國小科技教育創造性思考課程設計探討
王鼎銘 新竹教育大學數位學習科技研究所教授 壹、前言 因應二十一世紀科技社會的挑戰，歐美各國主動積極的進行一連串的課程改 革。教育部在面對各國課程改革聲浪中，主動規劃跨世紀的新課程。在九年一貫 新課程的規劃中，科技教育與自然學門，在教學領域規劃中合併成為一個新的領 域。這項突破，不但縮減科技教育與科學教育的長久以來所存在的鴻溝，也同時 確立了科技教育從國小到國中一貫整合課程的規劃。自然與生活科技領域新課程 的實施，雖然跟英國、澳洲、紐西蘭所實施科技教育單獨成唯一門學科的規劃不 盡相同（王鼎銘，1998），然而經過許多教師的摸索與嘗試，歷經多年教學創新 與經驗的累積，自然與生活科技領域目前的課程規劃，提供學生對於科學的學習 與技的探索，也逐漸得到國小老師的認同。 自然與生活科技領域是國小學生學習的重要科目，然而新課程並沒有規劃固 定的課程內容，僅僅是提供學生學習能力指標做為教師課程設計的準則。在新課 程中，自然與生活科技課程強調學生能夠統整科學概念與科技生活經驗。然而目 前大部分的教師具有豐富的科學教育知識與經驗，對於科技教育的實施較為陌 生，僅僅靠著能力指標提供課程規劃的指引，對於教師形成一大挑戰。學校本位 課程雖然提供老師對於課程規劃的彈性，卻也使得生活科技與科學教育的課程如 何規劃實施成為目前教師面臨的挑戰。因此目前在實施新課程時，教師所面臨的 問題集中在於課程的規劃設計以及如何進行學生學習成果的評量。 國小自然與生活科技教師的專業經驗與能力，長久以來一直是以科學教育為 主。如何透過學習活動，讓學生得到統整的知識與概念，成為學校本位課程目標。 根據對於國小科技教育實施現況的探討，國小老師亟需加強對於科技教育教學相 關的知識與技能。面臨教學目標的變化，數位學習的趨勢，國小教師如何設計課 程活動成為國小科技教育實施成敗的關鍵。因此，論文主要探討國小科技教育課 程設計的議題，並且針對目前九年一貫課程中，國小自然與生活科技領域的教學 所衍生的課程設計進行理論與實務的探討。貳、科技教育的價值 科技教育是普通教育的一部份，主要的目標在於讓學生對於生活環境中的科 技發展有所認識，並且學習相關的知識與技能，學習未來國民所必須具備的基本 能力。科技教育歷經科技的應用發展以及對社會所產生的衝擊，科技教育的內容 有很大的轉變。在課程的發展歷程，雖然名稱變動過很多次，然而科技教育的本 質沒有實質上的改變。根據學者 Zuga (1989)對於科技教育的價值以及學科哲學基 礎的研究發現，科技教育其實一直與科技發展、社會變遷、與學生學習保持密切 的關係。 多年來，科技教育學者不斷的強調科技社會中科技教育的重要性，強調未來 科技社會（technologically literate society）的趨勢，學生必須具備基本的科技素養， 才能面對資訊社會迅速變遷的挑戰。許多學者提出科技教育是普通教育的一環， 因此建議不論男女學生都應該從小學到高中學習科技教育。科技教育是否成為一 個單獨的學科，各國有不同的規劃。在紐西蘭國家課程規劃中，可以清楚看到課 程規劃採取學科觀點，而課程設計主要是認定科技教育可以成為學校教育的一門 獨立學門，學生透過解決特定的技術問題進行必要能力的學習。 從歷史觀點，科技教育緣起於手工訓練，歷經工藝教育的階段，因此注重學 生能力的培養，特別是透過動手操作學習去培養學生學習的能力。從做中學一直 是科技教育教學的一個重點，從二十世紀開始，工藝教育已經包含讓學生動手操 作中瞭解科技變化的課程 ，然而目前有許多不同的策略可以提供進行科技教育 教學。傳統式運用工具與機器單元讓老師瞭解科技概念與知識，目前有許多逐漸 轉向問題解決或者運用基礎材料進行設計與製作單元，探索同時認識科技的進展 已經出現在國小的課程中。 參、科技教育的課程類型 學者 Herschbach（1992）指出，科技教育課程的內容爭議不斷，主要是因為 科技發展的複雜性（complexity of technology）。根據學者研究，每一個課程設計 觀點提供教師思考的基礎，課程設計自然成為教學活動統整的基礎。不同的課程 設計觀點，其實反應教師在教學內容價值上的思考與判斷。生活科技課程設計基 本上包含五種不同的設計觀點，包括學科理論觀點(academic rationalist)、能力技 術觀點(technical/utilitarian)、啟發智能觀點(intellectual processes)、個人發展觀點
personal relevance、以及社會建構觀點(social reconstruction)五種不同的課程觀點 （Herschbach，1992）。 在過去科技教育的發展，不同的課程觀點，提供科技教 育發展不同的重點。近年來，以設計與製作為主題的課程成為目前生活科技課程 的趨勢。 過去十年，科技發展迅速，所產生的影響包括社會轉型與工作型態的轉變。 科技教育提供學生廣泛的學習知識，對於未來生活非常重要。考量社會的變遷所 引起的工作能力改變，對於抽象心智能力的重視，以及科學教育所強調的高層次 思考能力，科技教育課程未來可能發展的方向，應該可以朝向創造性觀點的課程。 有關創造性啟發的學習，已經成為新興的課程觀點。教育的最主要目標在於 提供學生有關智能的發展與創造力的啟發。在科技時代，人類的知識經濟發展， 在職場上優秀的人力成為主要競爭資源，連帶影響到直場上對於人力素質的需 求。目前有許多的工作已經從具體的動手操作工作轉換成為抽象的心智活動工作 (minds-on tasks)。這些工作往往需要運用圖像符號思考以及抽象思考。同時在一 般組織中，管理工作近年來有很大的轉變，強調團隊合作的經營管理逐漸取代傳 統的製造管理策略。 在科技發展以及組織變革過程中，對於未來國民的工作能力期望有很大的轉 變。雖然傳統的工作技能還是職場上需要的，雖然相關學科知識還是必備的能 力，膽識更寬廣的能力，包括對於組織的整體瞭解，溝統表達能力，都逐漸受到 重視。其中以創造力是成為所有工作能力中最被重視的。包括能不能創造性的思 考，系統性解決問題、以及正確的進行判斷決策能力，成為社會對於學校培養學 生工作能力的焦點。 相對於科技發展與組織變革影響工作能力需求，科技的發展影響到社會、文 化、環境、甚至於政治層面（王鼎銘，2001），未來國民需要對於這些現象進行 分析與判斷。若是缺乏足夠的分析與判斷能力對於爭議性科技發展議題將會無法 進行有效的判斷。過去學校教育主要傳授知識為主，對於學生個別的能力培養往 往過於集中，因此，近年來，在學校課程改革中，特別強調思考能力的培養，以 及創造性思考的啟發。
肆、創造性觀點的科技教育課程 以設計活動為導向的生活科技課程是採取心智活動歷程(intellectual process) 為主的課程安排。心智活動的步驟包含五個階段：思考歷程、核心思考技巧、創 造性思考、後設認知、以及思考與內容的關係。 根據學者提出，設計本質上就是一個心智活動歷程。設計過去被視為藝術活 動的一部份，然而設計並非是藝術領域專屬。在科技社會的設計活動，雖然同樣 運用個人的創意活動，同時也大量的運用視覺思考歷程，但是資訊時代的設計活 動主要是解決特定的問題，而不是運用媒材去表達個人對世界的觀點。設計活動 本身不但是一項創意的活動，同時也是一項統整的活動。一個完整的設計歷程， 不但必須能夠具體提出解決問題的方案，同時也必須將美感與實用層次納入所提 出的解決問題方案中。設計成果必須統整的考量 目前生活科技課程內容的安排逐漸從傳統強調學生動手操做或者學習記憶 特定知識，轉換成為探索與理解活動，尤其在國小階段，主要提供學生能夠對於 生活環境進行觀察與思考。然而這樣的課程設計往往遠比以前在執行層面顯得困 難，主要原因在於學習內容很多都是抽象。 關於創造性思考能力的過程，主要範圍在於個人如何獲取新的知識，應用新 的知識於熟悉或者陌生的情境，同時能夠主動的運用心智於獲取並且運用知識。 課程教學策略中，必須幫助學生組織過去的知識。根據研究，專家在進行問題解 決時，往往藉助外在的工具來幫助知識的組織，以避免腦部的記憶負擔過重。因 此心智地圖 Concept mapping 成為學生在創造性學習課程中有效的學習工具。其 次，幫助學生將已知的知識整理也是相對的重要。在學習歷程，學生往往需要運 用已經知道的知識去應用在新的狀況，因此必須對於所擁有的知識清楚的知道。 因此學生必須能夠清楚的運用書寫呈現出來。合作式學習提供學生深度思考，讓 學生能夠有效的用功學習。同時目前許多的學習平台提供學生將個人的思考歷程 能夠紀錄，同時提供分享機智。 伍、課程規劃建議 創造性思考生活科技課程，主要在於提供學生完整的心智活動能力的學習， 未來教師在面對生活科技課程規劃時，建議在教學策略上，能夠針對建構思考的 學習環境、安排合作式學習學習環境、以及運用數位學習科技三個方向思考。以
下分別陳述建議的規劃原則。 一、加強學生對於整體學習概念的建構 設計活動必須讓學生到對於科技活動的概念能夠有更深切的認識。因 為這些科技知識或者設計概念的學習並非由教師直接提供內容，而是由學 生自己去建構。傳統的教學活動，往往受限於教學進度，所以教師在追求 時效壓力下，往往將許多學生應該自我探索，自我成長、自我學習的工作， 直接在課堂呈現，並且要求學生能夠立即反應。這樣的教學設計剝奪了學 生學習的機會，久而久之，學生對於課程內容的學習缺乏有趣的誘因，造 成學生對於學習的被動，甚至失去對於學習的興趣。因此自我探索的學習 方式是科技教育的特色，教師必須隨時注意學生對於主動學習的興趣，適 當的提供必要的主題概念，讓學生能夠由自主的學習中得到學習的樂趣。 二、重視學生對於現象觀察進行預測的價值 傳統課程中，學生往往對於科技探索歷程的學習產生疏離，因此教師 必須隨時注意學生在不同階段的學習歷程。學生在面對新的情境時，往往 無法主動進行觀察，提出分析探討觀點。因此，教師在課程設計時，必須 提供學生能夠針對現象進行事先預測，在觀察過程，能夠根據現有知識， 發現現象的關連性，同時尋求解釋原因的能力，因此，若是遇到困難，必 須再次提醒學生整個學習主軸。 三、考慮統整學習內容部分 在課程設計時，必須考量學生如何進行新舊知識的統整，甚至於動手 操作所產生的學習效果。學生往往能夠對於個別概念的學習達到令人滿意 的效果，但是當要求學生整體的進行學習統整時，往往成為學習歷程中， 學生最困難克服的部分。針對這個現象，未來在規劃課程時，必須提供學 生對於新舊經驗的整合，如此才能讓學生有效的進行統整學習。 四、提供合作式學習環境 教師在課程設計時，必須思考如何運用回饋機制進行學生的合作學 習。合作學習的模式主要貢獻在於不斷的提供學生必要的回饋。當學生對 於所提出的想法，能夠得到外界的回饋，學習歷程就會不斷的進行下去。 因此合作學習主要是藉由同時學習歷程，提供學生在學習歷程，能夠不僅 是接受老師的回饋，能夠隨時接受同組同學的回饋，往往這些回饋是對於
學習產生重要的影響。 在課程設計時，教師必須考量提供學生如何質疑現象同時擴展個人的 思維的機會。透過課堂所安排的的討論，學生可以自我檢視自己的想法， 同時在傾聽同學的想法以後，能夠重新檢視自己的想法，同時接受新的想 法。課程設計也必須強調讓學生運用語言對於思維的陳述。學生對於所構 思的想法，往往需能夠透過語言與文字在課堂上溝通，尤其是能夠運用文 字精準的陳述自己的想法對於科技概念的學習具有很大的幫助。課程規劃 中注意要包括動手製作的活動。對於動手操作所產生的學習效果，有很多 學者進行探討，這是最重要的學習步驟。所以必須提供學習地圖，讓學生 能夠勾勒出整體的學習地圖。 五、課程活動的選擇 教師對於設計活動所選擇的主題，能夠與日常生活環境相關連。學校 的學習環境應該是能夠提供與真實社會的相關連性，而不是強迫學生死記 一堆公式或者資訊，學習情境主要在於讓學生瞭解外在真實世界的資訊， 同時讓學生去判斷資訊的重要性或者必備性。 課程設計必須讓學生對於學習歷程中，自我的角色有清楚的認知。讓 學生瞭解到在科技單元中，學生必須學習到的知識，以及學習的責任。對 於整體的科技教育目標與價值必須開始建立概念，學生必須能夠改變過去 的觀念，瞭解到動手操作是學習經驗的一部份，同時瞭解到在科技探索過 程，團隊的合作是社會正常的模式，取代傳統學校考試競爭的角色，學生 可以瞭解合作學習的重要性。 生活科技課程中，設計活動本身是學生進行社會學習的一部份，在課 堂上的設計活動本身也牽涉到個人創意思維與運用創造性思考能力的練 習。在課程規劃中，透過建構式學習情境與合作學習環境，設計活動提供 學生包括社群探索與自我表達的學習。目前課程規劃中，教師應該思考如 何有效的運用數位科技於教學活動。利用目前心智地圖工具與數位學習歷 程檔案，可以清楚的紀錄學生學習歷程，進而瞭解學生的思考方向與歷 程。透過網路社群方式，可以發現其他學生的發展歷程，透過討論與分享， 進而提供創造性思考學習的機會。
陸、結論 對於學生創造性思考能力的培養已經成為國小科技教育課程設計的中心。在 多元發展的社會，學校的課程設計必需能夠培養學生獨立思考進行開創性的學習 活動。國小生活科技教育藉由新課程的實施，能夠與科學教育進行統整課程設 計。近年來，因為新課程的實施，國小生活科技教育逐漸落實，未來生活科技教 師如何建構學生的學習環境，提供學生有效的合作學習情境，將會是未來教師是 否能夠有效運用教學科技於教學活動的重要指標。生活科技教師必須重視規劃學 生的學習情境，讓學生有充足的學習環境，進行思考與學習。 在生活科技課程中，若希望能夠學生有效的展開對於心智活動的學習，教師 必須體認到，教學活動必須是教師與學生共同合作下的活動，教師不是將資訊傳 送給學生，而是在幫助學生學習。生活科技課程透過動手操作的設計導向課程， 讓學生完整的發展創造思考能力。在課程設計中，使用分組合作學習的策略，讓 老師能夠根據學生思維的模式，分析學生不同面像的能力。 未來國小生活科技課程的規劃，應該避免讓學生限制在在於技術上的學習， 課程的規劃應該重視社會心理層面對於科技發展的理解，配合動手操作的活動， 以學習未來科技社會中，一般公民所需要的知識背景與態度，達到學童在國小階 段學習科技教育的目標。 參考文獻
1. Herschbach D. R.（1992）Curriculum Change in Technology Education: Differing Theoretical Perspectives. Journal of Technology Education. 3(2), 1-2.
2. Linnell, C.C. (1992). Determining technology education teachers' concern with curriculum change. The Journal of Epsilon Pi Tau, 18 (1),45-52.
3. Warner, S.A. (2003). Teaching design: Taking the first steps. The Technology Teacher, 62(4), 7-10.
4. Zuga, K.F. (1989). Relating technology education goals to curriculum planning. Journal of Technology Education, 1(1), 34-58.
5. 王鼎銘（1998）。紐西蘭科技教育課程架構分析。生活科技教育，八十七 年九月號，31（9），27∼35 頁。
6. 王鼎銘（2001）。爭議性科技議題對九年一貫科技教育的啟示。生活科技 教育，九十年十二月號，34（12），2∼11 頁。
