生活科技教育月刊 二○○七年 四十卷 第八期 1
如何規劃你的科技教育研究
游光昭*、朱益賢** *國立臺灣師範大學工業科技教育系教授兼系主任 **國立臺灣師範大學工業科技教育系副教授 有許多生活科技的教師反應，過去的工藝課程雖未受到應有的重視，但也不 致於像現在的生活科技已到被忽略的地步。不被重視，或許與台灣的升學考試制 度有相當程度的關係，但被忽略，顯然是這個學科在現有的教育體系中，出現了 是否需要存在的爭論。做為一位科技教育的研究者，筆者經常思考科技教育到底 需要什麼樣的研究，才能說服社會大眾，視科技教育如同科學、語文、社會等， 是學子們絕對需要的一個學科。 您或許會說，在生活科技的課程目標中，已經明白指出科技教育之目的在培 育學生成具有科技素養的公民，及具備有解決科技社會問題的能力，因此，它絕 對是個必要的學科。但問題是，我們又能提出什麼樣的「證明」，來證實科技教育 可以達到上述的目標。從學術研究的角度來看，這個「證明」是需要集合很多的 科技教育研究來完成。因此，在做科技教育研究時，研究者便要思考自己的研究 可以扮演什麼角色，來協助證實科技教育是必要的學科。相對的，如果也用這個 角度來評估一個科技教育的研究，也能判斷出該研究在科技教育領域中的重要性 與其學術的價值性。 圖 1 是科技教育系統的組織因素圖，是筆者參考鄭湧涇及楊坤原(1998)生物教 育系統的規劃，嘗試在科技教育體系中，以系統的角度來分析整個科技教育的組 成因素，而這個組成因素也將是以下據以探討科技教育研究範疇的依據。在這系 統組成圖中，輸入部分探討的是學生的特性、生活科技教師的特性、與學校的教 育資源等三個主要變項；過程部分則有課程教材、教學環境的規劃、及教學品質 等三個變項；而輸出部分則為學生的學習成果。換言之，整個教育系統是藉由分 析學生的特質（如學習型態、先存之科技概念），來幫助研究者探討如何運用過程 變項，以規劃最適當的教學設計（如運用某種課程教材、設計某種數位的教學環 境），使學生獲得最佳的學習成果（如習得解決問題的能力、科技創造力）。 科技教育的研究主要分成理論與實務兩大類，理論的研究偏向於科技本質、 科技學習、課程理論等，而實務的研究則可以圖 1 的教育系統圖視之。這兩方面 的研究是須要相互支持與驗證的，亦即，理論的研究成果必須能在教學實務中展 現其可行性，否則，再好的理論研究也無法容身於教育體系中。相對的，實務性生活科技教育月刊 二○○七年 四十卷 第八期
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研究的成果，也可累積而成理論的依據，可說是一種由下而上的理論建構方式。
輸入變項(Input) 過程變項(Process) 輸出變項(Output)
學生背景及特性 學生的科技學習成果 認知學習成就 課程教材的 特性與品質 －MST 整合型課程 －科技系統型課程 －工藝型課程 －•••• －年齡 －性別 －學習型態 －家中科技設備 －先存之對科技的 態度 －先存之科技概念 知識 －•••• －科技概念與知識 －實作技能 －製作過程技能 －•••• 教師特性 高階智能 教學環境之情境 －學校大小 －教室環境 －班級人數 －學校的數位學習 環境 －•••• －問題解決能力 －批判思考能力 －科技創造力 －•••• －年齡 －性別 －教育背景 －教學經驗 －人格特質 －教學能力 －•••• 態度與情意 科技教育資源 教學的品質 －教師的教學行為 －學生的學習行為 －師生的互動 －•••• －科技態度 －對科技的態度 －學習風格 －•••• －教學設施 －科技的教學設備 －經費 －社區資源 －•••• 圖 1 科技教育系統的組成因素分析圖
生活科技教育月刊 二○○七年 四十卷 第八期 3 對一個新進的科技教育研究者，筆者會建議先從實務性的研究作起。若以上 述的科技教育系統組成來看實務性研究，研究者可藉由分析學生、教師、科技教 育資源等變項，詳實的探討這些輸入變項與科技學習的關係，此正如古云「知己 知彼，百戰百勝」，研究者定要能完全掌握這三個輸入變項的特質，方能有助研究 之規劃。以學生特質為例，研究者若不知學生原有的科技概念與知識認知情形， 又將如何選用適當的課程教材來施教；或者，研究者若不知學生的學習型態，又 將如何設計適當的學習活動來輔助教學。另外，從另一角度來看，對這三個輸入 變項的瞭解，也將有助於研究者在後續的過程變項中的選擇。 從圖 1 內容的顯示，過程變項是以課程教材、教學環境、教學品質等三個變 項為主，這三個變項會受到教師特性與科技教育資源兩個輸入變項所影響，之後 則會影響後續的輸出變項。換言之，一個學校的生活科技教師及其校內的科技教 育資源，會影響到教學過程中的教學環境與教學的品質，而這個影響結果則會再 反映到課程教材的選擇，及最後學生在學習上的成效。相對於輸入變項，過程變 項是一個研究者比較容易操弄的變項。例如，研究者可以選擇不同的課程類型來 施教，以測得學生是否會有不同的認知學習成效；或者，研究者可以選擇不同地 區的學校學生，施予不同的課程教材，以測得是否有不同的解決問題能力。也因 此，在過程變項的處理中，便會牽涉到實驗教學，及其後續相關的資料統計分析。 此外，若細部觀察過程變項與其他變項間的關係，教學環境會與教師特性、教室 內的教學品質、課程教材等三個變項產生互動的關係。亦即，教師特性會影響教 學環境，而教學環境則與教學品質及課程教材相互影響，之後，再藉由課程教材 的實施及教室內的教學品質，就會顯現出學生學習的成效。因此，藉由分析這些 變項間的關係與互動，也可以產生一些值的研究的議題。 輸出變項是指學生在完成整個學習過程後所獲得的學習成果，也就是通常大 家所關切的，學生在課程目標下所獲得的學習結果。以現階段世界各國的科技教 育課程來看，其目標已逐漸由傳統工藝課程所著重的手工訓練，逐漸轉變成培養 學生科技素養（technological literacy），亦即是科技的知識、技能、及態度等三方面 之素養（Dyrenfurth, 1991）。但是，如何定義這知識、技能、及態度等三方面之素 養能力，卻也一直是科技教育領域中多年爭論的議題。在圖 1 的分析圖中，筆者 嘗試將多年大家所共識的一些素養能力，分置於三個輸出變項中：認知學習成就、 高階智能、態度與情意，或許可以藉由此輸入—過程—輸出的系統模式，來驗證 科技教育所輸出的變項是否合宜。
生活科技教育月刊 二○○七年 四十卷 第八期 4 以上所描述的，是藉由科技教育系統的組成方式來分析各種可行性的研究。 對於一個新進的研究人員或研究生，這樣的分析應該可以提供一個概廓性研究架 構，但是，如果比較其他學科的研究內涵來看，上述的研究深度應是不足的。長 久以來，科技教育領域一直對於許多理論性的採用不夠深入，這導致許多後續中 下游的研究缺少理論基礎。例如，這個領域對於學生是如何學習科技、學生的科 技概念及知識是如何建構、為什麼是問題解決的過程而不是建構的過程等認知過 程，均沒有適當的學習理論作為依據。這也導致近些年來科技教育即使作了些研 究，也無法完整呈現整個領域研究的框架。加以，多年來的科技教育的研究設計， 多偏向以量化為主，這也使的在缺少理論架構下，量化資料的解釋缺少實質的意 義與價值。因此，強化學生在學習認知過程的質性研究，將是一個值的耕耘的研 究領域。 科技教育的研究人口原本就不是很多，如果我們仍盲目作些應景的研究，將 會是研究資源的浪費。因此，科技教育研究者更應仔細思考及規劃所進行的研究， 是否能有效的幫助科技教育領域發展學術理論，及提供具體的教學成效證明。以 下以 Zuga (2004)所提的幾點建議，作為資深研究者未來規劃研究時的參考，也作 為本文的結論。 1. 建立科技教育的理論； 2. 探討學生在科技學習活動中所建構及所習的科技概念。； 3. 採用理論性的架構來發展研究設計； 4. 評估科技教育的效益時，應以學生所學習到的科技概念為主； 5. 邀請生活科技教師加入研究； 6. 多採用質性研究。 參考文獻 鄭湧涇、楊坤原（1998）。國中學生對生物學的態度。師大學報：科學教育類，43 （2），37－54。
Dyrenfurth, M. J. (1991). Technological literacy synthesized. In M. J. Dyrenfurth & M. Kozak (Eds.), Technological literacy (pp. 138-183). 40th yearbook of the Council on Technology Teacher Education. Peoria, IL: Glencoe Division Macmillan/McGraw-Hill. Zuga, K. F. (2004). Improving technology education research on cognition. International
