國中生科技學習現況與偏好之研究

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(1)國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系碩士論文. 國中生科技學習現況與偏好之研究. 研究生：王書賢指導教授：林坤誼. 中華民國一百零一年七月.

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(5) 謝誌在這兩年的研究所生涯裡，要感謝的人實在太多了，除了謝天之外，我也想把你們寫在我論文裡。首先，幫助最多也最辛苦的就是我的指導教授林坤誼老師。研究生涯在老師的調教之下，我跟聖凱都完成了一份相當精實的論文。從一開始題目的草擬、確定研究計畫開始撰寫、文章架構格式、研究方法，到最後完成論文修改，每個步驟都是在老師細膩的協助下才完成，真的非常感謝老師的幫助。接著，我要感謝研究所的戰友們。聖凱總是跟我一起為了論文拼鬥到早上，看完日出吃早餐的日子我們終於熬過來了；學宜我們同窗了 6 年，來台北的生活給你罩真不賴；秋延、家蕎感謝你們晚上都陪我吃飯，我們好像還有張刮刮樂還沒去買；峰哥、坤德多謝你們帶領我進入 LOL 的世界，雖然我的勝場數已經超越你們，但我還是需要你們罩的；順哥、子榕、建億你們是科教組的三座鑽石山，從你們身上總是可以挖取好多好多的知識；乃瑜、小虹兩位在地師大人真不是蓋的，從學業到飲食問你們就對了；大偉、潘董雖然我們碩二就沒住在一起了，但與你們一起吃飯打保齡球的時光是我晚上最快樂的休閒。還有許多研究所的同袍們，非常感謝你們兩年來的陪伴，到研究室時總是有滿滿的人情味。謝謝你們！最後，感謝父母栽培，家人永遠是我最大的依靠。. i.

(6) ii.

(7) 國中生的科技學習況與偏好之研究研究生：王書賢指導教授：林坤誼. 中文摘要本研究主要目的為瞭解九年一貫體制下國中生科技學習現況與偏好，在十二年國教正值發展之際，提供教育改革者一個參考依據。為了達到上述目的，本研究以課程內涵、學習活動與教學方法三個面向架構出國中生的科技學習現況與偏好之調查問卷，並利用分層隨機抽樣抽取全國 254 間學校作為調查對象。本研究共回收教師有效問卷 127 份，學生有效問卷 663 份，有效回收率分別達到五成及六成。主要結論如下：(1)國中生對於生活科技課程內涵、學習活動與教學方法的熟悉度尚可，而其偏好分別為科技的影響與創意實作、遊戲與實作類型、以及遊戲與示範教學法；(2)生活科技教師對於課程內涵的認同度較高，在學習活動方面也能運用多元的學習活動，而在教學方法方面主要以講述與示範教學法為主；(3)國中教師與學生對於落實生活科技的課程內涵、學習活動與教學方法等看法有差異，值得持續重視與檢討改善。透過本研究的相關結論，期望能作為未來十二年國教課程改革或相關人員之重要參考依據。. 關鍵字：國中生、生活科技、學習現況、學習偏好。. iii.

(8) iv.

(9) A Study of Junior High School Students’ Technology Learning Performances and Preferences. Author: Shu-Hsien, Wang Adviser: Dr. Kuen-Yi, Lin ABSTRACT The purpose of the study was to explore the junior high school students’ technology learning performances and preferences, and propose some suggestions to the educational authorities in the process of deveoping the 12-year compulsory education. In order to achieve the previous purpose, the survey method was employed in this study, and a questionnaire was developed in exploring the junior high school students’ technology learning performances and preferences. The questionnaire was mailed to 254 schools, and 127 teachers’ and 663 students’ valid questionnaires were returned. The main results of the study were as follow: (1) Junior high school students had normal degree of familiarity in curriculum contents, learning activities, and teaching methods in living technology, and their preferences were the impacts of technology and creative hands-on learning in curriculum contents, game-based and hands-on learning activities, game-based and demonstration teaching methods. (2) Living technolog teachers had higher degree of agreement in curriculum contents, utilized different learning activities, and adopted the didactic and demonstration teaching methods. (3) Junior high school teachers and students had different viewpoints in implementing the curriculum contents, learning activities, and teaching methods in living technology, so it was worthy of emphasis, reflection, and improvement. In sum, it is hoped that these conclusions could be taked as important references for the 12-year compulsory education curriculum reform or other related members.. v.

(10) Keywords: junior high school students, learning performance, learning preferences, living technology.. vi.

(11) 目. 錄. 謝誌..................................................................................................................... i 中文摘要 .......................................................................................................... iii 英文摘要. .......................................................................................................... vi 目. 錄..............................................................................................................vii. 表. 次............................................................................................................... ix. 圖. 次.............................................................................................................xiii. 第一章緒論 ...................................................................................................... 1 第一節研究背景與動機 ............................................................................ 1 第二節研究目的與待答問題 .................................................................... 5 第三節研究範圍與限制 ............................................................................ 7 第四節名詞釋義........................................................................................ 9 第二章文獻探討 ............................................................................................ 13 第一節課程內涵...................................................................................... 13 第二節學習活動...................................................................................... 24 第三節教學方法...................................................................................... 32 第三章研究方法 ............................................................................................ 37 第一節研究架構...................................................................................... 37 第二節研究對象...................................................................................... 39 第三節研究流程...................................................................................... 42 第四節研究工具...................................................................................... 45 第五節資料分析與詮釋 .......................................................................... 50 第四章研究結果與討論................................................................................. 53 第一節基本資料分析 .............................................................................. 53 第二節國中生對生活科技的課程內涵、學習活動與教學方法的學習 vii.

(12) 現況與喜好程度 .......................................................................... 58 第三節生活科技教師在生活科技的課程內涵、學習活動與教學方法的教學現況與落實程度............................................................... 73 第四節國中教師與學生對科技課程學習現況與偏好之分析 ............... 94 第五章結論與建議 ...................................................................................... 105 第一節結論 ........................................................................................... 105 第二節建議 ........................................................................................... 108 參考文獻 ........................................................................................................ 111 附. 錄 ............................................................................................................117. 附錄一國中生活科技學習現況與偏好調查問卷 ........................................119 附錄二國中生活科技教學現況調查問卷 ................................................... 124 附錄三專家會議邀請信函 .......................................................................... 129 附錄四致調查研究學校教務主任說帖 ....................................................... 130 附錄五致調查研究學校生活科技教師說帖 ............................................... 131. viii.

(13) 表. 次. 表 1-1 課程內涵概要說明 ........................................................................ 10 表 1-2 學習活動概要說明 ........................................................................ 11 表 1-3 教學方法概要說明 ........................................................................ 12 表 2-1 內涵分析 ........................................................................................ 14 表 2-2 各版本內容 .................................................................................... 20 表 2-3 課程內涵 ........................................................................................ 22 表 2-4 「科技與生活」活動 .................................................................... 25 表 2-5 「資訊與傳播」活動 .................................................................... 26 表 2-6 「營建與製造」活動 .................................................................... 28 表 2-7 「能源與運輸」活動 .................................................................... 29 表 2-8 活動類型概要說明 ........................................................................ 31 表 2-9 科技教育的教學方法 .................................................................... 34 表 3-1 教師問卷信度分析 ........................................................................ 48 表 3-2 學生問卷信度分析 ........................................................................ 48 表 3-3 專家會議名冊 ................................................................................ 49 表 4-1 樣本學校區域回收分析 ................................................................ 53 表 4-2 教科書使用版本 ............................................................................ 54 表 4-3 教師男女比重 ................................................................................ 54 表 4-4 學生男女比重 ................................................................................ 55 表 4-5 教師身分 ........................................................................................ 55 表 4-6 各地區生活科技教師身分比例 ..................................................... 55 表 4-7 教師教育程度 ................................................................................ 56 表 4-8 是否有上過生活科技課程 ............................................................. 56 表 4-9 是否有教授生活科技課程 ............................................................. 57 ix.

(14) 表 4-10 課程內涵熟悉程度 ...................................................................... 58 表 4-11 學習活動熟悉程度 ...................................................................... 59 表 4-12 教學方法熟悉程度 ...................................................................... 60 表 4-13 學生性別對課程內涵熟悉度影響............................................... 60 表 4-14 學生性別對學習活動熟悉度影響............................................... 61 表 4-15 學生性別對教學方法熟悉度影響............................................... 62 表 4-16 地區與課程內涵熟悉程度影響之同質性檢定 ........................... 63 表 4-17 學生所屬地區對課程內涵熟悉程度的影響 ............................... 64 表 4-18 地區與學習活動熟悉程度影響之同質性檢定 ........................... 65 表 4-19 學生所屬地區對學習活動熟悉程度的影響 ............................... 65 表 4-20 地區與教學方法熟悉程度影響之同質性檢定 ........................... 66 表 4-21 學生所屬地區對教學方法熟悉程度的影響 ............................... 67 表 4-22 課程內涵喜好程度 ...................................................................... 68 表 4-23 學習活動喜好程度 ...................................................................... 68 表 4-24 教學方法喜好程度 ...................................................................... 69 表 4-25 學生性別對課程內涵喜好度影響............................................... 69 表 4-26 學生性別對學習活動喜好度影響............................................... 70 表 4-27 學生性別對教學方法喜好度影響............................................... 71 表 4-28 課程內涵同意程度 ...................................................................... 73 表 4-29 科技內涵落實程度 ...................................................................... 74 表 4-30 學習活動落實程度 ...................................................................... 75 表 4-31 教學方法落實程度 ...................................................................... 75 表 4-32 教師性別對課程內涵同意程度影響 ........................................... 76 表 4-33 教師性別對課程內涵落實程度影響 ........................................... 77 表 4-34 教師性別對學習活動落實程度影響 ........................................... 77. x.

(15) 表 4-35 教師性別對教學方法落實程度影響 ........................................... 78 表 4-36 地區與課程內涵認同程度影響之同質性檢定............................ 79 表 4-37 教師所屬地區對課程內涵重要性之同意程度的影響 ................ 79 表 4-38 地區與課程內涵落實程度影響之同質性檢定............................ 80 表 4-39 教師所屬地區對課程內涵落實程度的影響 ............................... 81 表 4-40 地區與學習活動落實程度影響之同質性檢定............................ 81 表 4-41 教師所屬地區對學習活動落實程度的影響 ............................... 82 表 4-42 地區與教學方法落實程度影響之同質性檢定............................ 82 表 4-43 教師所屬地區對教學方法落實意程度的影響............................ 83 表 4-44 服務年資與課程內涵認同程度影響之同質性檢定 .................... 84 表 4-45 教師服務年資對課程內涵重要性之同意程度影響 .................... 85 表 4-46 服務年資與課程內涵落實程度影響之同質性檢定 .................... 86 表 4-47 教師服務年資對課程內涵落實程度之影響 ............................... 86 表 4-48 服務年資與學習活動落實程度影響之同質性檢定 .................... 87 表 4-49 教師服務年資對學習活動落實程度之影響 ............................... 87 表 4-50 地區與教學方法落實程度影響之同質性檢定............................ 88 表 4-51 教師服務年資對教學方法落實程度之影響 ............................... 89 表 4-52 教師教育程度對課程內涵重要性之同意程度影響 .................... 90 表 4-53 教師教育程度對課程內涵落實程度之影響 ............................... 90 表 4-54 教師教育程度對學習活動落實程度之影響 ............................... 91 表 4-55 教師教育程度對教學方法落實程度之影響 ............................... 92 表 4-56 教師與學生對於課程內涵看法之 Spearman 等級相關分析 .... 928 表 4-57 教師與學生對於學習活動看法之 Spearman 等級相關分析 .... 929 表 4-58 教師與學生對於教學方法看法之 Spearman 等級相關分析 .... 101. xi.

(16) xii.

(17) 圖. 次. 圖 3-1 研究架構 ........................................................................................ 38 圖 3-2 臺灣區域劃分圖 ............................................................................ 39 圖 3-3 研究流程圖 .................................................................................... 44 圖 3-4 問卷編製流程圖 ............................................................................ 45 圖 3-5 IPA 分析意涵 .................................................................................. 52 圖 4-1 國中生對於課程內涵的熟悉程度與喜好程度之 IPA 分析 .......... 94 圖 4-2 國中生對於學習活動的熟悉程度與喜好程度之 IPA 分析 .......... 95 圖 4-3 國中生對於教學方法的熟悉程度與喜好程度之 IPA 分析 .......... 96 圖 4-4 教師對於課程內涵的認同程度與落實程度之 IPA 分析 .............. 97 圖 4-5 教師與國中生對於課程內涵之 IPA 分析 ..................................... 99 圖 4-6 教師與國中生對於學習活動之 IPA 分析 ................................... 100 圖 4-7 教師與國中生對於學習活動之 IPA 分析 ................................... 102. xiii.

(18) xiv.

(19) 第一章緒論九年一貫課程實施至今已邁向第十年，而生活科技課程在自然與生活科技學習領域中實施情形，一直是備受關切的焦點。尤其在面對十二年國民教育課程改革正值推動之際，更應儘速瞭解國中生的科技學習現況，以作為未來課程改革之重要依據。本章共分為四節，第一節說明研究背景與動機，第二節說明研究目的與待答問題，第三節說明研究範圍與限制，第四節則解釋本研究之重要名詞。各節內容詳述如下：. 第一節研究背景與動機九年一貫課程從民國九十一年起開始實施，到民國一百年已屆滿九年。在九年一貫課程改革的制度下，傳統分科的課程規劃方式被學習領域取而代之，因此，生活科技、生物、理化、地球科學等學科被統整在「自然與生活科技」學習領域中。雖然九年一貫課程強調透過學習領域的統整學習，但是配套措施並未能及時因應，例如在國中階段的師資培育方面，仍舊以分科方式培育，也因此在九年一貫課程改革的教學實務現場，便難以落實統整教學，因為沒有一位教師能夠勝任所有的學科，故許多國中仍舊以分科教學的方式來進行自然與生活科技學習領域的教學。由於生活科技課程被統整在自然與生活科技領域中，無論是採用分科教學或統整教學，在九年一貫課程實施後，陸續有許多的研究者指出，生活科技課程在九年一貫課程改革中的實施情形並不理想。例如，黃麗真和汪巧玲（2003）的研究發現，在升學主義掛帥的情況之下，生活科技的授課節數可能為其他自然科所佔用，而之所以會有此種情形的原因可能為自然與生活科技領域教師會因統整領域內科目之難度高、缺乏主修專長之外的相關專業能力及學校行政的考量等（陳長振、鍾汪宏， 2006）。面對生活科技課程是否能夠落實的問題，在現階段正激起熱烈 1.

(20) 討論的國教十二年一貫課程改革之際，又重新燃起這個問題，也是現階段值得透過研究以確實瞭解臺灣國中生的科技學習現況的最好時機。除了探究國中生的科技學習現況之外，有關科技學習的偏好問題，也是近年來科技教育學者關切的重要課題，例如 Weber 和 Custer（2005）便以性別角度探究學生在學習科技教育的偏好，而許多有關科技態度的研究也特別重視性別之間的差異等（Volk & Yip, 1999）。因此，以下主要分三點闡述本研究的研究動機，分別包含十二年國教課程改革已在規劃中、現有九年一貫課程實施現況有待檢討、以及學生對於科技教育課程內涵、學習活動與教學方法是否有偏好差異值得探究等。說明如下：一、十二年國教課程改革已在規劃中為了達到提升國家競爭力、順應世界潮流、促進教育機會均等、舒緩升學壓力，並提供學生多元學習、適性發展的教學環境及培養優質公民素養等教育目標，十二年國教課程改革雖然面對許多爭議，但已逐步啟動。負責推動十二年國教課程改革的國家教育研究院已規劃多項計畫，以藉此確保教育政策的擬定與落實，能夠確實造福中小學階段的學生，而非只是形式意義大於實質意義。然而，在面對十二年國教課程改革時，我國的生活科技課程如何藉此爭取大的發展空間，並突破現階段的發展困境，便是目前迫切需要努力的地方。例如，生活科技課程是否該與自然課程切割，並與家政課程合作爭取成立生活科技領域等議題，都是現階段臺灣科技教育學者努力的目標與方向。但是在爭取改革的同時，我們也該拿出一些證據支援生活科技課程的重要性與目前的實施困境，便是迫切需要進行的重要研究議題，也唯有能具體的拿出佐證資料，才能使得活科技課程在十二年國教課程改革中，爭取到未來發展的重要空間，而可避免科技教育持續被漠視、忽略，甚至消失。. 2.

(21) 二、現有九年一貫課程實施現況有待檢討長久以來，在台灣中小學的教育環境中，一直都是以科學教育、升學主義為導向，也因此考試領導教學在目前的教育環境中仍難以破除（黃麗真、汪巧玲，2003）。九年一貫課程的實施概念在於實踐以學校為本位的課程發展，將傳統學科分立的課程規劃方式，轉變為學習領域的規劃方式，期能藉此破除一般學科與藝能學科之別。然而，從教學現場看來，為了應付國中基本學力測驗考試，被融入學習領域中的藝能科，例如生活科技被「借」來補課或考試，講求升學率的學校也常把生活科技等傳統藝能科配給其他非本科專長的教師任教，上述情形皆造成教學不正常的現象。因此，在面對十二年國教課程改革實施之際，確實有必要徹底瞭解國中生在生活科技課程中習得了那些課程內涵、參與了那些實作活動、以及接受了那些教學的方法。透過此一調查研究的方式，才能真正瞭解生活科技課程在九年一貫課程中的實施情形，也才能以此做為未來推動十二年國教課程改革的重要依據，進而為台灣科技教育的發展爭取空間，並突破現階段的困境。三、學生對於科技教育課程內涵、學習活動與教學方法是否有偏好差異值得探究在教學課程中，教師往往未考量學習者的學習偏好而擬定課程內容，造成教學內容不一定適合學生學習，進而影響其學習成效。因此，瞭解學生的學習偏好，有助於教師在教學上採取適當的方式，幫助學生學習。隨著學習偏好的議題逐漸受到重視，國際間學者加入性別因素探討課堂表現，並且探索課程內容、學習活動及教學方法上的偏好（Caleb, 2000; Shroyer, Backe, & Powell, 1995; Weber & Custer, 2005; Zuga, 1999）。而生活科技課程內容廣泛、學習活動眾多、教學方法多元，如何針對學生的. 3.

(22) 學習偏好規劃課程，幫助學生學習，是科技教育教師想要瞭解的方向。因此，結合以上三點論述，為了因應國教十二年一貫課程改革的推動，本研究期望能夠透過調查研究的方法，確實瞭解臺灣國中生的科技學習現況，並據此作為未來國教十二年一貫課程改革的主要依據之一。此外，本研究也希望藉此探究國中生在科技學習偏好的差異，藉此可與國外的相關研究進行對照與討論，進而亦可作為未來課程改革的參考之一。總上所述，透過本研究的實施，研究者希望能夠將國中生活科技的教學現場實況呈現給課程政策決定者、課程改革參與者、以及相關的利害關係人參考，以期望生活科技課程能夠在國教十二年一貫課程改革中受到重視，並還給生活科技更大的發揮空間。. 4.

(23) 第二節研究目的與待答問題依據前述研究背景與動機，本研究的研究目與待答問題如下：一、研究目的（一）探究國中生在九年一貫課程中學習生活科技的課程內涵、學習活動與教學方法之現況與偏好。（二）分析國中教師在教授生活科技課程內涵、學習活動與教學方法上的現況。（三）瞭解國中教師與學生對於生活科技課程內涵、學習活動及教學方法的看法差異。二、待答問題（一）國中生在九年一貫課程中學習生活科技的課程內涵、學習活動與教學方法之現況與偏好為何？ 1. 國中生在現行九年一貫課程中學習生活科技的課程內涵現況與偏好為何？ 2. 國中生在現行九年一貫課程中學習生活科技的學習活動現況與偏好為何？ 3. 國中生在現行九年一貫課程中學習生活科技的教學方法現況與偏好為何？（二）國中生活科技教師在課程內涵、學習活動與教學方法上的教學現況為何？ 1. 國中教師在落實生活科技的課程內涵時其現況為何？ 2. 國中教師在落實生活科技的學習活動時其現況為何？ 3. 國中教師在落實生活科技的教學方法時其現況為何？. 5.

(24) （三）國中教師與學生對於生活科技課程內涵、學習活動及教學方法的看法是否有差異？ 1. 國中教師與學生對於生活科技課程內涵看法之差異情形？ 2. 國中教師與學生對於生活科技學習活動看法之差異情形？ 3. 國中教師與學生對於生活科技教學方法看法之差異情形？. 6.

(25) 第三節研究範圍與限制本節探討本研究之研究範圍與研究限制，以下分別闡述之：一、研究範圍（一）本研究的範圍為探討國中九十八學年度至一百學年度，各校實施「自然與生活科技」學習領域課程有關生活科技課程安排、學習活動、教學方法等學習現況進行探討。（二）本研究的研究對象主要全國的國中三年級學生，採分層隨機抽樣方式進行問卷調查，以瞭解國中生的生活科技學習現況。（三）本研究只針對翰林、康軒及部編版三家出版社之自然與生活科技課本作分析研究，其他家出版社之內容不在本研究考量範圍內。（四）國中自然與生活科技領域學習課程包含了生物、理化、地科及生活科技等課程，本研究只針對生活科技內容進行教科書分析。二、研究限制本研究採用問卷調查研究進行研究法，力求研究過程之客觀、完整，但研究對象、研究時間、以及研究方法等方面仍有限制，茲分述如下﹕ （一）就研究對象而言本研究之研究對象以國中三年級為主，主因為國中三年級的學生與國中一年級、二年級相較之下，學習了較完整的生活科技課程內涵，然而由於本研究的問卷調查時間預計為 101 年 3 月，國中三年級學生才剛進行三年級下學期的生活科技課程，故仍無法完整學習國中階段的生活科技課程，此為本研究的限制之一。. 7.

(26) （二）就研究時間而言本研究對象為一百學年度國三學生，其學習生活科技的期間為九十八至一百學年度，因此在此期間之外的科技學習現況未能予以兼顧。（三）就研究方法而言本研究在問卷調查方面，由於研究區域為全國的國中三年級學生，因此在問卷回收率上，並無法保證能完全回收﹔對問卷內容之分析，受試者對自己的表現及感受或對學校等敏感性問題，可能因為社會期許作用而有所保留。（四）就研究成果而言本研究只針對九年一貫課程「自然與生活科技」學習領域課程生活科技課程實施現況調查，不能推論學生學習成效之評估。. 8.

(27) 第四節名詞釋義本節針對研究中所涉及的重要名詞，分別界定其意義。茲闡述如下：一、科技教育科技教育旨在協助學生習得與科技世界互動所需知能的學門或領域（李隆盛，2005）。而美國國際科技工程教育協會（ITEEA）則將科技教育定義為科技的學習，是旨在提供機會給學生學習解決問題的能力所需之科技有關的程序與知識。二、課程內涵美國國際科技與工程教育協會（ITEEA）（2000）提出關於科技教育之五項重要內涵，分別是科技的本質（The Nature of Technology）、科技與社會（Technology and Society）、設計（Design）、面對科技世界應具備的能力（Abilities for a Technological World）以及設計的世界（The Designed World）等。英國的科技教育學科則是包含設計與科技（Design and Technology）及資訊科技（Information Technology）等兩個科目，將「設計」單獨列於科技教育課程之內，是因「設計」的歷程與科技「問題解決」的歷程是極為相似的，所以 D & T 重視設計的地位和設計與科技之間的連結。而我國則是以教育部所公布之九年一貫課程綱要為主，採分段能力指標的實現為最高指導原則。本研究在比較過美國、英國及臺灣的課程內涵後，剖析臺灣教科書之內容，將課程內涵歸納為九點要項，分別為「科技的本質」、「科技的問題解決」、「創意設計」、「傳播與資訊科技的意涵」、「製造科技的意涵」、「營建科技的意涵」、「能源與運輸科技的意涵」、「生物科技的意涵」及「生活科技的影響」，說明如表 1-1。. 9.

(28) 表 1-1 課程內涵概要說明學習內容. 概要說明. 科技的本質. 瞭解科技的演進，知道科技與生活、社會、文化的關係. 科技的問題解決. 學會問題解決的步驟與內涵，培養問題解決的能力. 創意設計. 知道創意激發的方法，瞭解設計的流程，學會應用於日常生活中. 傳播與資訊科技的意涵. 瞭解傳播科技的意涵與演進，並認識資訊科技的應用. 製造科技的意涵. 能夠熟悉工具的操作，瞭解材料的特性與用途. 營建科技的意涵. 能瞭解建築結構，並認識自家住宅環境狀況. 能源與運輸科技的意涵. 知道能源的種類以及對生活的改變、影響，瞭解運輸工具的演進. 生物科技的意涵. 瞭解生物科技的起源，知道與生活的關係. 科技的影響. 知道科技會帶來便利，但也會有負面影響，並試著利用所學解決. 三、學習活動學習活動為科技教育的主軸，學生透過課堂上的學習活動學習問題解決的歷程與能力，並瞭解工具的操作與應用等。除此之外，豐富的學習活動能增加課程樂趣，使學生更能專注於學習上。本研究在歸納國中教科書後，將課堂上出現的學習活動分為四種類型，分為「實作」、「觀察與討論」、「資料蒐集」、「遊戲」，簡述如表 1-2。. 10.

(29) 表 1-2 學習活動概要說明活動類型. 概要說明. 實作. 解決問題模式活動、設計與製作活動、工具之操作應用活動、能源轉換應用活動. 觀察與討論. 透過觀察的方法重新審視已知的事物，再經由討論瞭解不明瞭之處. 資料蒐集. 對於不明瞭之事務進行資料蒐集，蒐集方法可以透過網路資訊、圖書館查詢、與同學交換心得等. 遊戲. 透過遊戲的方式，在輕鬆愉快的環境下達成學習的目的. 四、教學方法教學方法是教師在教學的過程中，為了完成教學任務所採用的教導方式，以及學生的學習方式（黃政傑，1997）。科技教育學者 Maley（1978）認為教學方法是一種能用來使學生進入最合宜的互動狀況，以提升學習者至最佳條件的工具或方法。一般來說，教學方法是設計教學活動、情境和經驗的指標。教學策略或教學方法都是依據許多的因素來進行，例如學生的發展層級、目標、教師的意義和目的、內容和包括時間、物理環境和資源的環境等（林雅玲、李大偉、林展立，2007）。本研究利用 Maley（1978）與 Kemp 和 Schwaller（1988）的論點，加入教科書的內容分析後，整理出九項科技教育適用之教學方法，分為「講述教學法」、「示範教學法」、「討論教學法」、「探究教學法」、「模組教學法」、「問題解決教學法」、「遊戲教學法」及「科際整合教學法」與「競賽教學法」，簡述如表 1-3：. 11.

(30) 表 1-3 教學方法概要說明教學方法. 概要說明. 講述教學法. 教師運用敘述或演講的方式，傳遞教材知識的一種教學方法. 示範教學法. 指學習者觀察並模仿教導者所提供的行為示範，而改變其原有行為的學習歷程. 討論教學法. 團體成員齊聚一起，經由說、聽和觀察的過程，彼此溝通意見. 探究教學法. 導引學生主動去探尋並尋求解決問題的教學方法. 模組教學法. 個別化教學的一種教學設計模型. 問題解決教. 以學習者為中心的教學法，教師不再主導教學，轉而成為協助者，. 學法. 引導學生思考，解決問題. 遊戲教學法. 讓學童在遊戲中進行有意義之學習，並進行具有挑戰性的思考活動. 科際整合教. 一種兩種或兩種以上不同學門知識的互動，這樣的知識互動可能從. 學法. 簡單意見溝通，到更廣的整合（例如：STS、STEM 等）. 競賽教學法. 透過舉辦競賽，達到提升知能、建立信心、深化榮譽感的學習效果。. 12.

(31) 第二章文獻探討為了探討國中生的科技學習現況與偏好，本研究採用問卷調查的方式以達到本研究的目的，而為了發展出適切的研究問卷，本章主要著重在以國內、外的相關研究為基礎，並參考我國國中階段的生活科技教科書，以歸納出臺灣科技教育的課程內涵、學習活動、以及教學方法，藉此深入瞭解國中生在九年一貫課程中的科技學習現況與偏好。有鑑於此，本章第一節著重在探討生活科技課程內涵、第二節探討學習活動、第三節探討教學方法，詳細內容分述如下。. 第一節課程內涵科技發展的速度隨著人類與環境的互動以及知識的累積而相對增快，自十九世紀工業革命以後更是一日千里。科技不但改變了人類的生活環境，豐富人類的生活內涵，同時更促使社會及文化快速地變遷。因此，如何透過學校教育協助學生適應此一複雜的科技社會，是所有教育工作者所面臨的重要課題（黃能堂，2004）。而我國九年一貫課程理念及課程目標中特別強調，「自然與生活科技」領域在於培養科學知能，運用科技與資訊的能力激發主動探索和研究的精神，以適應現代生活需要（教育部，2003）。本節將從英、美兩國的科技教育課程探討開始，接著分析九年一貫課程綱要中「自然與生活科技」之生活科技課程目標，並加入教科書內容一併討論，如此逐漸深入至科技課程所應具備之內涵，茲分述如下：一、美國及英國的科技教育國際科技教育協會（ITEA）（2000）提出關於科技教育之五項重要內涵，分別是科技的本質（The Nature of Technology）、科技與社會（Technology and Society）、設計（Design）、面對科技世界應具備的能 13.

(32) 力（Abilities for a Technological World）以及設計的世界（The Designed World）等。各內涵下又細分數點準則，整理如下表 2-1 所示：. 表 2-1 內涵分析內涵. 準則. 科技的本質. 1. 對科技的特徵與領域之認識 2. 對科技的核心概念之認識 3. 對科技與其他領域的關係與連結之認識. 科技與社會. 1. 文化、社會經濟與政治對科技的影響 2. 科技對環境的影響 3. 社會在發展及使用科技上所扮演的角色 4. 科技對歷史的影響. 設計. 1. 瞭解設計的特質 2. 瞭解設計工程 3. 瞭解疑難排解、研究、發展、發明、創新及實驗在問題解決歷程中所扮演的角色. 面對科技世界應具備 1. 應用設計程序的能力的能力. 2. 使用及維修科技產品與系統的能力 3. 評價產品與系統作用的能力. 設計的世界. 1. 對醫療科技是瞭解並有能力選擇使用 2. 對農業及相關生化科技是瞭解並有能力選擇使用 3. 對能源及動力科技是瞭解並有能力選擇使用 4. 對資訊與傳播科技是瞭解並有能力選擇使用 5. 對運輸科技是瞭解並有能力選擇使用 6. 對製造科技是瞭解並有能力選擇使用 7. 對營建科技是瞭解並有能力選擇使用. 資料來源：整理自 ITEA（2000：11-197）. 14.

(33) 李隆盛、張玉山、蔡東鐘和魏炎順（1999）針對美國科技課程規劃情形做了通盤性的研究，歸納了五點做為我國借鏡的方向：(1)重視科技課程的整體規劃；(2)小學科技教育課程以科技知覺為核心；(3)初衷科技教育課程意科技探索為核心；(4)高中科技課程以科技專精為核心；(5) 在解決問題中學習技術操作。而李隆盛和林坤誼（2003）則將我國九年一貫課程綱要中和生活科技關係密切之能力指標和美國國際科技教育學會（ITEA）的科技素養進行概略比較，發現國中階段在「設計的世界」裡未能明確編列能源與動力科技、資訊與傳播、運輸科技、製造科技等相關領域的科技課程，導致落後美國甚多。由此可知，我國科技教育發展至今，國中的科技素養培養究竟還落後美國多少，是我們迫切需要知道的。英國自 1988 年推動的國定課程，將科技定為十大領域之一，並以設計與科技（design and technology, D&T ）為主要次次領域，而 D&T 主要課程內容為教導學生解決實際問題所需的技術知識、設計方法和製作技能，在國中階段的課程目標為設計能力、製作能力及知識與理解部分。而英國的課程安排內容特別的在於其科技課程不管在哪個時期皆有評鑑的制度，各個階段（國小、初中、高中等）都有國定標準需要達成，也因此能讓學生有更強烈的學習動機。李隆盛等人（1999）對英、美、澳三國的比較文章裡，也提到了英國科教的課程是有哪些地方可以值得我們學習的，說明如：(1)課程標準化及連貫性；(2)重視設計或解決問題的能力；(3)有結構化學習指標與分能力層級的檢測制度。因此，研究者認為在英國的課程內涵中，最值得我們學習的便為能力層的檢測制度。雖然臺灣的九年一貫課程綱要與英國相同，是以學習指標為準則，但由於缺少檢測制度導致學生學習意願不高，這將嚴重阻礙我國學生科技素養之培養。. 15.

(34) 二、臺灣科技教育以下先從臺灣科技教育發展開始，逐漸探討到九年一貫科技課程之內涵，最後剖析國中教科書內容，分述如下：（一）科技教育發展沿革臺灣的生活科技課程發展是先從「手工技藝」（handcrafts）開始，後來轉變為「工業技藝」（industrial arts），亦即所謂的「工藝」。工藝教育取代了勞作教育，其課程內容來自於美國的工藝教育。民國八十六年時，工藝課程的名稱又更改為生活科技課程，主要亦是受到美國科技教育改革運動的影響，其教育目標由原本重視工藝技能、知識與態度的訓練，改變為培養學生的科技素養，認識及運用科技的基本能力，以增進科技社會中調適與問題解決的能力（侯世光，1997）。而民國九十二年所公布之「九年一貫課程綱要」，將生活科技與自然科學作緊密的結合，統整為「自然與生活科技領域」。「自然與生活科技領域」注重學生的科學知識、過程技能及科學態度，強調人與自然的接觸、人與環境的互動、解決問題的活動、運用資訊的能力，並能與日常生活聯結，而將「科學（science）─科技（technology）─社會（social）」交互作用的精髓融入新課程（陳佑成，2005）。（二）九年一貫下國中生活科技課程內涵「自然與生活科技」學習領域課程綱要主要目標是提昇國民的「科學與科技素養」，是以能力指標作為評估標準。而依其屬性與層次來分項，分成科學探究過程之心智運作能力的增進（簡稱「過程技能」），科學概念與技術的培養訓練（簡稱「科學與技術認知」），對科學本質的認識（簡稱「科學本質」），瞭解科技如何創新與發展的過程（簡稱「科技的發展」），處事求真求實、感受科學之美與應用及喜愛探究等之科學精神與態度（簡稱「科學態度」），資訊統整、對事物能做推理與批判、. 16.

(35) 解決問題等整合性的科學思維能力（簡稱「思考知能」），應用科學探究方法、科學知識以處理問題的能力（簡稱「科學應用」），如何應用個人與團體合作的創意來製作科技的產品（簡稱「設計與製作」）等八項。而在第四（國中）階段，上述能力要項編序分類如下（教育部，2003）： 1.. 過程技能：觀察、比較與分類、組織與關連、歸納、研判與推斷、傳達等能力。. 2.. 科學與技術認知：認知層次、認識動植物的生理、認識物質、認識環境、交互作用的認識、變動與平衡、認識常見的科技等能力。. 3.. 科學本質：體會科學是經由探究及驗證而獲得的知識；能判別現象與理論的區別；察覺好的理論應該是有邏輯、協調一致且經過考驗的；察覺科學知識會因新現象或新觀察而有不同的詮釋、察覺依據科學理論作推測常可獲得證實；相信宇宙的演變有一共同的運作規律；察覺科學過程通常包括蒐集資料、邏輯推論、假設、解釋數據等步驟；認識確實做紀錄、心胸開放、重複實驗是維持科學知識可信賴性的基礎等能力。. 4.. 科技的發展：科技的本質、科技的演進、科技與社會等能力。. 5.. 科學態度：求真求實的能力。. 6.. 思考智能：綜合思考、推論思考、批判思考、創造思考、解決問題等能力。. 7.. 科學應用：察覺生活中運用到許多科學概念；利用科學知識來處理生活問題；依據科學方法分析判斷新理論的合理性；對與科學相關的社會議題作科學性的理解和研判；處理問題時能分工、控制變因、規劃流程、有計畫地進行操作等能力。. 8.. 設計與製作：閱讀組合圖及產品說明書；利用口語、影像、文. 17.

(36) 字、圖案、實物表達創意與構想；瞭解設計的可用資源與分析工作；設計解決問題的步驟；模擬大量生產過程；執行製作過程中即完成後的機能測試與調整等能力。上述八個主軸，又可細分為數個能力指標。而九年一貫課程的能力指標，是以下列「a-b-c-d」的編號呈現，其中：「a」代表主項目序號，「b」代表學習階段序號，「c」代表次項目序號，「d」則代表流水號。研究者將其中有關將第四（國中）階段生活科技課程之能力指標條列於下（教育部，2003）： 1. 「科學與技術認知」 2-4-8-1 認識天氣圖及其表現的天氣現象。 2-4-8-2 認識食品、食品添加劑及醃製、脫水、真空包裝等食品加工。 2-4-8-3 認識各種天然與人造材料及其在生活中的應用，並嘗試對各種材料進行加工與運用。 2-4-8-4 知道簡單機械與熱機的工作原理，並能列舉它們在生活中的應用。 2-4-8-5 認識電力的供應與運輸，並知道如何安全使用家用電器。 2-4-8-6 瞭解訊息的本質是意義，並認識各種訊息的傳遞媒介與傳播方式。 2-4-8-7 認識房屋的基本結構、維生系統及安全設計。 2-4-8-8 認識水、陸及空中的各種交通工具。 2. 「科技的發展」 4-4-1-1 瞭解科學、技術與數學的關係。 4-4-1-2 瞭解技術與科學的關係。. 18.

(37) 4-4-1-3 瞭解科學、技術與工程的關係。 4-4-2-1 從日常産品中瞭解臺灣的科技發展。 4-4-2-2 認識科技發展的趨勢。 4-4-2-3 對科技發展的趨勢提出自己的看法。 4-4-3-1 認識和科技有關的職業。 4-4-3-2 認識和科技有關的教育訓練管道。 4-4-3-3 認識個人生涯發展和科技的關係。 4-4-3-4 認識各種科技産業。 4-4-3-5 認識産業發展與科技的互動關係。 3. 「設計與製作」 8-4-0-1 閱讀組合圖及産品說明書。 8-4-0-2 利用口語、影像(如攝影、錄影)、文字與圖案、繪圖或實物表達創意與構想。 8-4-0-3 瞭解設計的可用資源與分析工作。 8-4-0-4 設計解決問題的步驟。 8-4-0-5 仿真大量生産過程。 8-4-0-6 執行製作過程中及完成後的機能測試與調整。因此，教育工作者的目標，便在於使學生學會這些能力指標。為了達成這個目標，除了教師設想的課程安排外，當然還需教科書的輔助。而九年一貫體制合科教學的理念下，生活科技在「自然與生活科技」教科書裡有多少內容，於下個小節說明之。（三）國中教科書內容分析教科書是目前教室中的重要教學資源，現階段大部份教師也以採用經教育部審訂合格的教科書實施教學。生活科技課程之教學宗旨在充實學生日常生活所需的科技素養培養學生的科技概念與解決問題之能力，. 19.

(38) 使能適應科技社會，融入現代生活中。它和其他學科最大的不同，即是除了教師講解外，活動或實作是此教學的主要核心，也就是透過某個科技活動或動手做（hands-on）來完成學習及體驗科技。因此，教科書作為教學的輔助工具，瞭解教科書的內容應可對學習現況略知一二。因此，本研究針對翰林、康軒、部編版三家出版商出版之自然與生活科技教科書進行分析，將生活科技課程內容整理如下表 2-2：. 表 2-2 各版本內容翰林. 康軒. 部編. 第七、科技與文明. 第一冊. 六、認識生活科技. 一 7-1 科技的定義. 七、科技進步的推手. 6-1 科技的起源與發展. 冊 7-2 科技的發展與演進. 7-1 科技的演進. 6-2 科技與我們的生活. 7-2 解決問題的方法. 6-3 善用資源創造科技. 7-3 科技相關的職業. 八、解決問題與資源應用 7-3 傳達構想的方法. 七、創意與設計. 8-1 科技的範疇. 7-4 科技的展望. 7-1 創意思考. 8-2 科技問題的解決步驟. 八、綱路與生活. 7-2 設計方法. 8-3 資源運用. 8-1 網路世界. 7-3 製圖與識圖. 8-2 網路好幫手 8-3 揭開媒體的面紗第七、傳播科技概說. 七、圖的妙用. 十二、資訊與傳播科技. 二 7-1 傳播科技的定義. 7-1 用圖面面觀. 12-1 何謂資訊. 冊. 7-2 投影與視圖. 12-2 傳播工具的演進. 7-2 傳播科技的基礎. 7-3 製圖的好幫手. 12-3 資訊與傳播科技. 7-3 傳播科技的職業. 八、鴻「圖」大展. 八、傳播科技的內涵. 8-1 動手來繪圖. 十三、生物科技. 8-1 圖文傳播. 8-2 製作展創意. 13-1 生物科技的起源. 與演進. 的趨勢與問題. 8-2 電子視聽傳播. 13-2 生物科技與生活. 8-3 資訊與網路傳播. 13-3 現代的生物科技. 20.

(39) 表 2-2 各版本內容（續）翰林. 康軒. 部編. 第七、製造科技概說. 七、建造家園. 九、材料與製造. 三 7-1 製造科技的定義. 7-1 創意設計夢想家. 9-1 材料面面觀. 冊. 與發展. 7-2 萬丈高樓平地起. 9-2 材料的加工. 7-2 常用的材料. 7-3 舒適安全便利窩. 7-3 材料加工與工作安全八、產品製造與行銷 8-1 產品的設計 8-2 產品的製作 8-3 產品的行銷第七、營建科技概說. 七、適材適用. 十五、建築與生活. 四 7-1 營建科技的定義. 7-1 材料概說. 15-1 建築材料. 冊. 7-2 加工處理. 15-2 建築結構. 7-3 新材料. 15-3 新興建築. 第八、運輸工具. 八、動力與運輸. （無）. 五 8-1 運輸工具的動力. 8-1 便利的運輸. 冊 8-2 運輸系統的要素. 8-2 動力與動力機械. 8-3 運輸工具的演進. 8-3 交通工具陸海空. 與發展 7-2 力與結構 7-3 建築的構造八、居家環境及設備 8-1 室內配置規劃 8-2 維生系統與居家設備 8-3 永續與美化的居家環境. 與種類. 21.

(40) 表 2-2 各版本內容（續）翰林. 康軒. 部編. 第六、科技的衝擊與. 五、科技你我他. 十三、能源與動力. 六. 未來. 5-1 能源萬事通. 13-1 認識能源與動力. 冊 6-1 科技對生活的. 5-2 電子小尖兵. 13-2 能源的種類與應用. 影響. 13-3 動力的種類與應用. 6-2 未來科技的發展. 13-4 能源的現況與展望十四、科技與人力需求 14-1 科技產業現況 14-2 就業市場需求與生涯規劃. 資料來源：翰林文教自然與生活科技領域編寫委員（2009）；康軒文教自然活科技領域編寫委員（2010）；國家教育研究院自然與生活科技領域部編本教科書研發編輯委員會（2008）。. 三、小結綜合上述文獻分析，比較我國九年一貫課程綱要的內容和英、美兩國的科技教育內涵後，研究者將國中學生應學到的生活科技課程內容整理為九個項目，分別為：(1)科技的本質；(2)科技的問題解決；(3)創意設計與實作；(4)傳播科技的意涵；(5)製造科技的意涵；(6)營建科技的意涵；(7)能源與運輸科技的意涵；(8)生物科技的意涵；(9)科技的影響（如表 2-3）。表 2-3 課程內涵學習內容. 概要說明. 科技的本質. 瞭解科技的演進，知道科技與生活、社會、文化的關係. 科技的問題解決. 學會問題解決的步驟與內涵，培養問題解決的能力. 創意設計. 知道創意激發的方法，瞭解設計的流程，學會應用於日常生活中 22.

(41) 表 2-3 課程內涵（續）學習內容. 概要說明. 傳播與資訊科技的意涵. 瞭解傳播科技的意涵與演進，. 製造科技的意涵. 能夠熟悉工具的操作，瞭解材料的特性與用途. 營建科技的意涵. 能瞭解建築結構，並認識自家住宅環境狀況. 能源與運輸科技的意涵. 知道能源的種類以及對生活的改變、影響，瞭解運輸工具的演進. 生物科技的意涵. 瞭解生物科技的起源，知道與生活的關係. 科技的影響. 知道科技會帶來便利，但也會有負面影響，並試著利用所學解決. 23.

(42) 第二節學習活動生活科技課程的學習活動是學生學習動手實作與問題解決能力的重要途徑，強調手腦並用與做中學的經驗學習，由此更能突顯學習活動之重要性。本節將先探討學習活動之重要性，接著分析康軒、翰林及部編版「自然與生活科技」教科書之生活科技內容，嘗試歸納出各版本學習活動之共通性，於結語中表現出來。茲分述如下：一、學習活動之重要性科技發展迅速，使生活產生極大變革，為使人們瞭解科技發展及其影響，必需落實科技教育（朱耀明、王淑慧，2004）。陳佑成（2005）將科技素養定義如下：透過以實用、設計與實作為主的生活科技教學活動，學生可以從教學活動中習得科技知能，並培養創造思考與解決問題的能力；在面對生活科技相關問題時，能夠主動積極的規劃解決方案，有效的善用各種資源，並提出適當的解決方法。因此，科技教育不應侷限於知識背誦或傳統成品導向之手工訓練課程，期望藉由能力導向的九年一貫課程改革，使我國科技教育課程的設計與實施隨之轉型，以擺脫課程標準侷限教學內涵與考試領導教學之傳統觀念。教育部（2003）指出教師不只是知識的提供者，而應以促進者（facilitator）的角色協助學生學習與主動發現知識，亦即以學習者的活動為主體，強調以探究方式及活動導向，兼顧知能與態度，進而培養學生具備帶得著走的能力。而從學習者角度觀之，教師的教學涵蓋愈多，學生學習保留得愈少；教師的教學涵蓋愈少，學生學習保留得愈多（Chiappetta, Koballa, & Collette, 1998）。且依據美國緬因州 Bethel 全國訓練研究室發現各種教學方式的平均記憶留存率（retention rate）為：講述 5％、閱讀 10％、視聽 20％、示範 30％、討論 50％、實作練習 75％、教導別人 90％與立即將學習所得應用於真實情境 90％（Clark，1995）。由此可知，教師除了講述之外，. 24.

(43) 應以學生為主體進行活動導向之教學活動，始能增加學生對學習內容的留存率。二、康軒、翰林及部編版之教科書內容本研究以翰林、康軒、部編版三版生活科技課本分析為主，探討其課程活動，將課程活動分為兩個層級：第一層級為詳細活動規劃，是將課本中出現之活動全部列於表中，期能規劃出活動種類；第二層級為主要實作活動，因科技教育主要核心課程為動手實作，所以將之列出，觀察在各個版本教科書在同領域之實作活動有哪些差異。而根據教育部所公布之課程標準（教育部，1995），科技課程內容是以「科技與生活」、「資訊與傳播」、「營建與製造」及「能源與運輸」等四大領域為主。本研究依據上述教育部的四個領域分法，對各版本教科書進行分析。「科技與生活」主題活動整理如表 2-4：. 表 2-4 「科技與生活」活動科技與生活詳細活動規劃翰林. 主要實作活動. 1. 藉由腦力激盪的遊戲方式，延伸成科技系統中人、物之間的問題步驟解決練關係. 習：以「如何在不. 2. 科技發展接龍-瞭解科技產品的演進與未來. 傾倒及不毀損杯. 3. 找尋科技相關職業(討論一個科技產品其製作過程中或需要. 子的情形下，讓整. 的加工程序及其對應職業). 杯水消失」為題，. 4. 居家寶典(將家中說明書做有效的分類與保存). 學習解決問題的. 5. 解決問題步驟練習. 步驟與內涵. 6. 認識與分析科技產品製作過程中所需的資源 7. 瞭解現代科技產品的正負面影響. 25.

(44) 表 2-4「科技與生活」活動（續）科技與生活詳細活動規劃. 主要實作活動. 康. 1. 討論建造一座建築物需要哪些職業的人力. 解決問題步驟練. 軒. 2. 解決問題步驟練習(雞蛋降落傘大賽). 習：雞蛋降落傘大. 3. 討論未來能開發何種科技產品幫助的地球. 賽. 部. 1. 停電的夜晚（討論科技產品在停電時的用途與影響）. 解決問題程序練. 編. 2. 解決問題程序的練習. 習：誰把毛巾脫乾. 版. 3. 認識臺灣標竿企業家. 了？. 4. 認識工作世界（認識臺灣科技產業現況，進而瞭解各行各業人力需求）資料來源：翰林文教自然與生活科技領域編寫委員（2009）；康軒文教自然活科技領域編寫委員（2010）；國家教育研究院自然與生活科技領域部編本教科書研發編輯委員會（2008）。. 從表 2-4 我們可以發現在「科技與生活」主題下，詳細活動規劃方面「觀察與討論類型」活動於三個版本中皆有出現，而主要實作活動方面主題是以「解決問題訓練」概念為主。接著探討在「資訊與傳播」主題下活動會有何異同，整理如表 2-5：表 2-5 「資訊與傳播」活動資訊與傳播. 翰林. 詳細活動規劃. 主要實作活動. 1. 假如我是一個情報員(認識編碼與解碼的作用，並體驗其應. 包裝盒製作：利用. 用). 展開技術製作包. 2. 討論協助傳遞訊息的職業有哪些. 裝盒，瞭解平面與. 3. 包裝盒製作(利用展開技術製作包裝盒，瞭解平面與立體形. 立體形的關係. 的關係) 4. 口袋書的編輯與製作 5. 手機的認識與瞭解(瞭解其傳播原理與功能) 6. 製作手機的產品說明書(瞭解產品說明書的組成要素). 26.

(45) 表 2-5 「資訊與傳播」活動（續）詳細活動規劃. 主要實作活動. 康. 1. 製作電子賀卡. 壓克力便條盒：利. 軒. 2. 秀我家鄉(運用電腦輔助媒體發表成果). 用壓克力材料製. 3. 終極密碼戰(藉由訊息的傳播與處理過程，瞭解編碼與解碼. 作便條紙盒. 的意義) 4. 查詢網域名稱、製作電子郵件通訊錄、及查詢路線圖 5. 設計基因改造食品標誌 6. 徒手畫練習 7. 馬賽克拼圖(熟練基本製圖工具的操作與辨識圖形關係) 8. 馬賽克電腦繪圖(學會電腦繪圖基本操作與便利性) 9. 發想中的草圖(體驗設計發想的考過程) 10. 天衣無縫(瞭解物體的平面圖與立體形狀的關係) 11. 壓克力便條盒(利用壓克力材料製作便條紙盒) 部. 1. 光碟收納櫃的設計. 光碟收納櫃的設. 編. 2. 觀察紀錄表中包含哪些資料與資訊. 計：發揮創造力，. 版. 3. 討論行動電話通訊不良發生的原因 4. 部落格設計與製作. 設計並推銷自己設計出來的產品. 資料來源：翰林文教自然與生活科技領域編寫委員（2009）；康軒文教自然活科技領域編寫委員（2010）；國家教育研究院自然與生活科技領域部編本教科書研發編輯委員會（2008）。. 由表 2-5 我們可以發現在「資訊與傳播」主題下，詳細活動規劃方面出現了「觀察與討論類型」、「資訊蒐集類型」與「遊戲類型」等活動，而主要實作活動則以「設計」概念為主。接著比較「營建與製造」主題，如表 2-6 所示：. 27.

(46) 表 2-6 「營建與製造」活動營建與製造詳細活動規劃. 主要實作活動. 翰. 1. 製造科技系統模式操作(瞭解輸入、處理、輸出、回饋等部. 「智慧拼盤」產品. 林. 分的組成因素). 設計：設計一個具. 2. 認識材料(認識材料的特性，可組成哪些成品). 有紙製外盒的「智. 3. 找一找，危險在哪裡(認識各種工作環境中的安全注意事項) 慧拼盤」 4. 「智慧拼盤」產品設計(設計一個具有紙製外盒的「智慧拼. 「智慧拼盤」產品. 盤」). 製作. 5. 「智慧拼盤」產品製作. 「智慧拼盤」產品. 6. 「智慧拼盤」產品行銷企畫案. 行銷. 7. 認識自己居住的城市 8. 設計與製作一座斜張橋 9. 房屋建構檢核表之建立與檢驗 10. 檢視我的家(一)-畫出自家室內配置圖 11. 檢視我的家(二)-我的家安全嗎 12. 居家設備檢核表之建立與檢核康. 1. 空間魔法師(透過設計過程，瞭解空間規劃原則). 現代馬雅：瞭解金. 軒. 2. 發現台灣建築之美、發現綠建築. 字塔基本外觀與. 3. 現代馬雅(瞭解金字塔基本外觀與結構，知道木造建物的施. 結構，知道木造建. 工流程，練習基本手工具的操作方法) 4. 計算家中水費、前進未來職業(設想建造房屋所需之人力職業). 物的施工流程，練習基本手工具的操作方法. 5. 辨別家用產品材料 6. 查詢新材料. 28.

(47) 表 2-6 「營建與製造」活動（續）詳細活動規劃. 主要實作活動. 部. 1. 回想參觀過的老式建築，裡面的家具和現代家具的差別. 文具收納組：設計. 編. 2. 想想看有哪些用品被冠上「奈米 XX」的名稱？. 一組有筆筒及便. 版. 3. 文具收納組. 條夾，兼具美觀及. 3. 觀察自家（或學校）使用了那些建材. 功能性的文具收. 4. 描繪自家住宅外觀，並說明牆面、門窗、屋頂等各部位形式納組（大小不超過寬深高 10 cm×8 cm×10 cm）資料來源：翰林文教自然與生活科技領域編寫委員（2009）；康軒文教自然活科技領域編寫委員（2010）；國家教育研究院自然與生活科技領域部編本教科書研發編輯委員會（2008）。. 在「營建與製造」主題下，詳細活動規劃方面出現「觀察與討論類型」活動，而主要實作活動方面則是著墨在「設計與製作」及「工具的應用」等概念。最後探討在「能源與運輸」主題下，各版本教科書活動有哪些相同之處，如表 2-7 所示：表 2-7 「能源與運輸」活動營建與製造詳細活動規劃. 主要實作活動. 翰. 1. 運輸載具的過去、現在與未來. 單翼滑翔機模型. 林. 2. 我是旅遊達人-運輸載具的分析與選擇. 設計. 3. 車輛構造大剖析. 單翼滑翔機模型. 4. 單翼滑翔機模型設計. 製作. 5. 單翼滑翔機模型製作 6. 物流公司大模擬(瞭解物流系統的範圍及各類運輸載具與物流系統的關係) 7. 無所不在的石油化學產品 8. 我家的電力從哪裡來?. 29.

(48) 表 2-7 「能源與運輸」活動（續）詳細活動規劃. 主要實作活動. 康. 1. 運輸工具比一比. 風火輪：利用馬達. 軒. 2. 風火輪(利用馬達驅動設計的風扇葉片). 驅動設計的風扇. 3. 討論油價調整對生活的影響. 葉片. 4. 能源的妙用(瞭解各種能源品的用途及環保的重要性) 5. 電流急急棒(瞭解電路的基本原理) 6. 律動的光影-電子紅綠燈(認識及學會各種電子元件的測試) 部. 1. 為什麼無鉛汽油分成三種呢？. 科學創意魔法. 編. 2. 品質優良的汽油須具備哪些條件？. 車：學習能源與動. 版. 3. 想一想，我們生活周遭有利用到那些再生能源的產品呢？. 力的轉換過程，製. 4. 現今汽機車快速成長，常常造成塞車，有何方法可以解決. 作一輛會跑動的. 呢？. 四輪電動馬達車。. 5. 討論生活周遭的運輸系統 6. 科學創意魔法車資料來源：翰林文教自然與生活科技領域編寫委員（2009）；康軒文教自然活科技領域編寫委員（2010）；國家教育研究院自然與生活科技領域部編本教科書研發編輯委員會（2008）。. 在「能源與運輸」主題下，詳細活動規劃方面出現「觀察與討論類型」活動，而主要實作課活動方面則是「設計與製作」及「能源轉換」等概念。三、小結透過三間版本教科書的分析，我們大致可把學習活動分為四大類，分別為：「實作活動」、「觀察與討論」、「資料蒐集」及「遊戲」等四個類型，每個類型的活動配合不同課程主題皆可靈活運用，增加科技課程的樂趣。詳細說明如表 2-8：. 30.

(49) 表 2-8 活動類型概要說明活動類型. 概要說明. 實作活動. 解決問題模式活動、設計與製作活動、工具之操作應用活動、能源轉換應用活動. 觀察與討論. 透過觀察的方法重新審視已知的事物，再經由討論瞭解不明瞭之處. 資料蒐集. 對於不明瞭之事務進行資料蒐集，蒐集方法可以透過網路資訊、圖書館查詢、與同學交換心得等. 遊戲. 透過遊戲的方式，在輕鬆愉快的環境下達成學習的目的. 31.

(50) 第三節教學方法教師應廣泛運用各種教學策略及適當的教學方法，以提升學生對本學習領域的學習興趣。同時，教師本身亦應能時時表現出對求知的熱忱，以激發學生對學習的熱情（教育部，2003）。一、教學策略與方法李隆盛（1996）認為「策略（strategy）」指的是為達成目標之手段和方法的管理，在教育上常視為「方法」、「程序」的同義詞。因此，教學策略是指教師安排和設計課程，使學生一步一步的學習到教師所要傳授的知識。陳玫良（1996）認為教學策略的內涵為：（1）有效率且有效能的教學；（2）教學方法的選擇；（3）教學單元的結構；（4）教學單元的準備；（5）教學環境的安排。而 Kemp 和 Schwaller（1988）認為科技教育適用的教學策略可分為教學途徑與教學方法，以下分別說明之：（一）教學途徑 Kemp 和 Schwaller（1988）認為教學途徑是指教材內容所組織或管理的方式，其內容包含（黃振裕，2004）： 1. 概念學習途徑（ conceptual learning approach）以概念為導向，學生利用已有的概念去建構知識並學習相關的知識，解決科技問題。但在建構知識的同時，學生應該已有基本的認知與技能，才能發揮概念學習的特色。 2. 學科整合途徑（interdisciplinary approach）以適當的主題，將與科技相關科目，如科學、數學、環境、社會等整合起來，透過學科之間的互動及內容統整，來激盪出各學科之間的關聯性及重要性。目前較常被採用的是數學、科學及科技（Mathematics, Science and Technology, MST）的整合方式。 3. 社會與文化途徑（social/cultural approach）. 32.

(51) 從生活中的議題出發，來探討科技對於人類文化及社會，會產生什麼樣的影響，進而瞭解科技的真實意義。目前以運用在科技教育的科學、科技及社會的 STS 教學最具代表性。STS 教學使學生瞭解科技的發展、科學的本質及科技及科學對現實生活及社會所造成的衝擊。 4. 問題解決途徑（problem solving approach）問題解決能力一直是九年一貫課程所強調的基本能力之一。使用問題解決的途徑主要目的在培養學生問題解決的能力，問題解決的教學著重於概念化的模式，目的在使學生熟習運用問題解決的程序與方法（李欣儒，1999）。 5. 整合科技系統途徑（integrating the systems of technology approach） Savage 和 Sterry（1990）將科技系統定義為研究科技與其他學科關係之內容，一般的科技系統分為輸入、處理、輸出與回饋等。整合科技系統途徑旨在整合各個科技系統，包括資訊傳播、營建製造、能源運輸等，並讓學生瞭解系統間的關係。 6. 詮釋工業途徑（interpretation of industry approach）科技系統中的資訊傳播、營建製造、能源運輸等系統，產出了各式各樣的產品與服務，學習這些科技系統可以培養學生的科技素養。（二）教學方法生活科技課程的目標為培養學生問題解決能力及提升科技素養，所以生活科技的教學方法與一般學科並不相同。Maley（1978）認為應用在科技教育的一些教學方法有：講述法、示範教學法、討論法、探究與發現教學法、群體或團體教學法、模組教學法、問題解決教學法。而柯兆欣和蔡銘修（2011）提出將競賽教學應用於班級教學，不僅能吸引學. 33.

(52) 生專注、訓練學生首演腦的協調能力，也能提升學習效果。Kemp 和 Schwaller（1988）亦指出科技教育適用的教學方法有講解與示範、群體互動、遊戲和模擬、探究學習等。二、適合科技教育的教學方法研究者依據前面兩個章節對教科書的分析，加上上述教學策略與方法的歸納，將適合用於科技教育的教學方法整理為九種，分別為：「講述教學法」、「示範教學法」、「討論教學法」、「探究與發現教學法」、「模組教學法」、「問題解決教學法」、「遊戲和模擬教學法」、「科際整合教學法」與「競賽教學法」，以下分別說明，整理如表 2-9：. 表 2-9 科技教育的教學方法教學方法. 概略說明. 講述教學法. 講述教學法是指教師運用敘述或演講的方式，傳遞教材知識的一種教學方法，其程序為：引起學生注意→告知學習目標→喚起舊經驗→介紹學習內容→提供學習指引→誘導主動學習→提供正確回饋→評估學習表現→總結或複習（林進財，2004）。. 示範教學法. 示範教學的涵義是指學習者觀察並模仿教導者所提供的行為示範，而改變其原有行為的學習歷程。其程序為：教師示範正確的行為→要求學生反應→表現正確的反應→教師稱讚學生（紐文英，1999）。. 討論教學法. 討論教學法是指團體成員齊聚一起，經由說、聽和觀察的過程，彼此溝通意見，以達成某種教學目標，其程序為：全體討論→小組討論→ 腦力激盪法（林進財，2004）。. 探究教學法. 由學生主動去探尋並尋求解決問題的過程，可分為指導式探究和非指導式探究。前者教師角色在於引導學生思考；後者教師角色居於協助，不給予任何指導，由學生扮演主動、積極的角色。其程序為：教師引起動機→提供教材結構→描繪圖像→鼓勵組織推測→回歸教學目標（林進財，2004）。. 34.

(53) 表 2-9 科技教育的教學方法（續）教學方法. 概略說明. 模組教學法. 模組化教學是個別化教學的一種教學設計模型，在此種教學中供給學生遵循不同的途徑，追求不同的教學目標，因此是屬於「多元多價（multivalent）」模式的個別化教學設計，亦即依學生個別不同的興趣、性向、能力、動機等，可採取不同的教學策略、進度等（多元），讓學生達成不同的教學目標（多價）（引自林坤誼，2001）。. 問題解決教學. 問題解決教學法是一種以學習者為中心的教學法，教師不再主導教. 法. 學，轉而成為協助者，引導學生思考，解決問題。使用問題解決法時，教師多不直接介紹教學內容，而是提供預設的教學情境，讓學生自己根據現在的知識資料，積極在活動中尋找答案。其程序為：選擇問題 →界定問題→歸納資料→解決問題（林進財，2004）。. 遊戲教學法. 遊戲教學法是把教學活動轉變為遊戲活動的教學方法，讓學童在遊戲中進行有意義之學習，並進行具有挑戰性的思考活動（饒見維，1996）。其程序為：掌握學生先備知識→依學習目標設計遊戲→引起學習動機 →達成教學目標（陳建文，2000）。. 科際整合教學. 科際整合教學是一種兩種或兩種以上不同學門知識的互動，這樣的知. 法. 識互動可能從簡單意見溝通，到更廣的組織化整合（胡嘉智，2007）。. 競賽教學法. 競賽除了名利的目的以外，競賽也可以達到學習的目的；尤其是為學生活動而舉辦的各項競賽，更是具有提升知能、建立信心、深化榮譽感的學習效果（柯兆欣、蔡銘修，2011）。. 35.

(54) 36.

(55) 第三章研究方法本章探討研究設計與實施，分為「研究架構」、「研究對象」、「研究流程」、「研究方法與工具」與「資料分析與詮釋」等五節分別論述之。. 第一節研究架構本節探討研究方法與研究架構，以下分別說明: 一、研究方法本研究使用內容分析法與調查研究法進行研究。首先，選擇目前九年一貫體制下三個版本（康軒、翰林及部編版）的自然與生活科技教科書，利用內容分析法分析其中生活科技內容，歸納出課程內涵、學習活動等兩個面向作為問卷題目方向。接著，利用前述方向進行問卷的發展程序，待問卷發展結束之後便進行問卷調查，期望能調查目前九年一貫體制下之學習現況。二、研究架構本研究計畫旨在檢視現在九年一貫制度下的科技學習現況，並探索國中學生學習科技上的性別差異。因此，本研究使用調查研究法進行分析，發展一份「科技學習」問卷。以學生的性別資料做為自變項，而依變項則是根據前章文獻探討的分析，分為「課程內涵」、「學習活動」與「教學方法」。其研究架構圖如圖 3-1 所示：. 37.

(56) 自變項. 依變項. 國中生. 生活科技課程. 1. 性別. 1. 課程內涵. 2. 學校地區. 2. 學習活動 3. 教學方法. IPA. 國中教師與學生. 分對於生活科技課析教師 1. 性別. 程看法之差異生活科技課程. 2. 學校地區. 1. 課程內涵. 3. 服務年資. 2. 學習活動. 4. 教育水準. 3. 教學方法圖 3-1 研究架構. 38.

(57) 第二節研究對象本研究之調查問卷的研究對象主要為國民中學三年級的學生，採分層隨機抽樣選取研究對象。以下分為層次的劃分、學校的選取與班級的選取三個部分說明：一、層次劃分依據台灣的區域劃分圖（圖 3-2）將臺灣劃分為北部、中部、南部、東部與離島等四個行政區；根據教育部民國一百年的統計資料顯示，我國各縣市公私立國民中學學校總數共有 740 所，劃分的範圍與校數列述如下:. 圖 3-2 臺灣區域劃分圖資料來源:臺灣地圖主題集（1997） 39.

(58) 北部縣市：基隆市（13）、新北市（64）、台北市（62）、宜蘭縣（25）、桃園縣（56）、新竹縣（29）、新竹市（13），共 262 所。中部縣市：苗栗縣（30）、台中市（72）、彰化縣（38）、雲林縣（32）、南投縣（32），共 204 所。南部縣市：嘉義縣（23）、嘉義市（8）、台南市（60）、高雄市（79）、屏東縣（35），共 205 所。東部與離島縣市：花蓮縣（23）、台東縣（22），澎湖縣（14）、金門縣（5）、連江縣（5），共 69 所。二、學校的選取本研究主要以國中為主，並在北部、中部、南部、東部、離島等五層中依照比例抽取樣本學校。為了考量精確性與信賴度，本研究採用 Krejcie 和 Morgan（1970）所提出樣本數的決策模型，藉此求得本研究所需之樣本數為 254 個樣本，因此求得五個區域的所需樣本數計算如下： 1. 北部縣市：(262/740) * 254 = 90 所 2. 中部縣市：(204/740) * 254 = 70 所 3. 南部縣市：(205/740) * 254 = 70 所 4. 東部及離島縣市：(69/740) * 254 = 24 所三、施測對象的選取在依照分層隨機抽樣方法取出學校之後，本研究麻煩該校教務主任推薦一名生活科技教師，並由該生活科技教師隨機抽選五位國三學生，總共為一位老師加上五位學生作為施測對象。四、實際抽取樣本數本研究以隨機抽樣的方式抽取學校進行問卷發放，共抽取全國 254 所國民中學，發出 254 份教師問卷及 1270 份學生問卷。於截止日 4 月 40.