧（ 1998）也表示爭議性議題的教學是培養學生批判思考、成為社會公民的重要教學方式。而國外對社會性科學議題教學之相關研究不少，例如： Acar et al.（ 2010）指出社會性科學議題可提供優質的情境脈絡來檢視學生論證品質； Klosterman & Sadler （ 2010）探討以社會性科學議題為導向的課程對發展科學內容知識的. 9.

(20) 影響，並支持運用社會性科學議題作為學習科學內容的脈絡情境，讓學習者進行討論、批判思考和做決定。除此之外，Grace（ 2009 ）針對在正規教室環境下，學生面對社會性科學議題時的高品質決策討論進行研究。研究發現學生參與有結構性的架構指引下的作決策討論，學生能提升個人推理思考的品質，也會修改面對議題時的解決方式，更提供教師學生進行這類議題討論的特徵，協助教師發展教學策略。另外，還有學者 Eggert & Bogeholz（ 2010）指出當學生面臨社會性科學議題時，他們必須進行論證或做決定的情境，被視為真實世界的問題，為成為有知識的公民作準備，藉由社會科學議題的教學實施，一方面支持學生在健全科學基礎下達成明智的決定，另一方面去探索與科技應用有關的價值觀和倫理觀。而 Gayford （ 2002）則有許多建議，例如：在課堂上討論社會性科技議題時，老師與學生可以表達各自不同的看法及立場；當學生面對各持己見的想法時，也可以透過課堂上與老師、同儕間的討論及思考去發展其自身的態度及價值觀。以下就近十年國外主要科學教育期刊，針對社會性科學議題教學之教學策略與可能學習成果分別加以整理，如下表 2-2-1 和表 2-2-2 所示。. 一、社會性科學議題之教學策略表 2-2-1 社會性科學議題之教學策略. 教學策略. 研究學者. 1.角色扮演. Zeidler et al ., 2009. 2.討論和合作學習. Tytler , 2001; Br yce & Gra y, 2004; Albe, 2008; Jakobsson et al., 2009. 3.辯論. Zeidler et al., 2009. 4.個案研究與實地調查. Jimenez -Aleix, 2002; Zeidl er et al., 2009. 5.做決定策略. Eggert & Bogeholz, 2010. 10.

(21) 二、社會性科學議題之可能學習成果表 2-2-2 社會性科學議題之可能學習成果. 可能學習成效. 研究學者. 1.內容知識與概念理解. Dawson & Schibeci, 2003; Sadler, 2004; Ekborg, 2005; Sadl er et al., 2007; Jakobsson et al., 2009; Chang et al., 20 10; Klosterm an & Sadler, 2010; Dawson & Venville, 2009. 2.論證、非制式推理與批判思考. Zohar & Nemet, 2002; Yang, 2003, 2004; Seethaler & Linn, 2004; Sadler, 2004; Wu &Tsai, 2007 , 2010; Albe, 2008; Topcua et al., 2009; Dawson & Venville, 2009. 3.科學本質的理解. Zeidler et al., 2002; Sadler et al., 2004; Khishfe, 2006. 4.做決定的能力. Jimenez -Aleix, 2002; Yang, 2004; Sadler & Zeidler, 2005; Halverson et al., 2009; Grace, 2009. 5.倫理道德. Sadler et al., 2006; Halverson et al., 2009 ; Fowler et al., 2009 ; Barrett & Ni eswandt , 2010. 綜上所述，不然發現將社會性科學議題納入科學教育課程中，其可能的學習成果對內容知識與概念理解、論證、非制式推理、批判性思考、問題解決、做決定的能力均有所影響，藉以提升學生科學素養、科學本質理解、倫理道德，並藉由角色扮演、合作學習、討論或辯論等教學策略，培育學生成為未來有智識的公民做準備。. 11.

(22) 第三節資訊科技輔助教學壹、資訊科技輔助教學之意涵與目的資訊科技的發展與應用隨著時代的演進突飛猛進與普及化，不僅促使個人有機會擁有、應用於日常生活中，它的使用也成為人人必備的生活能力，深入影響人類活動；有學者提出資訊科技改善學習的可能性，甚至改變了教育的世界，並足以影響教育的變革（張國恩， 1999；壽大衛， 2 001；張霄亭， 200 2 ）。近年來，我國對資訊教育之重視，可從 1997 年的「資訊教育基礎建設計畫」、 2001 年的「中小學資訊教育總藍圖」、 2001 年的「挑戰 2008 國家重要發展計畫－E 世代人才培育計畫」陸續窺見，而國民中小學課程規劃與實施之根據－九年一貫課程綱要將「運用科技與資訊」納入十大基本能力之一、「資訊教育」列為七大議題之一，也認為科技工具的使用是「自然與生活科技」學習領域的學習重點。除了強調希望教師善用資訊科技輔助各學習領域教學活動之進行，提升教學品質；也期望增進學生運用資訊科技之能力，提高學習效能與生活品質，培養主動學習與終身學習的習慣（教育部， 2008）。壽大衛（ 2001 ）表示運用資訊科技於學校教育，提供內容創造與資源利用的工具與環境，促進教育理念達成的機會。關於資訊科技之定義，沈中偉（ 2005 ）指出利用電子媒介所發展出來的新系統或新的傳播方式，舉凡廣播、電視、幻燈機、投影機等，都涵蓋在內。王全世（ 2000）則認為是為了克服人類先天的限制而發展出來的資訊處理與傳播的科技，包括電腦、網路、電話、視訊等相關設備；另有學者表示，不論是攝錄放影機、錄放音機、數位相機、電腦之資訊設備，抑或是 VC D、 DVD 影片、動畫之多媒體、網際科技 ……等，皆屬之（徐新逸、吳佩謹， 2002 ；孫承偉， 2003）。針對資訊科技融入教學之意義，學者們有以下的見解，張國恩（ 1999）認為是教師運用電腦科技於課堂教學與課後活動，培養學生運用科技與資訊的能. 12.

(23) 力，主動探索與研究精神，讓學生能獨立思考與解決問題，進而完成生涯規劃與終身學習。王全世（ 2000）則提出資訊科技融入教學就是將資訊科技融入於課程、教材與教學中，視為師生不可或缺的教學與學習工具，使得資訊科技的使用成為教室日常教學活動中的一部分，且能將資訊科技延伸為一個方法或一種程序，不受時空限制尋找問題的解答。邱瓊慧（ 2002 ）希望透過資訊科技與學習領域的整合，提升學生在該領域的學習成效與資訊相關知能的成長。而中小學資訊教育總藍圖對於資訊科技融入教學的描述為：老師將利用電腦與網路的特性，於適當的主題、適當的時機與各科教學相結合，並以活潑的教學方式改善原本枯燥、死板的教學模式（引自徐新逸、林燕珍， 2003）。而資訊融入教學之目的，專家學者有不同的見解，整理如下（王世全，2000；何榮桂， 2002；鐘建坪， 2006）： 1.豐富學習活動，幫助學生澄清概念，增進學習效果； 2.改善教師教學方法，尋求適切的教學策略，提升教學品質； 3.創造多元、互動、創意的教學或學習環境； 4.刺激學生創造思考的潛能，培養批判思考的能力； 5.善用資訊科技主動探索與解決問題； 6.培養學生的資訊素養。此外，研究者認為資訊科技融入教學中能達成國外學者 Jonassen（ 2003）提出的有意義的學習，即符合主動學習、建構學習、意圖學習、真實學習、合作學習。也與張宵亭（ 2002）認為的成功的教學具有學生主動參與、提供練習的機會、融入實際情境、良好社會互動、尊重個別差異、給與回饋之特點多有呼應。且當教師利用資訊科技輔助教學時，即運用資訊科技於教學活動之中，成為教學、學習、問題解決與傳遞訊息的工具，活潑教學方式，達到充實教學內容、提供學生的學習機會。. 13.

(24) 貳、資訊科技在教學上的應用教師必須為學生挑選最佳的學習工具，是整合資訊科技與學習過程的關鍵。為因應資訊科技運用於教學環境中，溫嘉榮（ 1999 ）指出教師應做以下幾點準備： 1.對電腦網路有基本的認識：於日常生活中善用，能順利將電腦應用在教學上； 2. 善用現有網路教學資源：了解網站的特質，以鼓勵學生上網學習，充分運用教學資源，發揮教學資源效能； 3.開發教師個人教學網站：教學資料展示的平台，師生溝通的另類管道。何榮桂與籃玉如（ 2000）依資訊科技在學習過程中扮演的角色、學生參與的程度，將資訊科技在教學上的應用方式分為三類： 1. 利用資訊科技作為呈現學習材料的媒介：透過資訊科技將學習材料呈現給學生，作為引起動機或是討論的材料，教師是操縱資訊科技的主角，必須熟悉軟硬體的使用方式，學生則處於訊息接收的地位。 2.資訊科技為學習的內容：指導學生學習資訊科技的軟硬體產品，培養學生資訊技能，提升資訊素養；或為學生利用資訊科技進行各領域的學習作準備，擴展領域學習的能力。 3.資訊科技是學生學習的伙伴：學生利用資訊科技進行探索、分析、歸納與統整，將學習材料建構內化為知識。以下就目前中小學教室中常見的輔助教學之資訊科技工具，其在教學上的應用方式、目的或特點，說明如下：. 一、電腦多媒體多媒體不只是將單一資訊呈現變成多元型式，且將各型式媒體作互補性的運用，整合文字、資料、圖形、影像、音訊等媒體，具有吸引力、新奇性，其效果遠超過各媒體的單獨運用，也是電腦資訊呈現的主要方式。而電腦的幫助可以管理與呈現資訊、教學材料與作業（吳文中，2000；劉子鍵， 20 0 4 ；. 14.

(25) 張宵亭， 2002）。電腦多媒體應用在教育上的目的，是希望學習者沉浸在一個多感官的經驗中，以多彩多姿、有聲有色的教材內容，營造學習氣氛，引發學習興趣，投入教學活動，提升學習效果（朱延平，1999；溫明正，2000；張宵亭，2002），學者張國恩（ 1999）更指出必須是「有意義的多媒體展示」，每一媒體的展現需包含教學意義，不僅僅是有趣而已，需達成輔助教學的功能，避免使用過多或過於複雜致使學習效果降低。電腦多媒體輔助教學的特點有：增加互動的機會、提高學習動機、滿足個別化教學的需求、保存學習紀錄、易於監控學習情形、超越時空限制、確保教學品質、多路徑的學習管道、可立即獲得回饋、培養主動學習的精神（陳登吉、賴阿福， 2005）。對教師而言，教材的編撰是相當費時的，資料的儲存與累積，可有較充分的時間運用於教學研究與課程內容更新，提高教學品質的質與量（壽大衛， 2001）。. 二、網際網路網路學習環境改變了人類學習的方式，使「教」與「學」的活動不再侷限於教室課堂中，網際網路應用於教育，學生不只是接觸書本上的資訊，也遠遠超越學校的圍牆，藉此取得多元化媒體型態、較新穎的資料，提供了豐富的教學資源，如文字、聲音、圖像、動畫、影片及可下載的資訊等。資訊網路教學即利用網際網路進行教學活動，為學生充實學習經驗、主動建構知識，是培養與強化自我學習能力的媒介。而資訊網路教學可分為同步與非同步兩種形式，同步遠距網路教學主要是利用視訊會議的形式完成互動的教學活動；非同步遠距網路教學常將課程置於網際網路上供下載與瀏覽，並搭配透過網際網路的各項功能做互動溝通，例如：電子郵件、網路聊天室、電子布告欄等（壽大衛， 2001）。這些同步與非同步教學或評量常利用網路學習平台來發揮其效用，也使得教師的教學經驗有機會共享。. 15.

(26) 然而，將網際網路做為學習利器的同時，教師需扮演知識引導者的角色，指引學生如何運用搜尋引擎篩選、整理所要的知識（朱延平， 1999）。而網路上的學習者必須學會判斷訊息的正確性，進而幫助自我經驗的重建；Jonassen （ 2000）認為教師可透過「擬定計劃」、「使用工具或策略搜尋網際網路」、「評鑑資訊的可用性」、「使用第二手資料來源」、「批判及評鑑資訊」、「蒐集並使用所搜尋的資訊」、「學童對搜尋學習活動的自我反省」七個步驟指導學童做有效的網路搜尋（引自莊敏雄、洪振方、宋國城， 2011）。林青麗、孫宜旺、黃郁涵與鄭承昌（ 2008）則提出可以增進國小學童網路資訊教學策略，包括定義任務、關鍵字的應用、搜尋技巧的使用、評估資訊、摘要、綜合六大方面，用以克服學生在網路資訊搜尋上的困難。除此之外，藉由網路資源的搜尋活動可訓練學生的問題解決能力，提供合作學習的機會，學生間互相觀摩學習、交流與回饋，也為個人學習歷程留下紀錄；對教學者而言，網際網路改變了評量機制，可以進行線上測驗、檔案歷程評量、補救教學、教學資源具體化（鐘樹椽、程璟滋， 2005）。如同上述，網際網路輔助教學能成為學生學習過程中相當有效的工具，其特點有：提供多元文化、豐富即時的資訊與知識來源，使教學資源跨越時空限制，擴張學習資源範圍，改善學習環境所造成的差異，彌補城鄉教育資源的差距，有公平的學習機會，便利溝通與交換想法，實踐合作學習的機會，促進互動學習與安全的環境，建立良好的學習社群（壽大衛，2001；張宵亭， 2002）。此外，于富雲（ 2003）認為網路科技在教學情境中所扮演的角色為學習的輔助工具，讓學習產生質的改變，並重視情意層面的影響、豐富學生的學習經驗、改變學生被動的瀏覽習性，成為主動的學習者、學生主導學習歷程；也提醒教師運用網路科技教學時，不能成為訊息傳導的替代工具、主控教學流程，並注意網路科技並非教學的萬靈丹，而是教學目標主導媒體的使用。. 16.

(27) 由此可知，網際網路提供了豐富又多樣化的工具與資訊，能在不同的時間與空間中進行合作的特點；不過，在發揮網路教學之優點前，教學者與學習者必須具有使用網路資源的資訊素養，教學與學習成效才得以展現。. 三、互動式電子白板（ Interactive Electronic Whiteboard, IWB ）互動式電子白板是應用於教室教學中的新科技，是具有白板與電腦螢幕雙重角色的大型觸碰板，必須連結電腦、投影機而運作，並配合電子白板相關應用軟體，電腦可以同步顯示電子白板書寫的內容，並轉存為數位化，也能錄製、儲存與匯出教學資料，為教學與學習過程留下記錄（陳惠邦， 20 0 6 ；蕭英勵 2007）。互動式電子白板可以用來改善教學環境、教學方法，在教室中提供新的教學資源整合介面，教師可直接於電子白板上直覺式操作各種應用軟硬體，帶動創新教學方法，拉近了教師、學生、媒體與資訊間的互動，提高學習動機，增進教學效率與學習效果，學習欣賞與分享，促進師生資訊能力。根據陳惠邦（ 2006 ）所指應用互動式電子白板對教師與學生能產生的影響，加以整理如下： 1.為教學帶來彈性與變通性：教師活動範圍不受限於電腦、滑鼠放置地點，提高教學互動與參與；且與相關軟體相配合下，可以在電子白板上進行頁面註記、翻頁、焦點呈現等操作。 2.多媒體與多元感官型態的教學呈現：提供學生多元豐富的教學資訊，促進學生的注意力，引發學習動機與態度，幫助抽象概念理解、學後記憶。綜上可知，隨著科技的發展，用來輔助教學活動之資訊科技種類與技術與日俱增。教師若能善用與駕馭資訊科技，得以協助教學活動的進行，提供良好學習情境，促進教學品質與學習成效。. 17.

(28) 18.

(29) 第三章研究方法本研究為一行動研究，旨在探討國小科學教師運用資訊科技輔助社會性科學議題教學之專業知能成長。本章將就研究情境與研究參與人員、研究架構與研究流程、教學活動設計、資料蒐集與分析共四節，依序詳細說明。. 第一節研究情境與研究參與人員壹、研究情境研究者即教學者任職學校是雲林縣濱海小學，且為地處偏遠地區之分校，其地理環境特殊－－緊鄰台塑麥寮六輕工業區、畜牧場、水產養殖場、風力發電風車、缺乏社教資源、生活機能不佳，常在惡臭空氣的環境中學習。學校規模屬於小型學校，每個年級只有一個班級，學生多來自於單親、隔代教養或新住民之家庭，因而大多家庭所能提供之學習支援有限、資源匱乏，多仰賴學校協助；部分學童因家長工作關係就讀本校，因此學生轉出入頻繁，每班學生數大約為十至十五人左右。由於全校學生人數未達百人，列入雲林縣小型學校優質轉型計畫之實施對象；為落實該計畫之目標，學校之轉型優質教育實踐內涵，包括學生多元能力的建構、學校課程的發展與實施 ……等項。為此，學校將資訊與網路科技素養之培養列為課程規劃之一，也與班班有電腦之學校發展特色相配合。除此之外，學校於九十八年的建置中小學優質化均等數位教育環境計畫下，設置了多功能 e 化專科教室，其內備有互動式電子白板與數台電腦設備，期使資訊科技應用於各領域學科，以提升學生學習興趣與效果。雖然學校的資訊科技設備尚非充足，但使用頻率不高、常閒置，更讓我希望能善用校內資源，提升教學品質；學生在資訊科技工具的輔助下，可累積學習經驗，增進學習成效。. 19.

(30) 貳、研究參與人員一、教學者本研究中，教學者即研究者本人，教學者畢業於某大學自然科學教育學系，熱衷參與科學教育和資訊相關活動或研習課程，希望能充實自我教學專業知能，提升教學活動品質。教學者從事國小教職工作即將邁入第七年，至雲林縣濱海地區某偏遠小校任教後，由於理工科系的學習背景與學校職務安排的考量下，前五年主要擔任自然與資訊科任教師，主要的授課對象與科目為全年級的資訊課、與三到六年級的自然課；近一年雖然轉擔任班級導師，但仍為教授該班自然科與資訊。在這段時間，負責學校網管之行政工作，因行政職務較常接觸資訊研習活動，曾經擔任縣內自由軟體種子教師，於校內外宣導資訊相關事宜。但我深深自覺在資訊、自然科學領域的專業知能不足，常參與相關研習，希望獲得新知和技能來勝任教學工作，對教學品質的提升有所幫助。然而，從研習課程中所獲的資訊過於瑣碎、缺乏統整性，有廣度卻不夠深入，於是到科教所進修學習，期望在自我在自然領域之教學專業知能更充足。在進行以資訊科技輔助社會性科學議題教學之研究過程，因為配合校務之安排，我的職務從科任教師身分轉為級任導師，參與研究之教學對象雖因而不同。但教學者即研究者我個人，進行此研究之本意，一方面如前述－－提升自我教學專業知能，另一方面則是期望該校學生能藉由社會性性科學議題教學，察覺自我生活環境之特殊性，並突破學習環境之不利因素。這對身為在該地任教的我而言，自認為藉此增加孩子們的學習經驗與多元能力，是刻不容緩的任務與責任。. 20.

(31) 二、教學對象本研究中的教學對象為不同學年度之五年級學童，因為研究者職務從科任教師轉任導師之故，所以第一循環教學對象為我自然科任班級的 9 位學生，第二、三循環教學對象是我擔任導師班級之 16 位學生。多數學生來自單親、隔代教養、新住民之低社經地位家庭，課後學習環境大都不甚理想，因此家長所能給予的學習資源多有限或是採放任式的教育方式，孩童的學習動機與意願也較低落、不積極。所以，此兩個班級之部分學童參與學校課後輔導攜手計劃，欲彌補家庭環境等不利因素造成的學習困難。本研究之教學對象多從一年級起，參與學校排定之每週一節的資訊課程，對電腦基本操作、文書處理與網路搜尋均有接觸。由於本研究欲以資訊科技輔助教學活動之進行，並藉由網路延伸學習活動，為規劃學習成效提升之教學活動設計，研究者在教學活動實施前，針對教學對象之家中電腦設備、使用情況與操作能力進行調查，下頁表 3-1-1 即整理自學生填寫「電腦基本使用能力與在家中使用情形調查問卷」（見附錄一）之內容。且由表 3-1 -1 可知，第一循環之教學對象少數能在家使用電腦或上網，第二、三循環之教學對象雖多數學生家中有電腦網路設備，但仍有部分學生不會搜尋網路資料、寄發電子郵件與線上交流或互動的能力；而且大多數使用電腦之目的為娛樂休閒行為，非用以增進個人知識之途。有鑑於此，研究者希望透過資訊科技輔助社會性科學議題教學活動之進行，能讓學生學習有效使用資訊科技、線上資源，擴展知識與視野。. 21.

(32) 表 3-1-1 教學對象家中電腦設備、使用情況與操作能力調查表編號. 電腦設備. 網路連線. 使用時間 (小時/日). 上網時間 (小時/日). 使用目的. 搜尋線上資料. 寄發電子郵件. 使用線上通訊. 1-1. ˇ. ×. 0~1. 0. 玩遊戲. ˇ. ×. ×. 1-2. ˇ. ×. 2~3. 0. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 1-3. ˇ. ˇ. 1~2. 1~2. 做作業. ˇ. ˇ. ˇ. 1-4. ×. ×. 0. 0. 無. ˇ. ˇ. ˇ. 1-5. ˇ. ˇ. 0. 0. 無. ˇ. ˇ. ˇ. 1-6. ˇ. ˇ. 0~1. 0~1. 收發 email. ˇ. ˇ. ˇ. 1-7. ˇ. ˇ. 0~1. 0~1. 找資料. ˇ. ˇ. ˇ. 1-8. ˇ. ×. 1~2. 0. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 1-9. ˇ. ˇ. 3~. 3~. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 合計 (9 人). 0~1： 0~1：玩遊戲： ˇ：9 人 ˇ：8 人 5人 7人 4人（註： ˇ 代表「有或會」該項目、 ×代表「無或不會」該項目、 1 - 1 代表「第一循環教學活動之編號 1 的學生」） ˇ：8 人. ˇ：5 人. 2-1. ˇ. ˇ. 3~. 3~. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 2-2. ˇ. ˇ. 0~1. 0~1. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 2-3. ˇ. ˇ. 1~2. 1~2. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 2-4. ˇ. ˇ. 0. 0. 無. ˇ. ˇ. ˇ. 2-5. ˇ. ˇ. 3~. 2~3. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 2-6. ×. ×. 0. 0. 無. ˇ. ˇ. ˇ. 2-7. ˇ. ˇ. 1~2. 1~2. 玩遊戲. ˇ. ×. ×. 2-8. ˇ. ×. 0. 0. 無. ˇ. ˇ. ×. 2-9. ˇ. ˇ. 1~2. 1~2. 聽音樂. ˇ. ˇ. ˇ. 2-10. ˇ. ˇ. 0~1. 0~1. 聽音樂. ×. ×. ×. 2 - 11. ×. ×. 0. 0. 無. ˇ. ˇ. ˇ. 2-12. ˇ. ˇ. 0~1. 0~1. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 2-13. ˇ. ˇ. 0~1. 0~1. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 2-14. ˇ. ˇ. 1~2. 1~2. 玩遊戲. ˇ. ×. ×. 2-15. ˇ. ˇ. 2~3. 2~3. 玩遊戲. ˇ. ˇ. ˇ. 2-16. ˇ. ×. 0~1. 0. 聽音樂. ˇ. ×. ×. 合計 (16 人). ˇ：14 人. 0~1： 0~1：玩遊戲： ˇ：15 人 ˇ：12 人 9人 9人 9人（註： ˇ 代表「有或會」該項目、 ×代表「無或不會」該項目、 2 - 1 代表「第二、三循環教學活動之編號 1 的學生」） ˇ：12 人. 22. ˇ：8 人. ˇ：11 人.

(33) 第二節研究架構與研究流程壹、研究架構本研究之目的為促進研究者運用資訊科技輔助社會性科學議題教學專業知能之成長，故採取行動研究的方式進行之。根據本研究目的，研究者即教學者期望透過行動研究過程，在資訊科技之輔助下，進行社會性科學議題教學活動之設計與實施，提昇學生學習成效，並藉由學生在非制式推理思考、內容知識之學習表現與教學回饋，以及在教學活動過程中之各項記錄與省思檢討，促進自我本身於社會性科學議題教學之專業成長。本研究架構如圖 3-2-1 所示：. 社會性科學議題教學之. 教師專業知能. 促. 回饋. 進修. 提. 正. 升. 學生學習表現. 教學活動設計. 教學策略. 課程內容. 討論、分享能力. 教學省思札記學生教學回饋. 非制式推理思考. 內容知識. 資訊科技輔助教學（電腦、多媒體、網路資源、互動式電子白板 ……等）. 圖 3-2-1 研究架構. 23.

(34) 貳、研究流程本研究以修改張德銳（ 2007）所提出之教學行動研究階段進行之，將研究工作分成三個階段，分別為 :計劃準備、計劃實施與修正、計劃整理階段，如圖 3-2-2 所示。. 計劃準備. 發現問題. 診斷問題. 建置網路學習平台. 規劃教學活動. 參與 SSI 工作坊. 加強學生電腦與. 教學活動（三次循環）. 文. 行動策略修正調整. 獻計劃實施. 編寫教學活動設計. 與修正. 探. 討. 三循環所有研究資料. 計劃整理. 整理與分析. 圖 3-2-2 研究流程. 24. 分析與整理資料. 實施教學活動. 綜合研究結果與討論. 檢討與反省. 綜合研究結論與建. 議. 網路使用基本知能.

(35) 兹將本研究流程分述說明如下：. 一、計劃準備階段研究者為求對社會性科學議題之意涵及其相關研究、教學活動內容與方式能多加了解，逐步地修正、掌握研究方向，此階段持續不斷地蒐集、閱讀並整理相關文獻，並參與針對社會性科學議題所舉辦的工作坊課程。另外，本研究以資訊科技輔助教學活動之進行，所以先行尋找合適的網路資源用以建置網路學習平台；同時，也加強參與的教學對象使用網路之技能。此階段所進行之研究工作，進一步說明如下：（一）參與社會性科學議題工作坊此工作坊為期二十二週，由科學教育學者依「 SS I 及 SS I 教學理論介紹」、「 SS I 教學相關策略介紹」、「 S S I 課程設計與試教」之課程主題進行，透過與專家學者、參與人員之討論，增進對社會性科學議題與其相關教學知能的了解與釐清（詳見第四章第一節）。（二）建置網路學習平台考量自己開發網站能力之不足，於是利用現有網路資源（優學網）規劃學習平台，圖 3-2-3、圖 3-2-4 分別為研究者於科任與級任班級所使用之網路學習平台畫面，且學生對該網站提供的介面不陌生，能減少熟悉操作的時間。而其提供的網頁模組多元，我套用各式模組符合教學內容區塊所需，以下為各區塊之功能介紹： 1. 教學資源區：教師配合教學活動提供學習主題之相關教材、網路資源的連結，激發學生多向思考，提高學習層次。 2.討論區：師生提問與回覆的非同步文字介面。 3.成果展示區：數位化學習成果、展示學習活動照片。 4.心情留言板：學習心得與意見的分享。 5.投票所：對學習主題進行表決。. 25.

(36) 圖 3-2-3 第一循環教學之網路學習平台畫面. 圖 3-2-4 第二、三循環教學之網路學習平台畫面. （三）加強學生電腦與網路基本使用知能利用資訊課初步了解學生資訊能力，進而加強學生電腦基本操作、文書處理、使用網路搜尋資料、處理網路資源、操作網路學習平台，以及操作互動式電子白板之能力。在網路資源搜尋能力方面，主要是依據林青麗等人（ 2008）提出的網路資訊教學策略，包括定義任務、關鍵字的應用、搜尋技巧的使用、評估資訊、摘要、綜合六大方面，增進網路資訊搜尋與處理技能；希望在提升使用資訊科技能力後，在研究過程中對學生有較佳的輔助。. 26.

(37) 二、計劃實施與修正階段本階段中，研究者所設計之教學活動分別在自然與生活科技課程、彈性課程中實施，以連續三週為一循環、每週各安排一堂課之方式進行社會科學議題教學為原則。研究者蒐集分析、反思檢討來自教學者本身之教學省思札記、教學對象在教學活動中的各項資料、科學教育學者之相關資料，作為下一循環之教學活動設計修正與改善的依據，調整教學活動設計與模式。. 三、計劃整理階段在歷經三次循環之教學活動後，研究者整理過程中所蒐集統整的相關資料，分析教學者於教學活動設計與實施之反思，探討研究者進行以資訊科技輔助社會性科學議題教學之專業成長情形，並以研究結果為欲實施相關教學活動者提出建議。. 第三節教學活動設計壹、教材內容之選取研究者對於教學內容之準備，即社會性科學議題的挑選，以能符合九年一貫課程綱要之教材內容細目，也是學生在日常生活中接觸頻繁，或與在地環境有密切關聯之議題為優先考量。在進行本行動研究中，因教學者之課務與在校職務有所異動，社會性科學議題教學之實施也因應不同學年之教科書內容與校內活動做調整。據此，本研究中教學活動設計所採用之社會性科學議題分別為基因改造食品、六輕工業區與核電發電廠。簡述本研究採用的社會性科學議題之原由，說明如下：. 27.

(38) 一、基因改造食品「民以食為天」，可以了解糧食為人民賴以維生的根本，是日常生活不可或缺的重要物資。也因現今人類對生活品質之要求，漸趨講究食物的質與量。在科技發達的今日，為順應農事者、消費者、商業活動等需求，進而研發生產具某些特性之農產品與食物。在人們對飲食品質之重視下，基因改造食品漸漸為人所討論，增進學生對該類食物之了解有必要性。. 二、六輕工業區研究者任教之學校緊鄰台塑麥寮六輕工業區，意外災害或汙染事件頻傳，且報章媒體也經常出現臺灣其他地區之工廠排放廢汙水、空氣汙染 …… 等事件，造成河川、土壤、海洋生態改變的重金屬汙染或熱汙染，更是時有所聞。此外，研究者任教學校之隔壁鄉鎮為工業區設立爭論不斷，我認為生活於當地與鄰近地區的人們應學習重視相關問題。. 三、核能發電廠電能的使用於我們生活無所不在，電能帶來食衣住行育樂上的滿足與便利。對教學者任教學校的學童而言，風力發電風車、六輕工業區的火力發電廠都鄰近他們的生活環境。此外，蘭嶼核廢料處理與存放問題、政府推行的節能減碳，以及 311 大地震引發的福島核災之輻射事件、國外核電廠停工或除役相關消息、核四廠追加建造經費等事件之刊登報導，讓電的來源與使用值得深入探討，並使得核電廠是否繼續營運與興建再度引發爭論。這些均讓我感受到學生不該置之事外，培養其對能源的態度。. 貳、教學策略之運用本研究社會性科學議題教學活動之進行，主要是以討論、角色扮演為主，學習過程中還必須搜尋與彙整網路資料、使用網路學習平台分享資訊，以及透過學習活動單之填寫，認識所探討的社會性科學議題、對議題思考判斷。但是. 28.

(39) 每一教學活動之教學策略，會根據前一循環教學活動後的情形做調整。以下，就本研究中主要之教學策略做說明：. 一、討論活動藉由師生與同儕間的討論過程，更進一步地認識所討論之議題，了解哪些人士或團體對該議題會表達想法，釐清自己對該議題之觀點，並從中培養分享發表的能力。. 二、搜尋與彙整網路資料透過線上資料之蒐集讓學習者養成主動求知的習慣，並學習如何搜索與判斷資料，增加學習者對議題的了解，尤其是面對知識爆發的時代，資訊科技是終身學習之重要資源。. 三、角色扮演活動羅家玲（ 2000）認為角色扮演在教學上有多項功能，可以幫助學生深入問題核心、以他人觀點認知看待事物、學習處理兩難情境、在討論中評價與修正的態度、促進溝通應對技巧、增進道德判斷與發展、解決問題與做決定的能力。因此，本研究希望藉由角色扮演與戲劇的演出，學生可以更加融入學習情境中，並設身處地的站在他人的立場看待事情，更開闊的心胸面對問題。. 四、填寫學習活動單本研究中所使用活動學習單，依照教學活動之規劃有試探學習經驗、評量學習成果的作用，並作為教學者檢視教學活動之參考。研究者以第一循環教學活動之基因改造食品議題為例，將依學習活動單之填寫時間、內容與目的做說明，如下頁表 3-3-1 所示；而第二、三循環教學活動之學習活動單之內容以此做調整。. 29.

(40) 表 3-3-1 學習活動單之填寫時間、內容與目的學習單名稱. 你、我、他的新鮮事. 填寫時間. 教學活動前. 學習單內容. 設計目的. 你是否曾經看過或聽過「基因改造食品」這個詞嗎？你知道什麼是「基因改造食品」嗎 ?請寫下你對「基因改造食品」的認識。. 了解學生在教學活動前，對議題的生活經驗、認識程度，以為教學活動做準備. 了解學生對議題的立場我（贊成 /反對）基因改造食品的與看法、提出支持論點生產或使用。為什麼呢? （理由）之能力如果有人和你的看法不一樣，你了解學生是否能以相對認為對方的看法有可能是什麼的角度看待問題、提出反呢? 對論點（理由）之能力承上題，針對對方提出的看法，了解學生提出反駁論點你會用哪些理由來說服和你看（理由）之能力法不一樣的人呢?. 他們這樣說. 教學活動中. 透過大家的分享，我們可以知道原來每個角色人物對基因改造食品都有不一樣的看法！現在，請你把每個角色人物對基因改造食品的看法寫下來。. 了解學生在討論與資料蒐尋過後，能否知道不同立場的人或團體對議題的看法，以不同的角度看事情. 你知道什麼是「基因改造食品」了解學生在教學活動嗎 ?請寫下你對「基因改造食後，對議題的認識程度與品」的認識。內容知識. 超級金頭腦. 教學活動後. 了解學生對議題的立場我（贊成 /不贊成）基因改造食品與看法、提出支持論點的生產或使用。為什麼呢? （理由）之能力如果有人和你的看法不一樣，你了解學生是否能以相對認為對方的看法有可能是什麼的角度看待問題、提出反呢? 對論點（理由）之能力承上題，針對對方提出的看法，了解學生提出反駁論點你會用哪些理由來說服和你看（理由）之能力法不一樣的人呢?. 30.

(41) 参、教學活動之安排本研究欲透過資訊科技之運用，增進學習興趣，並彌補學生在資料搜尋不便之缺憾，且使用網路學習平台可突破時空限制、口語表達能力不佳之學生在提出問題與看法的影響，又能記錄學習歷程。本研究之各節課主要進行方式與過程，說明於下：教學前：利用資訊課加強學生網路資料搜尋能力，熟練網路學習平台之操作。並藉由填寫學習活動單，以了解學生對即將討論之社會性科學議題的認識程度與非制式推理思考能力。第一節：提供學生某一社會性科學議題，討論與分享議題相關資料，引導學生提出自己、他人或團體對議題的立場與看法。並說明網路學習平台之功能，交代學習任務，如進行角色任務分派，學生共同蒐集彙整資料、課堂上與課後時間，使用網路學習平台分享與討論蒐集之資料，增進學生合作學習之機會。第二節：學生分享與討論整理之網路資料，教學者檢視和整理學生於網路學習平台上或課堂中發表之內容，澄清或補充學生在討論過程中提出的看法。其目的為促進學生對不同角色對議題有更深入的看法。並藉由填寫學習活動單，以確認其對課堂中同學提出的看法之瞭解程度。第三節：師生再次統整歸納於網路學習平台上或課堂中發表之內容，學生對該社會性科學議題進行發表活動。最後，學生利用課堂中或課後時間填寫學習單，以了解其非制式推理思考能力的改變程度。此外，為了讓學生能有充分的時間蒐集、整理資料，使用網路學習平台發表看法與提供資料，可於課餘時間使用班級電腦設備，且於每週二、四中午時段開放 E 化教室供學生使用。. 31.

(42) 第四節資料蒐集與分析本行動研究所蒐集的資料，依取得來源分為「學生資料」、「教學者資料」、「其它資料」三類。以下就資料的內容和資料分析方法，詳加敘述：. 壹、資料蒐集一、學生資料（一）學習活動單 1.針對「非制式推理思考」其內容為開放性問題，在教學活動進行前、結束後分別填寫，共二次，欲了解學生經過社會性科學議題教學後，其非制式推理思考能力的變化狀況與品質，或其對議題相關內容知識的理解。 2.針對「從不同角度提出多元觀點」於每一循環教學之第二節課後填寫，以了解學生是否能學習站在他人的角度看待事物，提出他人可能之看法，也藉以得知學生在資料蒐集與分享過程中之學習成果。（二）網路學習平台資料師生在網路學習平台發表的各項資料，並依據學生發表或回應的內容、品質、次數，以了解和掌握教學進度與學生學習狀況及學習成效。（三）訪談本研究所使用的訪談大綱（見附錄二），欲了解學生對運用資訊科技輔助社會性科學議題教學活動的看法，在活動中遭遇到的困難，以及希望老師提供哪些協助。在每一循環教學活動後，參與學生個別接受訪談，以錄音方式加以記錄，做為教學者調整教學活動之參考。. 32.