美國與台灣的科技教育典範之比較

美國與台灣的科技教育典範之比較

*_林坤誼 *_{台灣師大工業科技教育系博士生} 壹、前言 美國中小學的科技教育（technology education）常為國際科技教育人員所稱 許，且對於全球科技教育發展的影響甚鉅。台灣科技教育的發展主要參考美國的 取向而不斷的演進，然而若以現行科技教育的實施現況而言，台灣科技教育的落 實情形與美國的差距甚大。造成此種現況的影響層面與因素十分多元，須從不同 的角度進行檢視與改善，方能逐漸使我國的科技教育現況有所改善。典範 （paradigm）是一個群體普遍接受的模式和秉持的信念，某一個典範在成熟之前 （即前典範期），各種學說或理論是百家爭鳴、相互競爭的。競爭的結果，某一 派學說會因為較能解決同一群體所遭遇的多數問題，而被廣泛接受為典範（此時 即進入後典範期）（Kuhn, 1970）。台灣的科技教育發展應正處於前典範期，主因 是台灣科技教育學者對於國內的科技教育發展取向各持不同的信念，再加上非科 技教育社群的學者對於科技教育所提出的批判性意見，造成了科技教育社群的成 員無法確切的掌握台灣科技教育發展的核心，進而產生 Wright 所指出的四大危 機因素：模糊的任務、鬆動的知識體、狹隘的學程、有限的教學策略等（李隆盛， 1991）。故台灣的科技教育社群急需迫切的進行溝通，以儘速進入後典範時期， 進而凝聚共識以加速我國科技教育的發展，否則台灣將會面臨只有工藝教育破滅 的「危」險，但是卻沒有科技教育立足的「機」會（李隆盛，1991）。本文以典 範的思維進行美國科技教育與台灣科技教育的比較，期能藉此提供台灣科技教育 典範發展的具體建議，進而加速樹立台灣科技教育的典範，並落實台灣科技教育 的實施。 貳、典範的探討 在今日全球化的過程中，全世界的生產、金融、政治、安全、文化與意識型 態結構，皆出現快速的變遷，這種高度複雜而不確定的外在環境便容易造成典範

的調整（adjustment）、轉移（replacement）或消滅（extinction）。若欲以典範的 思維進行台灣與美國的科技教育典範之比較，則有必要先探討典範的意義及其構 成要素，藉此方能分析美國與台灣現行的科技教育典範，並進而加以比較以提出 具體建議。

一、典範的意義

Kuhn 在 1970 年所著之《科學革命結構》（The Structure of Science Revolutions） 一書，被視為是自 1949 年 Butterfield 之《近代科學起源》（The Origins of Modern Science）問世以來，西方科學史界最具突破性的重要貢獻。在書中 Kuhn（1970） 指出典範（paradigm）表示是一個群體普遍接受的模式（models）和秉持的信念 （beliefs）。因此若依據 Kuhn 對典範的定義以檢視台灣與美國科技教育社群所普 遍接受的模式和秉持的信念，可以區分出台灣的科技教育典範正處於調整的前典 範期，但是隱含有被消滅的危機；而美國的科技教育典範則處於轉移後的後典範 期。 二、典範的要素 若純粹以 Kuhn 所提出典範的定義進行台灣與美國的科技教育典範之比較， 不但不夠具體化，且難以針對台灣科技教育的典範發展提出具體建議。Pratzner （1985）與 Clark（1989）在分別探討職業教育（vocational education）與工藝教 育（industrial arts education）典範的調整、轉移與消滅時，皆採用 Pratzner（1985） 所提出典範發展的六個主要要素：科目（subject matter）、理論與模式（theories and models）、價值（values）、方法與工具（methods and instruments）、範例（exemplars）、 社會資源（social matrices）。這六個典範發展的要素亦深受 Mohrman 和 Lawerler 的贊同，並認為這些要素對於任何典範發展而言皆有其必要性（Clark, 1989）。 本文主要以此六個典範發展的要素為思考方向，進而探討台灣與美國科技教育的 典範發展現況，並據此進行比較以針對台灣科技教育的典範發展提出具體建議。 參、美國與台灣科技教育的典範 一、美國科技教育的典範 美國科技教育的發展沿革主要可以分為手工訓練（Manual training）、手工藝 （Manual Arts）、工藝（Industrial Arts）與科技教育（Technology education）等四 個階段，此種發展不僅為名稱上的改變，且其意義與內涵上亦不斷配合社會發展

的需要而推陳出新。Clark（1989）曾分析美國工藝現行與轉移中的典範，其結 果如表 1 所示： 表 1 現行及轉移中的工藝教育典範 典範構 成要素 工藝 科技教育 1.學科知識 材料加工處理。 業餘技能。 當地教師的興趣。 人類調適系統：製造、運 輸、傳播、營建。 所有學生的發展性能例。 概念 內容的實驗方法。 整合性知識。 2.理論與模式 19 世紀末 20 世紀前期的 工業。 教師傳授知識。 重視產品。 進步法。 反覆練習法。 問題解決。 批判思考。 重視過程。 支援各種課程。 嚐試與錯誤。 3.價值 個別化教學。 生存技巧。 休閒技巧。 實作。 對學術缺乏興趣時的跑道。 個別化教學與表現。 合作學習。 行動本位 動手做。 科技的應用。 4.方法與工具 分域參照測驗。 技能發展。 個別化設計。 團隊問題解決。 個別問題解決。 全部領域學習：認知、情 意、技能。 科學性探討。 5.範例 單元工作場所。 當地發展出的學程。 職業或職前教育。 生存技巧。 當前的科技。 可轉化的知識。 統整的任務。 6.社會資源 美國工藝教育學會、州與地 方性分會。 理論性的課程發展。 期刊。 作品展覽。 美國科技教育學會、州與地 方性分會。 大量生產競爭。 顧問委員會。 科技導向的學生組織。 科學 科技展覽。 科技展覽。 資料來源：Clark, 1989，頁 3。

而隨著時代著流的變遷，美國全民科技教育（Technology for All Americans, TfAA）專案將美國的科技教育發展帶入另一個嶄新的階段，並成為現行美國科 技教育的典範。美國全民科技教育專案的發展緣起是因為國際科技教育學會 （International Technology Education Association，ITEA）獲得國科會（NSF）和 航太總署（NSAS）的資助，從 1994 年起進行了「美國全民科技教育」（TfAA） 專案，並於 1996 年、2000 年、2003 年分別完成了三階段的文件，簡述如表 2 所 示： 表 2 ITEA 三階段的全民科技教育專案 階段 （發表年度） 文件名稱 大 要 Ⅰ（1996） 美國全民科技教育：學習科 技 的 哲 理 與 結 構 （ Technology for All Americans: A Rationale and Structure for the Study of Technology, R&S） 闡明在科技領域學生應知道和該會 做些什麼、K－12 年級的一貫課程 應如何組成、在加速變遷的科技環 境裡可用以教導科技的結構為何。 Ⅱ（2000） 科技素養的標準：學習科技 的 內 容 （ Standards for Technological Literacy: Content for the Study of Technology, STL） 闡 明 學 生 要 成 為 具 有 科 技 素 養 的 人，在 K－12 年級應知道和該會做 些什麼的科技學習結果。其標準共 分五類（科技本質、科技與社會、 設計、在科技世界所需能力、設計 的世界）20 項，每項標準有概述、 分段指標（分為 K－2，3－5，6－8， 9－12 年級四階段）。 Ⅲ（2003） 科技素養的精進：學生評 量、專業發展和學程標準 （Advancing Excellence in Technological Literacy: Student Assessment, Professional Development, and Program Standards, AETL） 係 STL 的配套標準和指引，分為下 列三項標準： 1. 學生評鑑：教師用以評鑑學生學 習的標準，共有五個主題。 2. 專業發展：師資教育人員、督導 和行政人員用以規劃教師專業 發展的標準，共有七個主題。 3. 學程：教師和行政人員用以強化 學程的標準，共有五個主題。 資料來源：李隆盛、林坤誼，2003，頁 23。 自 1980 年代以來，美國許多政治領袖、教育人員和社會大眾主張學科領域、 評量方式和表現標準需更明確研訂和提高要求，故各學科領域的全國性專業組織

皆投入教育標準的研訂（Kendall & Marzano，2000），且美國現行教育改革計畫 亦明白科技的重要性，故為學生區分出特定的科技能力當目標（Cajas，2000）。 顯然的，美國全民科技教育專案掌握了此一標準導向的世界教育改革潮流，故若 欲分析美國現行科技教育的典範，則有必要將 Pratzner（1985）所提出的典範要 素進行些許修正，亦即將其中的「學科知識」改為「學科教育標準」，如此一來 應更能代表科技教育的典範。故利用學科教育標準、理論與模式、價值、方法與 工具、範例、社會資源等六項典範要素分析美國科技教育的典範如表 3。 表 3 美國與台灣的科技教育典範 典範構成要素 台灣 美國 1. 學 科 教 育 標 準 科技的本質 設計與製作 科技本質 科技與社會 設計 在科技世界所需能力 設計的世界 2.理論與模式 問題解決。 重視過程。 科際整合（自然與科技）的 學習。 過程（科技系統的設計與發 展、科技系統行為的決定與 控制、科技系統的運用、科 技系統衝擊與影響的評鑑） 知識（科技的本質與演化、 情境關係、科技概念與原 理） 調適系統（資訊系統、物質 系統、生物系統） 3.價值 合作學習。 行動本位 動手做。 科技的應用。 個別化教學與表現。 合作學習。 行動本位 動手做。 科技的應用。 4.方法與工具 團隊問題解決。 個別問題解決。 全部領域學習：認知、情 意、技能。 團隊問題解決。 個別問題解決。 全部領域學習：認知、情 意、技能。 科學性的探討。 5.範例 當前的科技。 統整的任務。 當前的科技。 可轉化的知識。 統整的任務。

表 3（續） 典範構成要素 台灣 美國 6.社會資源 工業科技教育學會。 台北市 高雄市生活科技 教育競賽。 生活科技教育月刊。 科學展覽。 美國科技教育學會、州與地 方性分會。 大量生產競爭。 顧問委員會。 科技導向的學生組織。 科學 科技展覽。 科技展覽。 資料來源：Clark, 1989; ITEA, 1996, 2000, 2003. 註 1：台灣現行高中階段的生活科技仍以「科技與生活」、「資訊與傳播」、「營建 與製造」、「能源與運輸」等四大內涵為主，但目前由台灣師範大學工業科 技教育學系李大偉教授所召集的「高中生活科技課程綱要暨後期中等教育 核心課程綱要」小組，主要規劃方向則以能力標準導向的方式進行修訂， 故在學科教育標準一項中，以「科技的本質」與「設計與製作」兩項為主。 二、台灣科技教育的典範 我國科技教育的由來也已相當久遠，最早可追溯到清末，唯其所用之名稱則 略有不同，觀念亦嫌含混，初以手工、勞作為其名，後又併其名稱而為生產勞動 教育，迄至民國五十一年中學課程標準修訂頒布後，工藝之名才正式名定（鄭家 瑜，1977）。到了近代則為了因應社會的變遷與世界的潮流，故將工藝更名為「生 活科技」，並重新架構適切的內涵。國內許多科技教育學者認為將工藝定名為生 活科技，並不能適切的表達國外「科技教育」（technology education）的真實意涵， 但是對於科技教育社群的成員以及非科技教育社群的成員所提出的「技學」、「技 術教育」、「應用科學」等名稱，卻又意見分歧、無法達成共識。因此台灣科技教 育的發展便隨著名稱無法達成共識的情況下，暗藏著波濤洶湧的消滅危機。本文 同樣以學科教育標準、理論與模式、價值、方法與工具、範例、社會資源等六項 典範要素分析台灣科技教育的典範如表 3。 肆、他山之石，可以攻錯－科技教育典範的比較 Bereday 是美國著名的比較教育學者，其所提倡「描述」、「解釋」、「並列」 與「比較」等四階段的研究架構，促使比較教育能夠更為系統化且具體化（洪雯 柔，2000）。本文於前述已針對美國與台灣科技教育的典範進行描述與解釋，而 表 3 著重在列出美國與台灣的科技教育典範，後續主要將並列與比較結果分析如 下：

一、學科教育標準 在學科教育標準方面，美國全民科技教育專案主要訂定出學生所應學習的 「內容標準」（content standard）及其相對應的「標竿」（benchmark）；而台灣的 九年一貫課程則是訂定能力指標。若以兩者所關照的層面進行比較，台灣科技教 育標準較缺乏訂定有關「科技與社會」及「在科技世界所需能力」等範疇的能力 標準。 二、理論與模式 在理論與模式方面，美國全民科技教育專案所發展出的三階段文件十分系統 化且具有邏輯順序，第一階段先發展科技教育的哲理與架構，第二階段則根據哲 理與架構發展相對應的內容標準，第三階段則針對內容標準發展學生評鑑、專業 發展與學程等標準。反觀台灣九年一貫課程改革中所訂定的科技教育能力標準， 由於時間過於匆促，再加上許多相關因素的影響，此一科技標準不但不夠成熟， 且在落實上遭遇很大的困難。 三、價值 在價值方面，美國與台灣的差異主要在於台灣缺乏「個別化教學與表現」。 由於美國中小學的班級人數約為 20 人左右，故其對於個別化教學的實施較能夠 落實，而相較之下台灣中小學班級人數約為 30 人以上，故科技教師難以在課堂 上實施個別化的教學。 四、方法與工具 在方法與工具方面，美國與台灣的差異主要在於台灣缺乏「科學性的探討」。 台灣的科技教育雖與美國同樣重視運用工具、機器與材料以解決問題，但是台灣 缺乏重視在解決問題過程中所應進行的科學性探討。 五、範例 在範例方面，美國與台灣的差異主要在於台灣缺乏「可轉化的知識」等相關 的範例。這是由於台灣從工藝轉型為科技教育的過程中，仍舊著重在較偏工藝的 取向，而未能適切的掌握科技教育的精隨，進而完全轉型至科技教育的階段。 六、社會資源 在社會資源方面，美國與台灣的差異主要在於台灣缺少類似「顧問委員會」、 「科技導向的學生組織」、「科技展覽」等相關的社會資源。缺乏類似相關的社會 資源便降低了台灣科技教育的號召力，台灣應該更致力於尋求多管道的社會資

源，藉此傳遞正確的科技教育觀念，進而使社會大眾重視科技教育的推廣。 伍、建議 根據本文美國與台灣科技教育典範的比較，可以提供下列幾項建議，以供我 國未來推展科技教育時之參照。 一、豎立典範，建立架構 Clark 曾經借助 Kuhn 的典範觀，來說明美國的科技教育已經成熟到可以取 代工藝教育，而且呼籲這種新舊更替的步調要加快，否則將來只有工藝教育破滅 的「危」險而沒有科技教育立足的「機」會（李隆盛，1991）。我國自工藝轉型 為科技教育的理念雖然正陸續被提出，但是其支援的架構尚待建立。因此我們的 科技教育的發展正處在舊典範遭遇破滅的危機，但是新典範尚未創立成熟的階 段。故應儘速建立台灣科技教育的典範及支援架構，唯有藉此凝聚台灣科技教育 界人士的信心，方能為我國的科技教育發展帶來希望。 二、破除危機，創造生機 根據前述比較結果，我國科技教育的發展顯然有 Wright 所指出的四大危機 因素：（1）模糊的任務：標準不夠明確，造成中小學科技教育任務模糊化；（2） 鬆動的知識體：台灣的科技教育理論與模式未建立，勢必造成知識體的缺乏；（3） 狹隘的學程：台灣的科技教育被納入自然與生活科技領域後，無論時數與內涵皆 大幅減少；（4）有限的教學策略：教學策略侷限在解決問題教學策略，無法充分 運用其它策略。因此如何系統化的建構台灣的科技教育理論與模式，進而發展具 體的科技教育標準，並致力於研究多元的教學策略，才能破除我國科技教育在自 然與生活科技領域發展的危機，亦方能藉此為我國的科技教育發展注入活水，創 造一線生機。 三、理論與實務須並重，未來發展更蓬勃 Colelli（1989）指出的理論－實務的差距是美國工藝與科技教育交替時所產 生的情形；以我國科技教育發展的過程而言，科技教育的相關學者雖能夠掌握國 外科技教育潮流的核心，然而現行生活科技教師在實際教學現場時，雖然亦能掌 握解決問題的核心，並教導學生須善用工具、機器與材料，但是卻忽略了「知識」 這項重要的因素。故我國未來科技教育的發展應著重於強調結合科學性知識的探 討，如整合數學、科學與科技（MST）取向等。一方面能夠讓學生能夠擁有學習

將理論與實務結合的機會，另一方面進而能確實的呈現科技教育的真實特質與內 涵。 「百尺竿頭，更進一步。」期望未來台灣的科技教育界人士切勿揠苗助長或 妄自菲薄。若能齊心合力的為了台灣的科技教育而努力，進而由共識中發展出符 合我國教育目標的科技教育典範，相信台灣的科技教育勢必會有璀璨的未來。 參考書目 李隆盛（1991）。一起來為工藝 科技教育注入活水。中學工藝教育月刊，24（12）， 2—6。 李隆盛、林坤誼（2003）。中美中小學生活科技標準之比較。中等教育，54（3）， 20－29。 洪雯柔（2000）。貝瑞岱比較教育研究方法之探析。台北：揚智文化。 鄭家瑜（1977）。我國工藝教育簡史。中學工藝教育月刊，10（9），9－11。 Cajas, F. (2000). Technology education research: potential directions. Journal of

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