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九十一年度【国小中年级九年一贯生活化之自然与生活科技在解决问题能力方面课程发展与评鉴研究(I)】

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九十一年度【国小中年级九年一贯生活化之自然与生活科技在解决问题能力方面课程发展与评鉴研究(I)】行政院国家科学委员会补助专题研究计划成果报告 九十一年度【国小中年级九年一贯生活化之自然与生活科技在解决问题能力方面课程发展与评鉴研究(I)】 NSC 91- MOE -S-133-002-X3 主持人:黄万居 台北巿立师院科教所 执行起迄: 20020101~20021231 摘要 教育部颁布的国民中小学九年一贯课程,已于九十学年度开始实施。本子计划以重视「生活化」为主轴,统整课程,并发展科学素养向度中的「解决问题能力」评量与课程评鉴工具,以提供教科书出版者及学校教师参考用,研究者至盼藉由此计划的实施在课程改革的关键时期提...
九十一年度【国小中年级九年一贯生活化之自然与生活科技在解决问题能力方面课程发展与评鉴研究(I)】
行政院国家科学委员会补助专题研究计划成果 九十一年度【国小中九年一贯生活化之自然与生活科技在解决问题能力方面课程发展与评鉴研究(I)】 NSC 91- MOE -S-133-002-X3 主持人:黄万居 台北巿立师院科教所 执行起迄: 20020101~20021231 摘要 教育部颁布的国民中小学九年一贯课程,已于九十学年度开始实施。本子计划以重视「生活化」为主轴,统整课程,并发展科学素养向度中的「解决问题能力」评量与课程评鉴工具,以提供教科书出版者及学校教师参考用,研究者至盼藉由此计划的实施在课程改革的关键时期提供适时适切的贡献。本研究原来是属于整合型之一子计划,计划以三年为期,完成下列三项研究:(1)3至5个适合中年级自然与生活科技,并且符合九年一贯课程精神与内容的模块。(2)提供一套有理论根据、有实验支持、简便可行的「解决问题能力」评量工具。(3)协助总计划提供教师一个理想的教学蓝图,使学校课程小组了解如何运作、如何在此基础之上完成学校本位的课程、如何进行教学及评量、如何运用教学资源,以及如何成长其专业技能。(4)协助总计划建构国民小学三至六年级生活化之自然与生活科技课程网站。本(第一)年,根据本计划之理念,发展四个生活化单元模块雏形以及「问题解决能力」评量指标初稿,亦即本研究小组已按照原进度完成第一年之研究;由于原来之整合型计划未通过,而且本计划只核准一年而已。因此,原来的第二、三年之计划,本小组将以个别方式进行。 关键词:生活化、自然与生活科技、国小、课程发展与评鉴、解决问题之能力 A Study of the Development and Evaluation a New Curriculum of Science and Technology Based on the Theme of 3rd to 4th Graders’ Daily Experience (I) NSC 91- MOE -S-133-002-X3 Wanchu Huang Graduate Institute of Science Education, Taipei Municipal Teachers College Abstract The Grade 1-9 Curriculum disclosed a new era of educational innovation in Taiwan.  However, before a consensus being reached and the curriculum being completely ready, there was already a green light to try what have never been done before in schools.  This project was an effort of integrating science educators who developed a new curriculum of science and technology based on the theme of students’ daily experiences.  The instruments of measuring students’ scientific literacy in “Problem-Solving Ability” had also been developed.  It was the hope that the materials that had been developed can be meaningful resources for textbook publishers as well as schoolteachers and they also can provide crucial contribution at this critical moment.  This year, the research group chose four topics that fit the idea of the Grade 1-9 Curriculum to develop to be modules.  And the draft of the instrument for “Problem-Solving Ability” had also been developed.  Originally, this was an integrated three-year project.  However, the project was supported only one year and the researcher will do all the other work in the second and third year.  Keywords:Development and Evaluation Curriculum, Problem-Solving Ability, Elementary School 一、前言 近百年来,时代剧变,人类已由劳力密集的农业社会,进展到工业社会,再发展到以科技为主导的后工业社会,更迈入尖端科技的时代,我们要适存于这世界,则不仅要正视此一趋势,而且也要避免沦于物质文明的奴隶,或地球的刽子手。因为科学与技术的发展给人类也带来很多负面的影响,如世界人口的急速增加、水源被污染、生态系被破坏、造成温室效应、辐射线污染等问题。这些问题已影响到人类的生存,解决之道,有赖科学教育,由国小开始培养具有解决问题能力的学生,以便将来的科技人员、政府官员以及全体国民能通力合作,解决科学、技术与社会所遭遇的问题。过去以教导科学知识为主的科学教育,到了八O年代,已无法解决所出现的社会问题,八O年代的科学课程,不仅要投注在认知、技能方面,而且也要重视情意、道德和伦理的层面,必须以解决与科学及技学有关的社会问题为主(许荣富,1991)。 目前世界上有关生活化教学之理念,以耶格(Yager)所提倡的STS (Science/Technology/  Society, 科学-技学-社会)教学最受各方所重视,所谓STS教学就是以学生日常生活中或社会上所发生的问题为主题,让学生自己主动设计解决问题的学习策略;教师站在指导者的立场,指导学生学习。学生在探讨此主题的活动过程中,很自然地学到科学知识、科学方法和科学态度。STS为目前国际上科学教育的重要研究课题之一(Yager,1996),STS的教学目标为培养学生的创造力、探讨能力、决断能力、解决问题能力和具有社会观及世界观,亦即培养二十一世纪的公民。 杜威说:「教育即生活」,许多教育学者更甚而同意:「生活即教育」。但在1993年美国一项对于11种最常用的中学科学教科书进行分析,以了解当代教科书中涵盖生活议题(STS)的份量(Chiang-Soong & Yager, 1993),发现生活与科学教育之关系,似乎相当疏远。此项教科书之研究发现,在美国这些常用的科学教科书中与上述探究主题相关的篇幅约仅占7%,甚至有低到不足1%;而且还发现随着年级的增高所占份量逐年降低的不利现象。基于此研究,姜宋氏与Yager (p. 350) 即建议1.教科书中应加重生活中科学、科技议题的份量。2.各年段生活中科学、科技相关议题份量不仅不应减少,甚应逐年增加以增进学生对社会更多之思考与了解。揆诸欧美中小学科学教科书中的编排意旨几乎皆强调重视生活经验、学生中心与科学、科技、与社会三者互动的动向而言,在中小学科学教育中引入STS的教学方法与加强生活经验为核心的内容,已然成为主流思潮与正待追求的愿景。 二、研究目的 本研究原来是属于整合型之一子计划,计划以三年为期,本(第一)年研究的目的为: (1)设计3至5个适合中年级自然与生活科技,并且符合九年一贯课程精神与内容的模块。 (2)提供一套有理论根据、有实验支持、简便可行的「解决问题能力」评量工具。 三、研究计划重要性 教育部(2003)在民国九十二年三月十日颁布「国民中小学自然与生活科技领域课程纲要」,强调以培养国民所需要的基本能力为本,课程则以「国民中小学九年一贯来设计」,教学活动则要「以学生为主体」,教材则应「以生活经验为重心」,并且为了适应地区特性、学校资源和学生特质,在教学节数和教材份量上,为学校及教师的教学提供了很大的弹性空间。并要求各地学校、教师以人性化、生活化、适性化、统整化和现代化来规划其教育活动。 在这种教学节数弹性化、教材选用自由化的学习环境,教师如何去运用这些自主的空间,调节其教学活动的内容和方式,以达到教学效益「最优化」的课程设计呢?这已是各学校、各教师所面临的最重要问题了。除了「人性化、生活化、适性化、统整化和现代化」的教材与教学尚停留在一个理想性的理念层次的阶段之外,更令人感到严酷考验的是对于全国教师而言,这种类型的教材与教学是一种大家未曾有过的崭新经验。另外,对于以培养基本能力为目标的课程而言,如何由班级教学活动中去观测及评断学生在「基本能力」方面学习的成效,本身也是一项有待开发的评量技术。本计划呼应新课程的改革,提出此一教材研发工作。 四、文献探讨 (一)国内有关生活化之自然与生活科技的研究 本研究计划乃是先后由王澄霞、陈文典自1995年至2001年所领导的STS整合型研究计划之进一步研究计划,在过去六年中,STS研究群从STS模块的开发着手,进行STS模式之教学实验,探讨STS之教学成效, STS教师所需之专业能力,社会资源的配合等问题。本计划主持人曾参加开发模块策略之探讨(黄万居,1996),在STS教学中面对各式各样问题时,师生于解决问题互动模式之探讨(黄万居,1997,1998), STS 师资所需之基本能力,则利用分析研发教学模块,评量 STS 教学活动等(Huang,1997; 黄万居,1999),至于国小STS教学与创造力培养之研究(黄万居,2001)均有详细之探讨。 我国的课程系由中央政府所制订, 而联考影响教学,多数科教专家认为STS的教学理念很好, 可是实施有困难。根据国外学者之研究STS教学正好可以培养学生解决问题的能力(Yager,1996),然而,一般的教师却缺少营造积极的教室环境,以提高学生解决问题的能力之教学能力。因此要提高学生的解决问题的能力,必须先发展课程与评鉴工具帮助教师具有以上所述之技能。本计划系一研发STS课程与评鉴工具的实验性工作。揭橥以学生所关切的生活或社会的问题为议题,由学生以主动自动的活动方式,在探讨此议题的相关问题之过程中,由解决问题的活动获得学识的增进和能力的增强。 (二)国外有关生活化之自然与生活科技(STS)的研究 英国在1975年就开始注重科学与社会关连之重要性,英国科学教育协会(The Association for Science Education, 简称ASE)于1981年出版「脉络中之科学」(Science in a Social Context, 简称SISCON)教材为STS教育开路(引自魏明通,1994)。该教材适合出现于16至18岁学生的科学课程,引燃八O年代对六O年代课程实施的反思。美国则在由其国家科学基金会(National Science Foundation, 简称NSF)于1976资助的大型科学教育改进计划—Project Syntheses中,将STS视为整合课程之重点。有趣的是,在社会科教育专业领域,如美国社会科学委员会(National Council for the Social Studies) 在1977年亦将科学、科技主题视为一个应该加以重视的社会科学教育领域。1982年美国科学教师协会(National Science Teacher Association, 简称NSTA)在其立场宣言(position paper)中对此更有清楚宣示(NSTA, 1982)。到了1980年代末期, STS已经被认为是「科学教育活动的焦点」,而且是一个当时最重要的课程发展动向之一。1993年一项全国性STS的推广使用调查发现(Berlin, 1993) ,全美五十州中,有六个州要求、九个州建议、十九个州鼓励其所属学校将STS教育纳入各学校科学课程。就学校数而言,全国有21%的学校采用若干形式重视生活经验的科学教育,到了1994年50州中已有45州采用,采用的学校数亦随之增加。就北美地区而言,生活导向的课程在近20年间可说相当丰富。八O年代末、九O年代初,加州柏克莱大学发展了一套以中学生为对象、以生活经验为中心的化学教学课程。
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