台灣現況與國際教育改革趨勢
在過去升學制度下,知識多用於考試少應用於生活,使得一些實務課程長期被忽略,生活科技課程便是長久以來被忽略的科目。
教師意見:國高中的生活科技課程內涵分界不夠清楚,生活科技與自然同一領域所造成的教學不正常,理念目標與實際的教學有落差。
社會大眾:培養學生具備動手實作的能力,以應科技社會所許需的技能。
國際趨勢:國際教育改革趨勢越來越強調科技教育之重要性,許多國家都藉由類似生活科技課程來實施跨域知識的教學,認為只有透過科技的設計與實作的過程,才有機會讓學生體驗及應用跨學科的知識(STEAM:科學、科技、工程、藝術、數學),來解決現有的科技問題或創造新的科技。
基於上述背景及相關因素,在《十二年國民基本教育課程發展建議書中》,建議要新設立科技領域以為因應(國家教育研究院,2014)。
科技領域涵蓋生活科技與資訊科技兩個科目,其目的在運用科技工具、材料、資源,進行系統性的思考與問題解決,以培養學生在設計與製作及應用資訊系統之基本能力,進而發展學生邏輯與運算思維、設計思考、問題解決、創造力與批判思考等高層次思考能力(教育部,2018)。
課程設計理念
生活科技:強調的是設計思考(design thinking)能力的培養,透過過程的學習,學生將有基本的問題解決能力,更進一步發展批判思考的能力。問題解決的能力的培養是不可或缺的一環。除了強調問題解決能力的培養,更應著重在經由動手做的過程、培養學生創新、設計與製作的能力。
設計思考過程:強調的是學生創造力的培養以及對於設計程序的認知
設計製作體驗:強調的是學生動手實踐與解決問題的能力
科技簡單的來說是人類設計且製造出來的產物,在嘗試錯誤的過程中累積很多的經驗,這些經驗提供人類思考出一套有系統解決問題的方法,這個方發就稱為科技方法。
科技方法:在問題解決的過程中所形成的系統性方法
課程的學習重點
學習重點由學習表現與學習內容所組成。
學習表現:學生在核心素養的具體表現,教師評量依據。
生活科技的學習表現分為四個類別:
日常生活的科技知識:本質的演進、科技概念、科技程序及影響
日常科技的使用態度:興趣、態度及習慣等
日常科技的操作能力:操作、使用及維護等
科技實作的統合能力:設計、實作、整合、創意、溝通等
學生學到知能包括:科技知識、科技態度、操作技能及統合能力,這四個類別能力就是科技素養(生活科技課綱)
課程的學習重點
學習重點由學習表現與學習內容所組成。
學習內容:生活科技課程內容所呈現之重要的事實、概念、原理原則、技能等
生活科技的學習內容分為四個類別:
科技的本質:介紹科技的本質與演進、科技系統的運作、各種科技產業與發展趨勢,以及科技與科學、工程的關係等
設計與製作:介紹設計/工程設計/解決問體的流程、製圖與視圖、材料選用及常用機具操作等內涵
科技的應用:介紹科技產品保養與維護、機構與結構的設計、機電整合的原理與應用等內涵
科技與社會:介紹科技與社會、環境的互動關係及影響,以及新興科技議題,和不同科技產業的特性等內涵
設計思考是生活科技的基本理念,它要培養學生具備科技知識、科技態度、操作技能及統合能力,而學習內容是培養學生具備這些學習表現而規劃。最終的目的是培養學生的統合能力,進而培養高層次的思考能力。
跨學科教學的應用
許多先進國家都在推展 STEM ( 或STEAM ) 教育,強調課程設計能同時統整運用跨學科的知識,來解決生活上和社會中所遇到的問題。
STEM一詞最早出現於美國國家科學基金會( National Science Foundation, NSF ),科學、科技、工程、數學等學科知識的學習,對一向只重視科學及數學教育的NSF來說,體會到增強科技與工程知識的重要性。STEM變成一種教育改革的口號,美國歐巴馬政府立即增加對STEM教育的投資,目的提升美國在四個領域的人力資源及國際競爭力。
STEM各學科的本質:科學著重探究、科技強調技術、工程注重設計、數學著重邏輯( Asunda, 2012; Toulmin & Groome, 2007; Zollman, 2012 )。
從科技教育發展的脈絡和科技的本質來看,科技為工程設計的產出,因此生活科技所要發展的STEM跨學科課程應是以工程設計為基礎,藉由工程設計的歷程,融入科學概念與數學知識的學習與應用,使各種學科知識能連貫交會。有助於學生在一個符合個人及科技社會需求的情境下,去運用科學探究與數學分析,來發展批判思考與問題解決的能力( Lantz, 2009; Sorenson,2010 )。
創意設計與工程設計
國中階段:創意設計
透過運用簡單的機具及材料處理之製作程序,培養學生的創意設計與動手實作的能力,協助學生了解科技的發展及科技與生活的關係。
不同處:強調給學生較多創意與想像的空間,發揮寬廣的設計想法
高中階段:工程設計
重視培養工程設計的思維與實作能力,透過工程設計專題實作來整合所學知識以解決問題。
不同處:能運用STEM知識去做預測分析及最佳化的選擇,使整個設計和問題解過程具有效率及系統性的思考
生活科技課程並不是要去探討工程技術,而是在學習運用工程設計的方法於專題實作中。
工程設計步驟:
確認與分析問題
資料蒐集與分析
構思多種解決問題的方案
預測分析方案可行性,進而選擇最佳方案
設計與建模或執行解決方案
實地測試、評鑑與改進
最佳化
( Budynas & Nisbett, 2011; Householder & Hailey, 2012; NGSS Lead States, 2013 )
生活科技教室 ( 至善樓 F501 )
財產清單:線鋸機4台、手電鑽4台、吸塵器1台、物品櫃1個、3D印表機1台、空壓機1台、磨砂機4台、鑽孔機2台、集塵機1台、美術桌9張
手工具:焊槍4支、熱熔膠槍14支
教師:吳政憲
現職:
國立虎尾高中 導師
學歷:
國立高雄師範大學工業科技教育學系學士
國立高雄師範大學數學系碩士
經歷:
國立虎尾高中 衛生組長2年
國立虎尾高中 導師1年
私立文興高中 實研組長12年
私立文興高中 導師3年
私立文興高中 專任2年
專業證照:
中等學校教師證書 生活科技
中等學校教師證書 數學
教師專業發展評鑑 進階認證
全國技術士檢定 電腦軟體應用乙級
全國技術士檢定 網頁設計丙級
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