STS教育理念及其應用

陳振威

一.             前言

八0年代的科學教育,有鑑於人類因科技過度或不當地使用,造成對生態的破壞,環境的污染愈趨嚴重;另外,由於資訊時代的來臨,俾使將來人類的社會活動範圍快速地擴張。因此,引發了將「科學」與「科技」重新回歸到以人為主角的「社會」之中。所以八0年代的科學課程設計及教學著重於科學、技學及社會(Science, Technology and Society, STS)三者不可分之人性化關係的探討(Bybee et,al , 1980)。這樣的課程設計及教學,我們稱之為STS教學。

因為STS教學只是一種理念,所以在實施上便需要其它的教學方法和評量方法加以配合。而最能夠符合STS教學理念的教學法及評量法便是「建構式教學法」及「實作評量」。

二.             STS教學

所謂STS(Science-Technology-Society, 科學-技學-社會)教學,就是以學生日常生活中或社會上所發生與科技有關之問題為主題,讓學生自己主動設計解決問題的學習策略;教師站在指導者的立場,指導學生學習。學生在探討此主題的活動過程中,很自然地學到科學知識、科學方法和科學態度。

美國在80年代初所推行之STS教學,其主要代表人物有Yager等人。Yager 曾經對科學教育下過這樣的定義:科學教育,此一學門主要在研究科學與社會間之交互關係,也就是說研究科學對社會的衝擊及社會對科學的影響(Yager, 1984)。這定義引起相當大的迴響。其中不乏持反對立場(Good, Herron, Lason, Renner, 1985)。雖然如此,STS教學仍在廣泛支持下,逐漸受到重視,而STS的主題也逐漸被美國科學教育界所接受中。不僅出現在大學的課程,同時也逐漸融入K-12的科學課程設計及教學之中(石明卿,民82)

STS是針對科技所帶來的「社會問題」,為培養具有科學素養能力的公民而發展的科學教育理念。對一般學生而言,科學學科常讓他們覺得無聊,而且與實際生活沒有關連。因此,Yager1990年提出:要用STS教學課程讓學生對一些與科學有關的社會問題產生興趣及好奇心,然後以科學的態度及探究過程、科學概念知識尋找解決問題之道,讓學生產生創造力,並加以應用於社會上(林顯輝,民80)。

STS教學之學習活動具有下列特徵:(a)以學習者為中心(b)以問題為中心(c)根據學習者的已有知識(d)連結於教室外的世界(e)連結於社會、文化和環境相關議題(f)培養能作抉擇及解決問題的高層次思考和(g)鼓勵個別學習,同時鼓勵合作學習,以提昇倫理及社會價值觀(王澄霞,民85)

STS理念的科學教材大致上可分為幾個領域,例如能源、人口、環境品質、自然資源應用、國防與太空及科技發展的影響等等。教師針對某一議題進行教學時,基本上是不用教科書的。教師STS理念的建立,需要老師自己建構,且社會議題常因地區不同而有所差異。因此,各地區國小STS課程,宜以教師自發組織區域性課程研究小組加以編輯(蘇育任,民85)。

至於STS理念之評量則是多元化,對於STS課程學生學習成就的評量之領域,Yager 則建議了以下六個領域:科學知識(concept)、科學過程(process)、科學態度(attitude)、創造力(creativity)、應用(application)、世界觀(world view)。但是STS評量方式多由教師以其專業能力,以適合之方式加以評量,例如,「實作評量」或「歷程檔案評量」。因為實作評量可以藉由實際操作,瞭解到學生的過程技能,這是一般紙筆測驗評量比較無法評量到的。至於歷程檔案評量則是將學生的各項學習歷程列入評量的內容當中,教師便能藉此對學生在學習過程中所瞭解的程度、遭遇的困難,或學習的態度等有所瞭解。

三.             實作評量

實作評量(performance assessment)是一種新的評量方式。實作評量它不是傳統的選擇題型式的測驗;而是直接測量學生與真實生活(學校外的)有關的表現。

此評量方法深受當代認知心理學與學習心理學中的建構論思潮所影響,為了促進學校課程的改革以及真正促使學校善盡培育人才之責,美國各州教育當局與教育相關學者近年來紛紛倡導實作評量的觀念。實作評量應具備的特色有:(1)強調學生對知識的自我決定;(2)強調學生對知識的自我組織性;(3)強調學生自我評鑑與自我校正的能力;(4)強調考核學生的實際生活表現;(5)強調解決問題的取向;(6)強調知識獲得的統整性而非零碎知識;(7)強調老師的開放心靈;(8)強調學習歷程與活動;(9)強調較長時間所發展的學習成果;(10)強調考核學生高層認知能力;(11)強調建立評量基準的發展階層。這些特性與其他學者對實作評量的界定與功用的觀點是聚合的(彭森明,民85年)。同時大部份也符合STS教學的評量精神。

實作評量可適用於傳統教學評量的任何時機,尤其用在教學活動中來達成形成性或總結性評量的目的,更是顯得比傳統評量形式來的生動有效。除了教學的評量外,美國許多希望以評量改革帶動教育改革的學者或政策家們,也都倡導將實作評量使用在全州性或全國性的常模參照或標準參照評量上。

然而,實作評量目前還只是初期發展階段,許多學者指出,它是必須通過許多的挑戰才能有所成果的。而在測驗技術上,常會遭遇到試題製作不易、或製作與評量時間太長、評分的客觀性與正確性沒有標準可循等等問題。

四.             結語

以上所提到的教學方法及評量方式與STS教學的關係討論如下:
(一)就建構式教學而言:

STS教學法所強調的科學及社會議題的探究與討論,與建構式教學所強調的「自我知識建構」,共同的特點是,學生的學習必須發生在自己生活周遭所發生或所經驗、體會的事件上。然後激起學生學習的興趣,進而探究科學知識或做決策並解決問題。另外,STS教學強調的討論及合作學習,更是社會建構(social constructivism)非常強調的。因為透過討論及合作學習,學生將得到比較客觀並且多元的看法,並且以皮亞傑的調適(accommodation)、同化(assimilation)及平衡(equilibrium)的觀點來看,同儕討論的過程所產生的共識或認知衝突進而達協議的這個互動過程,是相當重要並且不可或缺的。
(二)就實作評量而言:

STS課程評量之領域包括科學知識(concept)、科學過程(process)、科學態度(attitude)、創造力(creativity)、應用(application)、世界觀(world view)。某些領域(如態度、創造力、應用及世界觀)都很難以傳統的評量方式加以評估。而「實作評量」是一種全方位的評量,因此很適合STS教學所做的評量。  

另外,STS教學的理念在國外已推廣多年,但在國內只是起步階段。此外,STS教學及其相關教學法或評量方式,在實施上仍有相當大的困難(如教育制度、升學制度或老師的意願等等),因此尚有待當局及有心人士的大力推廣,以早日達成科學、技學及社會的緊密結合。

參考書目

石明卿(民82),九0年代美國科學課程改革,花師數理教育季刊,263-83

王澄霞(民85),化學領域之STS師資培育課程架構,化學期刊,54, (2)103-114

林顯輝(民82),科學、技學和社會三者相結合的科學教育新理念,國教天地,8724-32

蘇育任(民85),開發國小自然科學STS單元教材之研究,進修部學士學位班獨立研究專輯(台中師範學院)5161-181

吳璧純,(民83年)。認識階層模式與小學自然科教學的幾個迷思,國教學報,651-68

彭森明,(民85年)。實作評量:理論與實際。教育資料與研究,944-48

Bybee, R., Harms, N., Ward, B., Yager, R. (1980), Science Society and science education, Science Education, 64(3),377-395.

Good, R. (1985), The domain of science education, Science Education, 69(2), 139-141

Yager, R. E. (1984), Defining the discipline of science education, Science Education, 68(1), 35-37.