STEAM 融入國中校本課程之個案研究

國立臺東大學教育學系 教育研究碩士班

碩士論文

指導教授：陳嘉彌 博士

STEAM 融入國中校本課程之個案研究

國立臺東大學教育學系 教育研究碩士班

碩士論文

STEAM 融入國中校本課程之個案研究

研究生：吳筱涵 撰

謝辭

三年碩士生涯，終於隨著此篇謝誌一同落幕了！

首先，感謝一路指導及辛苦提拔我的指導教授－陳嘉彌博士，從您對學術的堅持看 見作為學術研究者的嚴謹，更從您辛苦備課、賣力上課的身影，看見一位將教育作為志 業的教授。這一路上，經由您自身的教育信念及行動，開始改變了我對教育的想法，將 我固執的腦袋，慢慢地洗腦成凡事試看看、玩看看，沒什麼不可以的思想。而您交辦給 我的每件事情，雖有一定要求，但我明白是為了磨練我的心智，使我的層次能提升，迄 今您每一句叮嚀仍歷歷在目。衷心感謝您的傾囊相授，培訓我成為站在講台分享教學理 念的教師，這三年從您身上真的真的學到很多，也謝謝您的包容！

其次，此論文能夠撰寫完成，要感謝口試委員陳秋榮博士及應科系林自奮博士悉心 指點點出論文中不足之處、錯誤及鼓勵；以及感謝幼教系林妙真博士及嘉義大學數設系 陳秋榮博士給予論文計畫上的指導，使我的研究更加嚴謹與詳盡。

此次研究能順利進行，著實感謝知本國中大家長－周正雄校長同意授權學校於107 學年實施的校本課程作為該研究之個案。在知本國中遇到的每位師生，都讓我倍感溫暖，

需要感謝的真的非常多，在此表達我最真誠的感謝！特別感謝教務主任－楊明甄教師，

謝謝您願意將自身實施的課程交付給我做為研究題材，不厭其煩的與我分享您實施的理 念及個人經驗，甚至在重要時刻給予大大的關心及照顧，使我最後階段能持續堅持，由 衷感謝您成為我的典範。每每與您聊天時，總能使我一再釐清研究裡的困境，更在我擔 任補救教學教師時，給予許多不同的教育觀點。再來是協助調整內文語意的趙英喬教師，

在課務繁重的情況下，仍不厭其煩與我討論論文內的每個字句，甚至犧牲自身的休假時 間與我一同燒腦，真的非常感謝您。另外，誠摯感謝參與課程的3 位協同教師、19 位受 訪學生及偶爾被隨機提問的 46 位學生，謝謝你們願意成為受訪對象，分享在參與課程 後的感受及收穫，有你們真情流露的回應，才有此篇論文的誕生。

在三年修習研究所的歲月，非常感謝綺君及寶玉兩位同學的陪伴、鼓勵，謝謝妳們 在第一年人生地不熟的階段，彼此照顧、互相加油打氣，直至今日才得以熬過整整三年 的研究生活。還有幾位朋友的協助、激勵與陪玩，宗哥與于涵夫妻檔願意協助修改中英 摘要、忙得要死的寶姐幫忙修改先前的稿件及遠在臺北偶爾催促我論文的Tina，成為我 被論文壓到喘不過氣時，最好的舒壓。

最後，最想感謝的是在背後默默支持著我的家人們，因為妳們的支持，讓我即使再 辛苦都想堅持下去！

這趟旅程歷經三年，真真切切地理解到知識的奧妙，期盼未來能持續運用這三年 所學，實踐於工作及生活。

筱涵 謹誌

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STEAM 融入國中校本課程之個案研究

吳筱涵

國立臺東大學教育學系

摘要

本研究旨在探究臺東縣一所國中，於 107 學年實施 STEAM 融入學

校本位課程的情形與對學校之影響。本研究採「個案研究法」，透過主 題方式進行半結構式訪談，訪談對象為課程規劃者、協同教師與學生。

研究者藉由實際參與該校課程，觀察師生們的心得感受及收穫，並蒐集 學生的學習文件及省思札記等資料，進行主題分析及討論。

本研究之結論如下：

一、該校實施的 STEAM 校本課程的，運用多領域、跨科際以及超

領域三種模式，整合成「專題本位學習」之 STEAM 校本課程特色。

二、該校實施的 STEAM 校本課程成功的因素，共六點：(1)課程規

劃者的特質與教育專業、(2)學校行政單位的配合、(3)教師間的合作、

(4)家長端的支持、(5)適當的社會資源挹注以及(6)學生擁有高度的學習 動機，其中關鍵為「課程規劃者的特質與教育專業」。

三、該校實施的 STEAM 校本課程對學校的影響：

(1) 學生參與後的改變包括：內隱層面、行為表現及學業表現，使 學生有正向的學習體認，加上與其他師生們友善溝通相處，提 升整體校園學習風氣，進而在學業表現更加進步突出。

(2) 教師參與課程後的收穫，包括：體認移地學習的重要性、STEAM

校本課程對學生的助益，與教師實施課程應具備的專業等，有

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A Case Study of STEAM Integrating in Junior High School- Based Curriculum.

Hsiao Han, Wu

Abstract

This study aimed to explore the implementation of STEAM integrating in the junior high school-based curriculum in Taitung County. Another aim was to understand its impacts throughout the 107th academic year. To reach the goal of this study, a case study approach with semi-structured interviews through thematic means was adopted. The objects were course designers, co- teachers, and students. The researcher discussed and analyzed the data ob- tained by participating in the class, observing both teachers' and students' reactions, and collecting students' learning portfolios and journals.

The results of the study were as follows:

1. Three models applied in this STEAM school-based curriculum im- plementation were multidisciplinary, interdisciplinary, and transdis- ciplinary. By integrating these three models, the school developed a

"project-based learning" curriculum of STEAM.

2. The six factors to the success of integrating STEAM in the school- based curriculum were: (1) the characteristics and the teaching pro- fessions of the course designers, (2) the cooperation between the school administrative units, (3) teacher collaboration, (4) parental support, (5) proper investment of social resources, and (6) strong learning motivation of the students. The results indicated that the most crucial factor was the characteristics and the teaching profes- sions of the course designers.

3. The impacts that the STEAM school-based curriculum had on the school:

(1) The changes of the students included promoting the implicit

level of consciousness, behavioral performances, and academic

achievements. Students were more positive and passionate

about learning. Due to the cordial communications and relations

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between teachers and students, the learning environment was more efficient, and the students' academic performance im- proved.

(2) After participating in the curriculum, teachers realized the im- portance of ex-situ learning and the benefits of STEAM school- based curriculum. Teachers also acknowledged the professional skills to carry out the curriculum. These facts helped teachers comprehend the advantages of interdisciplinary teaching, re- flect on their shortcomings, and promote instructional innova- tion.

Keywords: STEAM, school-based curriculum, interdisciplinary teaching,

case study

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目次

中文摘要... i

英文摘要... ii

目次... iv

表目次... vi

圖目次... vii

第一章 緒論... 1

第一節 研究動機 ... 1

第二節 研究目的與問題 ... 3

第三節 名詞釋義 ... 3

第四節 研究範圍與限制 ... 4

第五節 研究的重要性 ... 5

第二章 文獻探討... 7

第一節 STEAM 教育 ... 7

第二節 跨領域教學 ... 16

第三節 學校本位課程發展 ... 23

第四節 STEAM 校本課程之相關研究 ... 31

第三章 研究方法與設計... 35

第一節 研究方法 ... 35

第二節 研究場域、研究期間與參與者 ... 35

第三節 資料蒐集方法 ... 39

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第四節 資料處理與分析 ... 40

第四章 資料分析與討論... 45

第一節 實施 STEAM 校本課程 ... 45

第二節 STEAM 校本課程之滿意度情形 ... 55

第三節 學生的學習成效 ... 67

第四節 教師的影響及改變 ... 86

第五節 STEAM 校本課程成功的關鍵 ... 95

第六節 結果討論 ... 100

第五章 結論與啟示... 121

參考文獻 ... 124

附錄 1 STEAM 校本課程之內容與 STEAM 的應用 ... 131

附錄 2 個案學校授權研究同意書... 133

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表目次

表 2-1-1 Kolb 四階段學習之特徵與教學應用 ... 11

表 2-1-2 專題本位學習與問題本位學習之異同比較 ... 13

表 2-2-1 多領域、跨科際與超領域取向之比較 ... 20

表 2-3-2 各學者對學校本位課程發展之影響因素 ... 25

表 3-2-1 訪談對象之背景及編碼符號 ... 38

表 4-1-1 2018 圓夢計畫三天兩夜之行程及對應學習目標 ... 50

表 4-1-2 2019 圓夢計畫三天兩夜之行程及對應學習目標 ... 54

表 4-2-1 在 STEAM 的概念下，學生對圓夢計畫之活動喜好調查 ... 58

表 4-3-1 學生自評九大核心素養之進步排序 ... 81

表 4-3-2 實施該課程之學生團體三次模擬考成績比較 ... 83

表 4-3-3 與未實施該課程之前屆學生團體三次模擬考成績之比較 ... 85

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圖目次

圖 2-1-1 STEM 四領域在生活與專業之關係 ... 9

圖 2-1-2 庫柏的經驗學習圈 ... 10

圖 2-2-1 五種跨領域之模式 ... 18

圖 2-2-2 多領域整合之模式 ... 18

圖 2-2-3 跨科際整合之模式 ... 19

圖 2-2-4 超領域整合之模式 ... 19

圖 2-2-5 Bybee 學者的 STEM 課程之架構 ... 21

圖 2-2-6 Herschbach 學者的 STEM 統整課程兩種模式 ... 21

圖 2-2-7 金鎮洙提出 STEAM 教育的三種綜合模型 ... 22

圖 2-2-8 STEAM 跨領域模式組合種類之計算式 ... 22

圖 2-3-1 Brady 學校本位課程發展之類型 ... 24

圖 2-3-2 Marsh 等人學校本位課程發展之類型 ... 25

圖 2-3-3 教師參與校本課程發展之因素 ... 27

圖 2-3-4 跨領域之十二年國教核心素養 ... 31

圖 4-3-1 學生三次模擬考校平均之曲線圖 ... 84

圖 5-1-1 A 校實施 STEAM 校本課程之跨領域整合圖 ... 121

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第一章 緒論

第一節 研究動機

近年，教育部（2014）上路的十二年國民基本教育，課綱理念為「成就每一個 孩子」，透過「自發」、「互動」、「共好」的概念出發，以學生為學習中心，培 養自主行動、溝通互動及社會參與達到「適性揚才與終身學習」之願景。課程可分 為部定課程與校定課程，期盼透過教師的跨領域教學模式，將九大核心素養涵蓋在 整個生活情境的教學設計裡，俾使學生具有面對未來社會變遷之能力，如同教育學 家杜威所謂「生活即是教育」之理想，讓學生在生活裡學習。學習的知識能跨越到 不同領域，從中學習到知識的整合及應用，甚至因此了解自我而找到未來職涯的方 向，這即是所謂的「素養導向教學」。

素養導向的教學，正在實行的並非只有我國。而素養導向的教學方式，在當代 教育界最耳熟能詳的莫過於 STEAM 教育，意即奠基在科學（Science）、科技

（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）及數學（Mathematics）五大 領域之上跨域整合的學習模式。透過STEAM 教育，能使學生具備 21 世紀應有的 基本技能及素養，激發個人潛能，且適應未來社會的變遷（Ridwan, Rahmati & Had- inugrhaningsih, 2017）。其教學策略乃透過手動操作的過程學習，運用理解後的知 識在生活情境裡嘗試找出解決問題之方案，而解決問題方式多元，不光只有一個標 準答案，或一個紙筆測驗分數，因此美國聖塔克拉拉STEAM 辦公室主任 Tokihiro 認為大多數經歷過 STEAM 教育學習的學生，都能提升對學習的興趣，並且擁有 4C（合作、溝通、批判思考和創造力）和 2P（解決問題、提案管理）的能力（張 德齡，2017）。

接觸STEAM 相關文獻後，使研究者想起 2016 年剛進偏鄉小學擔任教師時的 經驗。當時在教學現場，發現大多數學生出現了幾個學習狀況，如：對課本內的學 習不感興趣、面臨問題無法解決、不太願意思考等。在覺察這些狀況後，研究者開 始投入大量課程時間給予學生進行實體操作，搭配筆記本讓學生使用不同方式展

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現學習記錄，並透過校園生活景觀結合課程內容，之後發現：學生對於生活連結課 程這樣的學習方式充滿興趣。這樣的實驗結果，不僅讓研究者開始思考：將課程融 入生活並帶入其他學科，如藝術、數學，是否能夠更加提升學生對學習的興趣？

基於此一教學現場經驗及修正所得到的啟發，讓研究者相信：唯有透過多種學 科有意義地設計並串連於生活裡，才能夠有效地提升學生對學習的理解及興趣。恰 巧，經由查閱文獻及課程設計，發現STEAM 教育的精神正好符應了研究者在現場 的觀察，且運用其教學策略，也確實將研究者所遇到之教學困境迎刃而解，因此研 究者想針對STEAM 教育如何實踐在教育現場進行更深入的暸解。

有幸認識臺東縣立知本國中的課程規劃者－楊明甄老師，現任教務主任（稱呼 為楊主任）。因著楊主任的推行使得知本國中在戶外課程的安排有別於臺東縣其他 國中，成為獨樹一格的學校特色課程。深入暸解發現楊主任自身在跨領域教學及做 中學領域有豐富教學經驗，從2003 年因個人教學使命的驅使而主動介聘至臺東的 知本國中任教後，就開始在校實行跨領域活動，此項活動帶動了學生的行為及態 度，讓原先自掃門前雪的校園風氣轉成良善的相互學習，也使得部落族人逐漸認同 學校所做的相關活動。其實這移地學習的活動，從剛入該校時擔任導師時，藉由自 身的班慢慢建立擴增起來，迄今已實施六年之久，中間暫停一年（106 學年）。但 也因暫停一年，回校後看見未實施課程之學生團體在九年級時心浮氣躁、態度不佳 及易埋怨，才意外體認到學生未參加移地學習活動，是產生非常大的負向影響。直 至楊主任回來的那年（107 學年）再次辦理，仍可見學生對此項活動的喜愛，因此 在107 學年帶領協同教師群把活動系統化成為跨領域的 STEAM 校本課程。

經由楊主任表示，107 學年的校本課程將移地學習活動與校內課程結合發展出 較完善的規模，且在執行的過程能看出與STEAM 精神相輔相成。於是研究者基於 對課程的好奇及對 STEAM 教育如何實踐於教學現場的疑問，選擇以知本國中做 為個案探究 STEAM 融入校本課程實施的模式與對學校師生的影響，並從個案裡

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第二節 研究目的與問題

基於上述之研究動機，研究者對STEAM 融入校本課程之探究，研究目的擬訂 如下：

一、探究STEAM 校本課程的實施模式。

二、暸解STEAM 校本課程對學校的影響。

根據上述動機與目的，研究者提出五個待答問題，以進行研究之解答。

研究目的一：探究個案之STEAM 校本課程實施模式，待答問題如下。

（一）STEAM 校本課程之設計理念為何？

（二）STEAM 校本課程實施的架構為何？

（三）實施STEAM 校本課程成功的因素為何？

研究目的二：暸解STEAM 校本課程對學校的影響，待答問題如下。

（一）在參與STEAM 校本課程後，對學生的學習成效為何？

（二）在參與STEAM 校本課程後，對教師的改變為何？

第三節 名詞釋義

壹、STEAM

STEAM 本研究中的 STEAM 係以科學（S）、科技（T）、工程（E）、藝術

（A）及數學（M）的整合教學方法，其中一個領域可能為主導領域，抑或所有領 域可單方融入課程（Sanders, 2006），其策略以跨領域統整、與真實世界的連結、

做中學經驗為主。

貳、STEAM 校本課程

根據教育部（2014）十二年國教課程總綱規範提及學校本位課程的規劃應掌握 學校願景，發展本位課程，且應配合產業發展適時修訂課程內容，培養學生做中學 的能力，以提升未來就業競爭力。本研究提及之STEAM 校本課程係以知本國中於 107 學年結合移地學習活動及 STEAM 融入至校本課程，故稱之 STEAM 校本課程。

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參、 2018、2019 圓夢計畫

本研究中提及的 2018 與 2019 圓夢計畫是國家表演藝術中心國家兩廳院（簡 稱兩廳院）所命名的計畫名稱，2018 和 2019 代表執行的年度，其兩次的圓夢計畫 為STEAM 校本課程的重要移地學習活動。

肆、學習成效

學習成效是藉以學生所呈現接受的知識、技能與態度來衡量在學習過程所達 到的效果（許淑婷、許純碩、王盈文，2008）。本研究將學生的學習改變定義為三 個部分：(1)內隱層面，如同理心、自我認同、多元視野及學習態度；(2)行為表現，

如問題解決能力、核心素養及人際關係；(3)學業表現的改變是採用九年級全區的 模擬考成績作為依據。

第四節 研究範圍與限制

壹、研究範圍

本研究範圍以臺東縣立知本國中的 STEAM 校本課程為主，該課程於 107 學 年度實施。參與對象包括課程發展與實施的楊主任、65 位八年級生及 3 位協同教 師，共 70 位參與。欲從參與對象的談話及文件資料等相關資料，探索出 STEAM 融入校本課程的發展歷程以及師生的助益與改變，歸納出本課程的特色、成效及未 來發展之可能性。

貳、研究限制

個案研究的特性是具有深入探究事件的脈絡，其目的於探討個案在事件的全 面性。本研究之發展歷程與研究結果，皆包含個案學校的背景、文化、社區……等

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1. 本研究目的旨在探究教師親身且完整參與校本課程的收穫與影響，所以 研究參與者並未納入其他在校的科任老師，參與教師僅有一位課程規劃 者及三位協同教師。

2. 在訪談過程，雖採取剝洋蔥式的訪談，依照學生當下的回應給予提問，但 學生的感覺仍無法清楚表達陳述，加上因學校課程的安排，致使訪談無法 有多次的機會且無法有長時間的對話。

3. 本研究學生的學習成效是以 107 學年度八年級受訪學生對課程的回應暸 解他們的收穫與改變為何，同時藉由教師的觀察回饋佐以學生回應的情 形，並以九年級之全縣模擬考成績探究課程對學生的學業表現是否有影 響。由於課程實施為整年段，無法與實驗研究法的實驗組、對照組比較出 差異。因此只能以學校自身兩屆的模擬考成績差異與全縣的模擬考成績 比較暸解學校與全縣的差異是為所限。

4. 由於 STEAM 校本課程多取決於當年爭取的社會資源進行規劃，若有意 要發展STEAM 校本課程的教育者應「取其精神而非複製」，暸解背後實 施的精神與創意遠比複製校本課程之項目更加重要。

第五節 研究的重要性

本研究選擇知本國中為個案有三點理由：

1. 全臺學力測驗長期居後的臺東縣，地屬偏遠、貧富差距以及家庭功能 不彰等社會結構反映出學生學習低落之困境。

2. 位在不市不山的知本國中同樣存在家庭經濟不彰、學生學習興趣低 落的問題，但楊主任卻能使學生在校樂於學習。什麼因素提高了學生 的學習興趣？是楊主任每年精心策劃給八年級生的校本課程，擅用 做中學及跨領域整合的策略，從行前的資料搜尋、規劃到執行當下的

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問題解決及結束後的反思，過程的學習均由移地學習活動所創造出 的學習機會，建立自信心與成就感，同時安排許多機構的參訪。

3. 課程規劃者將個人教育信念與教育專業應用在課程上，且具鮮明的 領導特質，以不強迫及強化教師自信的方式，將大任務分解成多數的 小任務使教師群願意參與並容易達成的領導模式，得以成功推行107 學年STEAM 校本課程。

基於以上三點理由，研究者認為本研究的重要性在於偏遠地區教育方法的創 新以及激勵教師將個人特質發揮於課程設計為貢獻，期盼教育現場之教師能理解 STEAM 校本課程設計之跨領域精神，並嘗試應用於教學。

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第二章 文獻探討

第一節 STEAM 教育

壹、 STEAM 教育的興起

STEAM 的前身為 STEM，分別代表科學（Science）、科技（Technology）、

工程（Engineering）及數學（Mathematics），STEM 教育策略的興起，源自聯邦政 府發現學生在各國之國際競賽的工程及數理成績不盡理想，且經學術調查也大多 數學生對數理、科學的學習興趣明顯不足，因此政府開始全面積極推行幼兒園到高 中（簡稱K-12）的 STEM 教育，運用數學、科學與科技當作工具及技術，進而設 計工程以解決問題的方案（Meyrick, 2011），其目的是為了提升國家未來人才之競 爭力及勞動力，以強化國家經濟發展。

後來，經幾年的實施，美國學者Yakman（2008）發現學生在面對問題時所設 計出的解決方案，缺乏創造力或人文的思考，於2010 年首度提出將 STEM 融入藝 術（Art）的原創性與創新力，可培養出學生更大的學習興趣與解決問題的創造能 力；此外，多數研究也顯示，透過藝術能提升大腦網路連結，增進學習與發展（Maeda, 2013; Asbury& Rich, 2008），於是 STEM 教育加入了藝術（Art），形成了大家熟 知的STEAM 教育。

STEAM 教育，係透過藝術將 STEM 四大領域知識導入，增進學生之藝術思 維，並運用「主題式學習」讓學生學習解決在生活遇到的問題（Watson & Watson, 2013）。但藝術層面過於廣泛，所以陳怡蒨（2017a）將藝術（Art）分為六大面向：

(1)外顯、(2)設計思考、(3)大藝術、(4)視覺化、(5)美感素養、(6)藝術的詮釋，運用 這六大面向結合各種藝術的呈現，如歌劇、寫作、導片、音樂欣賞、繪畫、舞蹈及 建築、景觀設計等藝術。除了陳怡蒨學者的六大面向藝術外，亦有學者認為歷史、

人文均可歸類為藝術領域，以增添學習者的人文思考（Sousa & Pilecki, 2018; Yak- man, 2015）。因此，藝術的英文稱為 Arts，不僅代表視覺、聽覺及表演，更涵括人 文及歷史脈絡的思維。

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貳、 STEAM 教育的內涵

STEAM 課程之所以對學生學習有相當大的益處在於五個重要的策略：(1)與真 實世界的聯繫、(2)重視學習過程、(3)跨科際整合、(4)強調做中學、(5)培養問題解 決的設計思考能力（張玉山，2018）。STEAM 教育的主要策略為跨領域整合及做 中學，因此研究者將針對「跨科際（Interdisciplinary）整合」及「做中學（Hand-on learning）」兩點概念加以說明敘述：

一、跨科際整合

STEAM 由科學、科技、工程、藝術與數學作為切入點，引導學生探究、批判 的學習思考（陳怡蒨，2017b），以下引自 Yakman（2011）清楚定義五大領域學科 之意涵為：

（一）科學：英國科學委員會在 2009 年將其定義科學是以日常現象為基礎，

用系統的方式對知識的追求、對大自然的理解及對社會的理解，包含生物學、生物 化學、化學、地球科學、探究、物理與空間。

（二）科技：根據國際科技教育協會（International Technology Education Asso- ciation, ITEA, 2000）定義科技是指創新、改變或改變自然環境，以滿足人類的需求，

也就是將工程所設計出的工具加以製造出來，包含農業、結構、通訊、信息、製造 業、醫療、電力與能源、生產與運輸。

（三）工程：係指研究、發展、設計與創造或受約束的設計，包含航空與航太、

農業、建築、化學、土木、計算機、電器、環境、流體、工業與系統、材料、機械、

海軍與海洋。

（四）藝術：藝術指的是美（Fine）、語言（Language）、人文（Liberal）與 形體（Physical）藝術之含意，包含聽、說、讀、寫、肢體語言、人體工學、心理

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（五）數學：數學涵蓋數量、幾何、空間、測量與統計等知識，它存在於生活 之中，包含代數、微積分、數據分析與概率、幾何、數字與操作、問題解決、理由 與證據、理論和三角學。

根據上述Yakman 對 STEAM 各科定義，研究者認為 STEAM 是指在科學屬知 識層面的獲得，藉由數學的邏輯思維與數字分析將知識轉化為工程的整合組織及 設計，再融入藝術的美感及人文思維展現出來成為科技的產物，即是STEAM 教育 的跨科際概念。過往教育將廣大的知識切割成單一學科雖有助於知識的傳授，但隨 著社會的進步及複雜性，分科教學的表現逐漸不足，而跨領域整合課程能補足分科 教學的不足，不只有教導學科，也是使學生經由教師的引導及訓練，培養自行整合 知識及應用的能力，進而提高學習對學生的意義。予以同時教師們在課程須擁有的 挑戰也相當大，例如教師備課時間長、需與同仁合作備課、秩序容易混亂、需要長 時間等困境，都是跨領域整合的成功與否的重要影響因素（王建凱，2018；Yakman, 2011）。

同樣地，周淑惠（2018）亦認為 STEM 教育是針對生活中的問題透過工程的 設計、製作與精進的跨領域核心活動，並以此為課程主軸，並在過程中整合運用科 學探究、數學思考與科技工具，促使解決實際問題，並提到 STEM 四領域在生活 與專業間關係密切，有必要在教育中加以整合實施，如圖2-1-1 所示。

圖2-1-1 STEM 四領域在生活與專業之關係 資料來源：出自周淑惠（2018：7）

工程（E）

透過設計、製造以解決 問題、滿足需求的活動 數學（M）

數、量、空間、圖形等 知能與推理、連結、表 徵等方法

技術（T）

創新或改變自然世界的 技巧、工具、方法 科學（S）

透過探究已發現事實、

解答問題的活動 STEM

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綜上所述，生活中每個學習都與STEAM 教育息息相關，其中 STEAM 的跨領 域策略均係透過有目的的規劃與現實情境相互影響，將五大學科領域融合突破分 科的界限，並以問題解決為核心，利用不同學科知識與技能以解決生活問題，提升 學生的問題解決之分析能力（周淑惠，2018；王建凱，2018；陳怡蒨，2017b；Yakman, 2010）。

二、做中學

杜威（Dewey）曾說過，「教育即是生活」係指將學習落實在生活經驗裡就是 教育，其概念正是台灣眾多教育現場努力讓學生能在課堂上具有實際操作經驗的 原因。除了杜威提倡做中學以外，STEAM 教育運用的經驗學習理論（Experiential Learning Theory）亦秉持著此想法，提出此種理論的庫柏（Kolb）結合杜威的做中 學、勒溫（Lewin）和皮亞傑（Piaget）的認知發展論形成之經驗學習圈，將學習定 義成藉由經驗轉化加以創造成知識的過程，且將學習過程分為四個階段：(1)具體 經驗（Concrete Experience，簡稱 CE）、(2)省思觀察（Reflective Observation，簡 稱RO）、(3)抽象概念（Abstract Conceptualization，簡稱 AC）、(4)主動驗證（Active Experiment，簡稱 AE），這四個階段皆在學習過程裡不斷循環發生（Kolb & Wolfe, 1981），如圖 2-1-2 所示。

(CE)

(RO) (AE)

具體經驗

主動驗證 省思觀察

發散者

收斂者 同化者 調和者

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趙偉順與張玉山（2011）認為經驗學習圈四個階段的學習者特性，描述如下。

（一）具體經驗：以個人的感覺進行學習，從一個特殊的經驗來學習，對所接 觸的人事物產生強烈的感覺，而有趣的具體經驗更能提高學生的學習意願。

（二）省思觀察：用觀察與傾聽來學習，在做任何決定前會先仔細觀察周遭環 境與事物的變化，喜歡用不同角度來看事情，以尋求事情真正的意義。

（三）抽象概念：強調以思考來進行學習，會從邏輯分析與概念來學習，先對 情境完全暸解之後，才做出有系統、有機化的行動。

（四）主動驗證：強調以實際操作來學習，有能力及耐心將事情完成，喜愛冒 險性的活動，並採取行動影響周遭的人事物。

張育禎（2008）更將四種階段學習者的特徵結合教學實務，提出實例與教學方 法。如：面談、示範、觀摩、小組討論、演講或小組設計的方式作為教師的教學安 排，表2-1-1。

表2-1-1 Kolb 四階段學習之特徵與教學應用

學習階段 具體經驗（CE） 省思觀察（RO） 抽象概念（AC） 主動驗證（AE）

特徵 重視感受 仔細聽與看 重視思考 重視執行

實例 練習、親身經歷、

面談

個人想法、摘 要、經驗分享

圖示概念、舉例 分類及要素

解決問題、應用 所學於生活 教學方法 實驗、示範、練

習、面談、觀摩 小組討論 演講、文獻資料 小組設計以解決 問題 資料來源：張育禎（2008：12）

學習者在庫柏的四個學習階段特色，從親身感受、仔細觀察、著重思考到最後 的執行，可明顯看出學生在整個學習歷程扮演相當重要的角色，再透過張育禎

（2008）整理教學應用的實例與方法，就能更清楚在庫柏的經驗學習理論，教師的 角色較偏向於引導學生進入四個階段，並使他們能夠完整的經歷，逐漸提升他們暸 解學習的方法及興趣。

再從張玉山、張雅富與陳冠吟（2016）運用庫柏的經驗學習理論發現學生在經 過教師引導後可運用過去經驗與課堂吸收的知識作為具體經驗以進行反思與實踐，

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進而設計出救災機器人的程式，且此理論也對學生學習程式與設計具良好效果及 可提高學習興趣。同樣地，也有些研究均顯示「做中學」的經驗學習對學生的創造 力、學習興趣及成就皆有正向差異（王利元，2017；蘇育彰，2016）。

參、STEAM 教育的課程設計模式

教師在課程設計應讓學生以探究的方式進行課堂，當研究者搜尋 STEAM 教 學時，發現有兩種方式多為STEAM 課程所用，分別是專題本位學習（Project-Based Learning）及問題本位學習（Problem-Based Learning）（賓靜蓀，2017；Phillips, 2018）。 問題本位學習與專案本位學習兩個英文簡稱雖同為PBL，但學習內涵卻有些差異，

研究者整理如下：

一、問題本位學習

問題本位學習是以學習者為中心的教學方法，成功關鍵係「選擇未具明確結構 的問題」，引發學習者應用知識與技能的整合來為解決問題提供可行的方案，還必 須解釋解決策略或結果對問題的關連性與成效，進而帶產出成果或結論。而學習的 最終在於評鑑解題的成果或策略的有效性（陳毓凱、洪振方，2007

； Savery, 2006

專題本位學習開始於「具挑戰性的問題」，這問題來自教師及學生真實生活的 經驗、現象及當下所在意的社會議題，且學習者須透過提問、蒐集訊息和分析、設 計並實驗、解釋、形成結論和發現等過程進行專題學習，在學習階段的尾聲，學習 者必須透過多元的方式與他人分享學習到的知識概念與技能，如書、手冊、小論文、

錄影帶等方式呈現，同時接受同儕或教師的評鑑（陳毓凱、洪振方，2007）。

綜合上述，問題本位學習與專題本位學習的相似處，有些學者認為問題本位能 被涵蓋於專題本位，係因除了讓學習者自主探究外，將生活情境納入學習中，讓學

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學習出發點是由問題或議題導向；(2)學科領域可多學科或單一學科；(3)課程實施 的時間長短；(4)學習步驟有特定性或學生自主發想；(5)最終的成果呈現；(6)學習 情境虛擬或真實情境，根據六點差異使得兩種學習方法在設計課程上也將有所不 同（陳毓凱、洪振方，2007；鄭宇樑，2006 ; Lamer, 2014），如表 2-1-2。

表2-1-2 專題本位學習與問題本位學習之異同比較

問題本位學習 專題本位學習

以問題出發 以議題出發

大多單一學科，但也可多學科 通常是多學科

傾向較短時間，但也可以延長 時間較長（幾週或幾個月）

遵循特定、傳統規定的步驟 步驟皆通用

藉由寫作或簡報的方式表達實際的產出或解

決方案 產品的創造或表現

通常將案例或虛擬情境當作問題 通常涉及真實世界、真實的任務 相似處

1. 專注在一個開放且無止境的問題或任務 2. 實際提供知識與技能的應用

3. 建立 21 世紀所需技能，如高層次思考、分析 4. 強調學生必須自主探究

5. 比起傳統課程的實施需要較長時間與較多面向 6. 學習過程比學習產出重要

7. 在最後階段與同儕及教師評鑑

資料來源：整理修改自Lamer (2014); Savery (2006)

因此，我國教師也經常以問題本位學習及專題本位學習進行探究教學研究，研 究結果顯示均對學生學習興趣有顯著的正向改變（羅梓洋，2018；張藝馨，2016）。

由此可知，不管是問題本位學習或專題本位學習，均能讓學習者在生活情境裡，藉 由探索問題或任務加以建構知識或技能等概念，達到學習者的學習效果。

肆、教師應具備 STEAM 專業知能

在成為教師前，透過師資培育過程裡，就應具有基本的教育專業知識，Shulman

（1987）認為教師專業知能是教師懂得使用有效的方式並暸解學生的先備知識與 迷思概念，才能有策略的將教學內容傳達給學生。他提出教師應具備的七項知識：

(1)學科內容知識、(2)教學內容知識、(3)課程知識指教師對教材與課程的理解、(4)

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學科教學知識、(5)學習者知識與特質、(6)教育情境知識、(7)教育目標知識，意味 著教師除了對學科本身的概念知識外，還需要具備班級的經營、教材與課程的理解 及學習者本身的背景，才得稱之為專業知能，但其中特別強調學科教學知識的重 要，認為學科與教學知識的整合能使教學者更清楚暸解如何針對學習者興趣，提供 適當的方式進行教學。

Kennedy 與 Barnes（1994）兩位學者指出教師的專業能力應具一般學科知識與 教學技能外，還需有教師信念、價值、角色認同，以及自省能力。Parkay 與 Stanford

（2000）認為身為一位專業教師既需具備基本的知識和能力外，還要有反省與解決 問題的能力，才足夠勝任教育工作者，其基本知識包括：(1)暸解自我和學生的知 識、(2)學科專門知識、(3)教育理論與研究知識；基本能力則包括教學技巧與人際 溝通技巧。

除此之外，國外STEAM 的教師專業發展課程內容還針對教師對 STEAM 教育 的價值、特定學科的暸解、跨領域課程的規劃、PBL 的運用與操作（Sinay, Jaipal- Jamani, Nahornick & Douglin, 2016; STEAM Education, 2015）。以韓國的「KOFAC 計畫」為例，他們將培訓分成三個階段，入門、初階到進階，主要先讓有意實行之 教師暸解STEAM 教育的意義，教師必須先找到為什麼，若有意願即可再透過不同 階段的訓練，增加教師在現場操作的規劃及實驗，使教師從為什麼的階段到實踐於 教室或校園裡，最後亦可成為受訓教師的教師（Jho, Hong & Song, 2016）。

再者，吳筱涵與陳嘉彌（2018）於國際教育創新研討會提及 K-9 教師若實施 STEAM 跨領域教學必須包含的知能有各領域的基本學科知識與基本教學能力之 兩項。因此，研究者依據以上參考資料整理出教師實施STEAM 課程所需之專業知 能有以下兩點：

一、教師應具基本科學、數學的學科內容知識

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得以運用自如。所謂數學是科學之母，所有科學與工程都需要透過數學的計算、驗 證才得以解決，加上科學應用到科技與工程是社會趨於進步的來源。因此，數學與 科學為人們需更加重視的知識與技能，Meyrick（2011）認為 STEM 教育是學生運 用科學、數學的知識並透過科技與工程的方法來設計解決方案。

擁有基本學科知識對於教師在進行課程引導時，能更有脈絡的使學生理解學 科間的關聯，甚至激發學生思考如何將不同元素的方案整合其一，以提出具創造力 的解決方案。近年，澳洲教育部發現於澳洲在教授數理專業的教師於大學期間並未 接受數理的訓練，因此澳洲聯邦教育部長Siman 於 2018 年的澳洲全國科學教師協 會提出每所中小學都應該擁有超過兩、三名擁有科學專業教師，以啟發學生對科學 的興趣，也必須在5-10 年內，讓每所中學都有 STEM 專業素養的老師教授相關科 目（駐澳大利亞代表處教育組，2018）。

從澳洲大力推動數學、科學教師培育政策的案例來看，說明著教師具有科學及 數學的學科內容，是未來STEAM 教育在臺灣是否成功推行的關鍵其一之因素。

二、教師的解構教材與反省應變之能力

（一）解構、重組教材之能力

課程是教學最重要之處，將適當教材融入生活情境，以達到學習之成效，由此 可知教材在課程中扮演相當重要的角色，但臺灣在大量坊間教材使用下，教科書已 成為學生學習的全部。因此在實施STEAM 教學，教師間應透過合作討論將教材的 主要概念解構並重組融入生活情境，使得各學科間的連結能更緊密，而學生亦可從 不同的課程中學習到多個學科內容。

張金田（2017）曾提到跨領域教材統整的現況容易出現三點問題，其一為教師 缺少跨學科的專業，以至於未能暸解到學習知識該具備的核心要素、其二為坊間教 材普及且制式，自編教材的缺乏，最後為課程之核心概念不明，導致課程僅有活動，

學生無法獲得學習知識。因此，我國教師在跨領域課程的教材解構重組之能力仍需 透過在職專業發展亦或師培中心加以培養，以因應未來新課綱的課程設計。

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（二）教學反省的應變能力

反省是社會及人類能進步的最大因素，學習反省能改進自身缺失以邁向卓越 的自己。教育為國家之本，因此反省能力在教師身份上更顯得重要，倘若教師未能 對自身教學反省檢討，則教學將會一成不變，最終仍遭時代成長而淘汰。多位學者 認為教師教學反省的能力也是專業知能重要部分（Parkay & Stanford, 2000; Kennedy

& Barnes, 1994）。但因教師長年過於依賴教材，導致教師對於教材的解構與重組 能力偏弱，多數只能依照教材排列方式從事進度教學，導致學科間的連結被拆的支 離破碎，而學生也只能學習到單獨的學科，教師對教學的熱情及專業也逐漸被消磨 殆盡。因此，教學反省可協助教師在教學後，省思自己在教學課程中扮演的角色，

讓教學反省成為和自我溝通的能力（曾祥榕，2016）。

Manen（1977）將教師教學反省分為三種不同的層次，分別是技術理性、 實 踐行動及批判反省三個層次：(1)技術理性（Technical Reflection）即反省達成目標 所需的技術問題，對於目標本身和周遭問題的環境脈絡視為理所當然，不多加懷 疑；(2)實踐行動（Practical Reflection）在澄清整個教學目標、原理、原則和實務背 後的假設，及所蘊涵的個人與文化背景意義並評估教學行為的本質與可能導致的 結果，反省教師個人的知識、價值觀，以及日常的學校生活世界；(3)批判反省

（Critical Reflection）主要檢視教育體系或社會的結構性力量、背後假設、規範與 規則等，是否限制了教育實務；確認當前的教育實務，是否符合人類重要的需要與 目的，還需評估教育宗旨、經驗和行動，是否導向正義、公平、自由社會的實現。

且多數學者亦認為教學反省，不僅能使教師改進教學，對於促進教師專業發展扮演 非常重要的角色（曾韻如，2006；高博銓，2000；饒見維，1996）。

第二節 跨領域教學

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下，單一領域的專業已無法適應於職場。再加上科技於近十年來的蓬勃發展，更造 就市場的需求及發展趨於多元，產官學開始重視具有專業技能的跨領域人才，產業 界的多位董事長如嚴凱泰、施崇棠與李開復皆在報章雜誌裡談及現今人才的需求 係具有跨領域的專業能力，因此可以發現跨領域在當代的職場上已是每個人才應 具備的專業能力。

職涯需求的改變，促使教育體制逐漸朝著多元發展努力。已上路的 108 課綱 強調教師應將跨領域教學成為班級常態，使學生在校即可逐漸培養跨領域的思維 及能力。其中跨領域教學是統整課程得以實踐的方式之一，能增進學生自主學習，

活用並延伸知識與技能，且透過合作學習增進學生互助，同時激勵教師的教學專業 自主，促進同儕協同教學，也強化師生間的參與互動，將社區特色文化與學科間充 分結合。雖審慎計畫與積極推動統整課程可以發揮上述之功能，但實施時仍會遇 到，教師各自教學的心態、學生學習的被動習慣、行政機關的集權、學校行政與家 長的不支持、統整課程的內容共識及教學評量方法的單一等困境（李坤崇，2000）。

在學術或醫學研究單位，跨領域合作早已行之有年，其 Jensenius（2012）將 Zeigler 提出的三項跨領域再增加兩項。因此，Jensenius 認為跨領域的模式共分五 類，如圖2-2-1 所示：

1. 領域內（Intradisciplinary）代表在同一領域間跨領域。

2. 跨領域（Crossdisciplinary）表示從另一領域的觀點探討另一個領域。

3. 多領域（Multidisciplinary）集合各領域人才，各自貢獻所學，共同解 決問題。

4. 跨科際（Interdisciplinary）整合來自不同領域的知識與方法，此跨領 域方式為實際且綜合的使用方法。

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5. 超領域（Transdisciplinary）：則是綜合多種領域，形成新的領域，爾 後可再成為內領域模式。

圖2-2-1 五種跨領域之模式 資料來源：出自Jensenius (2012)

在教育單位，Drake 與 Burns（2004）認為跨領域教學上較常出現的為其中的 三 種 ， 多 領 域 （Multidisciplinary ） 、 跨 科 際 （ Interdisciplinary ） 及 超 領 域

（Transdisciplinary）：

1. 多領域：主要集中在學科，教師在使用此方法時，會根據主題圍繞學 科，其整合途徑有學科內的跨領域與議題整合，如圖2-2-2 顯示了不 同學科與主題的關係，會有許多不同的方式發展多學科課程，因此在 整合的強度上也會有所不同。

音樂 國文 家庭 數學

科學

戲劇 主題、議題

多領域 跨領域

領域內 跨科際 超領域

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2. 跨科際：主要關注在共同學科的概念，教師會依照學科的共同概念發 展出跨領域的技能，如圖說明了跨學科的方法，如圖2-2-3。

圖2-2-3 跨科際整合之模式 資料來源：出自Drake & Burns (2004: 12)

3. 超領域：在超學科的整合方法，教師會關注在學生問題與課程組織的 關聯。而使學生在現實生活裡運用跨學科方式與學科之技能發展出 多項的生活技能，其整合有兩項途徑，專案本位學習（PBL）與協調 課程，如圖2-2-4。

圖2-2-4 超領域整合之模式 資料來源：出自Drake & Burns (2004: 14)

英文 科學

歷史 地理

主題 概念

跨科際的技能（如素養、思考能力、運 算能力、研究能力）

較廣泛的主題

主題 概念 生活技能 真實世界為背景

學生問題

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上述三種跨學科整合的差異，如表2-2-1 可發現，多學科主要以主題圍繞學科 知識且只有一個正確答案，教師角色為專家或促進者，因此在教師個人教學裡是相 當容易可執行的，跨科際與超學科則需要有課程整合的思維，且能透過團隊彼此不 同的專長補足學科知識，教師在課程擔任的角色可能是專家提供概念與技能，但也 可能是與學習者共同學習及促進者，使得學習者能在整個學習脈絡中，培養技能及 探究問題的根本形成知識或概念；三種跨學科統整的觀點，提供了不同的設計方 式，教師能在單堂課或團隊教學中使用（Drake & Burns, 2004）。

表2-2-1 多領域、跨科際與超領域取向之比較

多領域 跨科際 超領域

組織中心 圍繞主題的學科標準 跨領域技能和概念 真實環境與學生問題

知識的 概念

• 透過學科的結構較 易學習知識

• 正確答案

• 一個真相

• 學科間有共同的概念 與技能

• 被認為是建構的知識

• 許多正確答案

• 所有知識相互連結、

依存

• 有許多正確答案

• 被認為是模稜兩可的

學科角色

• 學科程序被認為是 重要的

• 實際技能與概念的 教導

• 跨領域技能與概念的 強調

• 學科的形成不是因為 需要，而是現實情境 所強調的

教師角色 • 促進者

• 專家

• 促進者

• 專家、通才

• 共同策劃者

• 共同學習

• 通才、專家 資料來源：出自Drake & Burns (2004: 17)

貳、跨領域教學與 STEAM 的關係

STEAM 教育融合了科學、科技、工程、藝術及數學五大領域學科，從最初的 S-T-E-M 分科到 STEM 多學科再到 STEAM 跨領域整合，毫無疑問地都是為了使 STEAM 教育運用於教學現場能更加成熟。但每位學者對學科觀點的不同則會對跨 領域整合模式課程的詮釋產生影響，如：第一次提出藝術整合的美國學者Yakman

（2006）認為 STEAM 教育是奠基在數學之上，透過工程與藝術詮釋科學與科技的 跨科際整合。美國學者Bybee（2010）認為 STEM 單元學習模式是以生活或工作情

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隔年，美國學者 Herschbach（2011）認為統整課程設計的 STEM 有兩種基本 的方式，一為多領域之學科相關課程，其一跨科際之整合透過活動做為彈性課程，

將STEM 的學科知識導入活動，如圖 2-2-6 。

圖2-2-6 Herschbach 學者的 STEM 統整課程兩種模式 資料來源：出自Herschbach (2011: 101-102)

隨著韓國教育的發展，金鎮洙針對課程融入STEAM 教育提出三種綜合模型，

分別為多領域連結、跨科際交互及超領域融合之整合方式，且所有STEAM 課程皆 以科技或工程為核心，進行跨領域整合，如圖2-2-7（Kim, 2011）。

·活 動

E

S

T

M

彈性活動課程 M

E T

學科相關課程 S

與STEM 有關聯的生活情境

S T

M E

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圖2-2-7 金鎮洙提出 STEAM 教育的三種綜合模型 資料來源：出自Kim (2011)

綜合上述多位學者對 STEAM 跨領域模式的見解再加上 Sanders（2016）認為 STEAM 為整合的概念，因此在教授 STEAM 時可將一個領域作為主導，抑或所有 領域皆可單方融合。所以研究者認為教學者在設計STEAM 教學時，是可根據自身 專業或學生學習所需，選擇 S+T+E+A+M 的五項領域及領域整合模式，進而延伸 出多樣化的跨領域教學模式，並透過數學的組合公式計算出共有二十六種跨領域 的組合，如：五項領域只組合兩項領域，S+T、S+E、S+A、S+M、T+E、T+A、T+M、

E+A、E+M、A+M…等十種；組合三項，S+T+E、S+A+M、T+A+M…等十種：組 合四項，有S+E+A+M、T+E+A+M、S+T+E+A...等五種，總計共有二十六種組合，

不重複，且前後排序則不影響組合數，其公式如圖2-2-8。正因如此，本研究依據 前述多種STEAM 跨領域模式，暸解個案在實施 STEAM 融入校本課程的跨領域教 學組合模式。

𝐶_"^#+ 𝐶_%^#+ 𝐶_&^#+ 𝐶_#^# = 5!

3! 2!+ 5!

2! 3!+ 5!

1! 4!+5!

5!= 10 + 10 + 5 + 1 = 26

圖2-2-8 STEAM 跨領域模式組合種類之計算式

SSS E

M A

T

S

M

A E

T

STEAM

模型1 多學科連結式

模型2 多學科交互式

模型3 多學科融合式

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第三節 學校本位課程發展

壹、學校本位課程發展之定義與類型

學校本位課程發展概念從英、美、澳等多國興起，其針對國家統一課程提出疑 義而興起的教育改革，提倡課程發展應以學校為主體，激發教師對課程的行動與反 思，期盼教師能整合學校與社區的特色與資源，體現教師之專業發展與教學自主，

藉由教材選用、課程規劃，以符應學生個別的學習需求（莊明貞、彭麗琦，2019）。

我國是從國中小學九年一貫教育改革開始強調學校本位之概念，期盼給予地方與 學校更大的彈性，創造課程的多樣性，並在2006 年實行九年一貫課程綱要的調整，

期望課程在社會趨勢下，得以更具體執行，且須具有中小學課程之橫向統整與縱貫 聯繫，將學習節數分成領域學習與彈性學習，校本課程則是涵括在彈性學習節數裡 頭，由各校的課程發展委員會規劃實行（鄭淵全、陳殷哲，2016）。

每個學者對學校本位課程發展的定義與功能均大致相同，因此研究者主要依 據張嘉育（1999）的定義來詳述我國的學校本位課程發展。在以往中央－邊陲課程 發展旨在關注國內全體學生的共同需要，由專家主導課程發展過程，但學校本位課 程發展是為發展符合學生、學校或地方的需求為目標，所以對於學生、教師、學校 及課程而言，都具有相當重要的功能：(1)對學生而言是能立即回應學生的學習需 求，提升學生學習動機；(2)由於課程設計賦予權力給教師，更能激發教師的士氣，

有助於提高教師的參與及投入，並將教師的專業形象提升，亦可增進教師同儕的互 動，促進教師專業發展；(3)學校即可整合校內外資源與人力，有助於形塑學校課 程之願景，凝聚團隊共識，增加成員兼之認同感，更能有效回應學生與社區的需求 性。因為學校本位課程發展給予學校課程規劃的權力，由學校承擔較多的課程責 任，同時可帶動學校對課程的反省與創新，提高學校的辦學績效；(4)對課程而言，

能避免不必要的懸缺課程，發展更符應社區、學校與學生所需之課程，也能提高整 合課程的成效。

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二、學校本位課程發展之類型

學校本位課程發展係由下而上的參與，為了達成學校教育理念或解決教育問 題，以學校為主體，經由學校成員合作、討論、計畫、實驗與評鑑並尋求外界專家 協助，以發展適合學生的學習需求（張嘉育，1999；Marsh, Day, Hannay & McCutch- eon, 1990）。課程發展類型有 Brady（1987）認為以課程型態和參與成員作為二維 的分類，課程型態包括：(1)課程材料的選用、(2)課程材料的調整、(3)課程材料的 創造；參與成員包括：(1)個人教師、(2)一小組教師、(3)教師社群、(4)全體教職員，

共可構成十二種不同的學校本位課程發展類型，如圖2-3-1 所示。

圖2-3-1 Brady 學校本位課程發展之類型 資料來源：出自Brady (1987: 3)

Marsh 等人（1990）則是根據 Brady 學校本位課程發展之類型再加入課程投入 時間，並在課程型態、參與人員之向度做調整修改，形成三維的課程設計模型，因 此課程型態包括：(1)課程材料的探究、(2)材料的選用、(3)課程材料的調整、(4)課 程材料的創造；參與人員包括：(1)個別教師、(2)小組教師、(3)全體教職員、(4)教 師、家長與學生；投入時間包括：(1)一次性活動、(2)短程計畫、(3)中程計畫、(4) 遠程計畫，共可構成六十四種組合，使得課程設計可依照學校狀況及背景自行決 定，如圖2-3-2 所示。

課程材料的創造

課程材料的調整

課程材料的選用 課

程 型 態

個別 一組 教師社群 全體教職員

參與人員

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圖2-3-2 Marsh 等人學校本位課程發展之類型 資料來源：出自Marsh et al. (1990: 49)

貳、影響學校本位課程發展之因素

學校本位課程發展就如同其他課程發展般，會受到學校內部與外在條件的影 響，使得課程實施不如預期之成效，其國內外學者也對學校本位課程發展之影響因 素有不同的看法，如表2-3-2。

表2-3-2 各學者對學校本位課程發展之影響因素

Harrison

（1981，引自林佩 璇2004）

將影響因素歸納為四個系統：

（一）課程系統，如學校課程內容或課程計畫。

（二）資源運用系統，如行政任務、經費、空間、時間、硬體、家長及外 在人員和社區資源。

（三）組織系統，如學校教職員的角色分工、規則與期望。

（四）人際關係系統，如溝通及決策過程、小組型態、意見分享等。

Marsh 等人

（1990）

影響的因素包含參與者的動機、對課程革新的興趣、個人特質、團體動力、

學校氣氛、領導者、時間、資源及外在支援。

張嘉育（1999）

認為影響學校本位課程發展之因素可分為三點：

（一）教師個人因素，包含教師的認同、意願與知能、時間與負荷。

（二）學校本身，包括課程領導、學校組織結構與氣氛、經費、資源、諮 詢服務等支援系統、教師流動、學校規模。

（三）學校外部因素，包含國家整體政策、社會觀念。

個別 小組 全體

教職員

教師、家長、

學生 參與人員

課程材料的創造 課程材料的調整

課程材料的選用 課

程 型

態 課程材料的探究

遠程計畫 中程計畫 短程計畫 投

入 時 間 一次性活動

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表2-3-2 各學者對學校本位課程發展之影響因素（續）

林佩璇

（2000）

影響校本課程發展的因素有五點：

（一）外在環境系統（二）課程系統（三）學校系統，如特性、結構、氣氛（四）

資源系統，如時間、諮詢人員、社區、教師訓練、教師獎勵（五）人的系統，如 教師實踐的智慧、專業判斷。

陳麗莉

（2001）

影響因素有四點：

（一）教師的知能意願（二）領導者風格（三）學校內部環境（四）學校外環境。

研究者綜合上述學者專家的看法，綜合分析提出以下三個因素：

一、教師個人因素

（一）意願

Marsh 等人（1990）認為教師是學校本位課程發展的影響重要因素，其中又以 教師個人特質影響當前工作的滿意度，可分類出有無動機參與學校本位課程發展，

其滿意又可分成：(1)對工作滿意且穩定，所以無動機參與課程發展；(2)滿意，但 有想升遷、調校、同儕力與反省力之原因，所以願意參與課程發展。而當前工作不 滿的原因包含：(1)學生表現差；(2)對自身教學不滿；(3)有同儕壓力；(4)對反覆的 教育工作感到厭倦；(5)薪資等級不足；(6)時間優先順序的衝突，如：在職就學；

(7)科技的發展，七項因素會影響教師承擔學校本位課程的意願，如圖 2-3-3 所示。

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圖2-3-3 教師參與校本課程發展之因素 資料來源：出自Marsh et al. (1990: 52)

（二）專業知能

宋銘豐（2002）認為學校本位課程發展的因素之一有教師的專業知能，包括：

課程與教學的能力、精神、態度與經驗是否足夠。當教師專業能力不足時，得考量 學校的外部資源能否支援校內教師在教學發展的區塊，外部支援如：專業人士指 導、教師培訓研習等。

二、學校因素

（一）學校領導者風格

陳秀珠（2011）研究顯示民主型、人性關懷型與人和型的領導風格較有利於提 升教師工作士氣及增進學校效能。因此可得知上述三種類型，在帶動學校本位課程 發展時最適切的領導方法。

對於目前工作 的滿意度

教師個人特質 1.家庭承諾與 利益

2.個性 3.信念模式 4.教師訓練

滿意

滿意，但 1.想升遷 2.想調校 3.有同儕壓力 4.有反省力

不滿意，因為 1.學生表現差 2.對教學不滿 3.有同儕壓力 4.對反覆的教育工 作感到厭倦 5.薪資等級不足 6.時間優先順序的 衝突

7.科技的發展

處於穩態，沒有動機參與學校本位課程發展

特定焦點的革 新

（出自於需 求與約束的平

衡）

承擔需要 的學校本 位課程發 展活動

達到新 的穩態 水平

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（二）行政資源安排

學校行政須協助推動校本課程發展課程發展之工作，同時也須有時間、空間與 專家的協助，以提供講習課程，提升教師專業知能，且積極與外部資源做連結，並 妥善安排課程及空間，提供教師支持（宋銘豐，2002）。

三、外部因素

（一）資源的挹注

偏遠地區小型學校的資源較大型學校缺乏，因此具有足夠且適合資源的挹注，

可強化學校本位課程的發展，讓學校達到解決教育問題之目標，以建構出一套符應 本地需求的課程。

（二）社會的價值觀

家長們須要對學校本位發展課程抱持支持的態度，並相信學校本位課程發展 能夠給予學生足夠的學習機會並滿足學生的學習需求。

參、以校本課程發展 108 課綱之九大核心素養

十二年國教係立基在九年國民教育之上，以五大理念推動十二年國教，強調因 材施教、適性揚才、多元進路及優質銜接，達到提升國民基本知能、培養現代公民 素養、引導學生多元適性發展之目標。課程發展本著全人教育之精神，強調學生是 主動的學習者，學校教育應誘發學生的學習動機與熱情，並引導學生發展自我、與 他人、與社會、與自然的各項互動能力，協助學生實踐所學，致力社會、自然與文 化的永續發展，共同謀求互惠與互好（教育部，2014）。為落實十二年國民基本教 育之課程理念與目標，核心素養除作為課程發展主軸外，亦扮演學校本位課程發 展、引導教師教學及學生學習方式與評量的重要角色，以利各教育階段的連貫及各

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系統且完整的課程設計將學科知識、基本能力與核心能力統整成可教學的核心素 養，提升教師課程設計及學生學習效能，以達成國民教育之功能。簡言之，核心素 養包含了使用知識、認知與技能的能力，以及態度、情意、價值等，以適應現在生 活與未來的挑戰（洪詠善、范信賢，2015；蔡清田，2014）。因此，核心素養強調 的不只知識及技能的習得，更注重學習與生活的聯結，教學設計根據三面九項進行 跨領域的課程，三大面向：自主行動、溝通互動及社會參與，其中各面向均包含三 項素養，以下依據教育部於2014 發佈之《十二年國民基本教育課程綱要總綱》說 明國中階段應具備的素養意涵。

一、自主行動

強調個人為學習主體，學習者應能選擇適當學習方式，進行系統思考以解決問 題，並具備創造力與行動力，且在社會情境中，能具自我管理，並採取適當行動，

提升身心素養，精進自我，包含三項素養，如下。

（一）身心素養與自我精進：應具備良好的身心發展之能並展現自我潛能、

探索人性、自我價值與生命意義、積極實踐。

（二）系統思考與解決問題：應具有理解情境全貌，並作獨立思考與分析 的知能，運用適當的策略處理解決生活及生命議題。

（三）規劃執行與創新應變：應具備善用資源以擬定計畫，有效執行，並 發揮主動學習與創新求變的素養。

二、溝通互動

意指學習者應能廣泛運用各種工具，有效與他人及環境互動。這些工具包括物 質工具和社會文化工具，前者如人造物（教具、學習工具、文具、玩具、載具等）、

科技（含輔助科技）與資訊等；後者如語言（口語、手語）、文字及數學符號等。

工具不是被動的媒介，而是人、我與環境之間正向互動的管道。此外，藝術也是重 要的溝通工具，國民應具備藝術涵養與生活美感，並善用上述之工具，此面向包含 三項素養，如下。

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（一）符號運用與溝通表達：應擁有運用各類符號表情達意的素養，能以 同理心與人溝通互動並理解數理、美學等基本概念，應用於日常生活中。

（二）科技資訊與媒體素養：應具有善用科技、資訊與媒體以增進學習的 素養，並察覺、思辨人與科技、資訊、媒體的互動。

（三）藝術涵養與美感素養：應具備藝術展演的一般知能及表演能力，並 暸解美感的特質、認知與表現方式，增進生活的豐富性與美感體驗。

三、社會參與

重視學習者在彼此緊密連結的地球村中，需要學習處理社會的多元性，以參與 行動與他人建立適切的合作模式與人際關係。每個人都需要以參與方式培養與他 人或群體互動的素養，以提升人類整體生活品質。社會參與既是一種社會素養，也 是一種公民意識，包含三項素養，如下。

（一）道德實踐與公民意識：培養道德思辨與實踐能力，具備民主素養、

法治觀念與環境意識，並主動參與公益團體活動，關懷生命倫理議題與生態環 境。

（二）人際關係與團隊合作：應具備利他與合群的知能及態度，並培育相 互合作及與人和諧互動的素養。

（三）多元文化與國際理解：應具備敏察和接納多元文化的涵養，關心本 土與國際事務，並尊重與欣賞差異。

核心素養適用現今多變的科技網路世代，亦可積極地回應生活情境的需求，特 別是現代社會所需的「語文素養」、「科學素養」、「資訊素養」、「媒體素養」、

「民主素養」、「多元文化素養」、「環境生態素養」等生活素養，且核心素養是 可經過課程規劃設計、教師教導、學習遷移，以應用到不同的情境，並具有可達成

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圖2-3-4 所示，每個素養都不只存在於單一科目或單一領域，而是交錯地反覆出現 於每個課堂之中，才能使得學習者將核心素養實踐於學習和生活，所以核心素養不 只是結果，更是學習歷程（洪詠善、范信賢，2015）。

圖2-3-4 跨領域之十二年國教核心素養

總言之，十二年國民教育課程總綱，強調國中小學之學校本位課程發展，以激 發學生身心發展與自我潛能。因此教師們需考量學校條件、社區特性與需求、家長 期望、學生需求等相關因素，串連全體教師與社區資源，及學校發展特色，設計並 提供彈性課程，得以實施統整學習（鄭淵全、陳殷哲，2016）。

第四節 STEAM 校本課程之相關研究

壹、國外 STEAM 教育之現況

STEAM 教育在美國扮演的角色不單單只是教學策略，而是攸關著全美國人才 競爭力及經濟政策。從 K-12 延伸到高等教育，創立 STEM、STEAM 之學位並與 企業相互合作，期望大量培養具備 STEAM 技能之人才，增加國家競爭力與勞動 力，以符合各職業所需之人才數。經Gonzalez 和 Kuenzi（2012）研究顯示在過去 十年中，科學與工程（簡稱 S&E）的總體研究生入學率提高 35%；此外，非美裔 國家S&E 學生的入學人數也增長超過 50%。STEM 的政策不斷在發酵中，美國前

自主行動

社會 參與

溝通 互動

規劃執行 與 創新應變

符號運用 與 溝通表達

科技資訊 與 媒體素養

藝術涵養 與 美感素養 多元文化 與 國際理解

人際關係 與 團隊合作

道德實踐 與 公民意識 身心素質 與 自我精進

系統思考 與 解決問題

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總統 Obama 強烈認為需有更多學生具備 STEM 之能力以符應 21 世紀社會之勞動 力，特此將 2014 年的編列預算整整提高到 31 億，主要針對優秀的 STEM 師資進 行培育、支持各地高中以STEM 為重點學校、推動國家科學基金會對 STEM 科系 的改善及大量投資STEM 教學及學習研究（The White House, 2013）。英國政府於 2004 年發布《2004-2014 科學和創新投資框架》計畫（Science & Innovation Investment Framework 2004-2014），其中一項具體目標即是強化科學家、工程師與技術專家 的培育：提高高等及中小學自然科學教師素養，以引導中學生提高研究自然科學的 興趣，且未來能選擇科學、工程與技術專業的人數（Britain, 2004）。

在澳洲，由科學家提倡應開始在校推行STEAM 教育，其因 STEAM 教育是讓 青少年具有積極參與社區與專業論壇，以解決影響全球之科學技術相關問題的能 力，且Taylor（2016）認為 STEAM 教育能使理科教師參與學校本位課程的開發，

同時也為不同學習領域的教師提供了創新的空間，得以共同開發綜合課程，目前已 有多所中學在校推行STEAM 課程。除歐美、澳洲等國家外，亞洲地區已有韓國、

中國（包含香港）、馬來西亞與台灣多國進行推動，而韓國及中國的推行最廣泛。

在2016 年，中國教育部發布的教育信息化“十三五”規劃期望能建成“人人 皆學、處處能學、時時可學”，強化信息技術及教育的融合，進而實現學生全面發 展的教育目的（中國教育部，2016），從《中國 STEAM 教育發展報告》中可暸解 到 STEAM 教育在中國大多以國中小學階段的每週一小時的社團或選修課實行，

且多從資訊科技進行探索，如：深圳黃岡中學、北京八一學校、北京第十九中學等 公立學校；但有些民營的私立學校也非常熱衷於STEAM 教育的開發，如天津英華 國際學校與上海濰坊新紀元學校，在校開設相當多堂課程，提供專業的學習空間

（中華人民共和國教育部教育管理信息中心、北京師範大學與北京國信世教信息 技術研究院，2017）。香港政府亦將 STEM 教育為施政報告的重點政策之一，投 入經費發展STEM 專業發展學校，積極推動 STEM 教育，為此香港電腦教育學會