產業科技體驗活動的設計（2）

二、科技課程中的產業科技

根據《國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域》，對國中階段的「科技與社會」能力指標為「4-4-3-1 認識和科技有關的職業；4-4-3-2 認識和科技有關的教育訓練管道；4-4-3-3 認識個人生涯發展和科技的關係；4-4-3-4認識各種科技產業；以及 4-4-3-5 認識產業發展與科技的互動關係」（教育部2003；2008）。這些指標在說明了國民中小學的生活科技課程，讓學生在進入高等教育與職場之前，就能認識科技與個人、職業、產業的關係，了解科技應用於產業的層面。另外，我國高中生活科技課程綱要修訂也提出，本課程應教授科技產業概況，以及科技的發展趨勢。

美國西雅圖當地學校對小學三到五年級學生（K-3, K-5）的科技標準中提及，討論生活中常使用的科技與使用科技會產生的好處與壞處：解釋科技如何被使用在工、商業與教育上（Seattle School District Technology Standards, 1999）。就上述整理出，西雅圖科技教育不僅重視科技在日常生活中的使用，也教導社會應用的層面，其中舉出科技在工、商業的應用，也就是產業科技，與本教學活動息息相關。同樣地，在師資培育階段的科技課程，也一樣重視科技在產業界的運作情形，例如馬里蘭州的成人教育師資科技知能標準中，即要求教師應該深入瞭解電腦與科技在產業界的運作與應用（O’Malley et.al., 2004）。佛羅里達州的科技課程亦強調，產業及社會各界對學生科技能力的養成，抱以殷切期望，希望能培養學生對社會、產業、生活等的科技問題解決能力（State of Florida, 2005），尤其在高中階段的科技課程內容，均以產業科技為主要重點（State of Florida, 2005）。

綜合美國各州與台灣科技教育的課程綱要與學習標準發現，產業科技的概念與教材內容，對學生的科技概念學習以及未來的生涯發展，具有重要的意義。透過教學活動，學習產業科技的科技概念與原理，以簡單材料與器具製作簡易的科技作品，從中身體驗科技的奧妙，達到培養學習興趣與創意、創新的能力，更有助於厚實未來產業科技專業人才的基礎。

参、科技體驗學習

一、體驗式探究學習

根據 Kolb（1974）提出的經驗學習理論，將學習活動的歷程分為四階段，且為一連續過程，分別是：

（一）具體經驗：主要以個人的感覺進行學習（learning from feeling），透過特殊經驗中的學習，對其所接觸的人事物，感受強烈。

（二）省思觀察：主要以看和聽等觀察來學習（learning by watching and listening），對周遭環境與事物的變化，觀察細膩，偏好由不同角度看待事物，追尋真理。

（三）抽象概念：主要以思考來進行學習（learning by thinking），運用邏輯與分析的概念學習，掌握情境後，規劃出具系統性、計畫性的行動程序。

（四）主動驗證：主要以實際操作來進行學習（learning by doing），具備完成事情的能力與耐性，對於冒險性活動充滿興趣，並能主動驗證，藉此對周遭人事作出改變。

此一模式經學者（洪榮昭，2006；李大偉、張玉山，2009）融入鷹架學習理論的觀念，修改為類化、逆向、歸納、衍生的四項過程，以一種「結構化的推論方法」，透過鷹架式問題引導，提供學生一種理解科技與解決問題的步驟，讓學生有具體方向可以依循。在推想的歷程中，製造更多創造的機會與空間，培養學生對問題的解決能力與創造力。經以南僑化工廠的皂基輸送製程，設計出「體驗式探究問題」示例如表 1。

杜威（Dewey）指出，廣義來說，科技是探究的方法（method of inquiry）。科技也是對技術、工具、產品的探究，也就是一種省思與方法論的學科（technology as inquiry into techniques, tools, and artifacts…Technology, that is, is a reflective and methodical discipline.）（Innis, 2003）。而做為省思與方法論的學科結合杜威的經驗主義觀點，就成了對於實務性問題的探究與解決，善用工具、材料與程序，代表了科技探究學習的科技含意。探究學習是一種以學生的知識探索活動為主的學習策略，教師在教學過程中，提出探究性問題以及提供與教學主題相關的資料，讓學生主動進行假設、探索、驗證、歸納、解釋及討論活動，教師只引導學生學習，其目的是在於運用結構化的推論方法，鼓勵學生主動學習，使學生獲得解決問題所需的方法或規則，然後根據發現的資料加以假設或規劃，以解決相關的探究性問題（Looi,1998）。

Trowbridge 和 Bybee (1990)提出以探究式教學法為基礎的 5E 教學模式，包括：

參與(engagement)、探索（exploration）、解釋（explanation）、精緻化（elaboration）與評鑑（evaluation）等五個階段（引自盧秀琴，2006）。故探究式學習注重的是學習過程，培養學生主動的習慣與探究的方法，如果能結合科技體驗的學習，則對科技知識與原理的探究、科技實作體驗的獲得、以及科技問題解決能力的學習，將更有助益。

二、科技體驗活動的設計

科技體驗活動設計依循一篇自然與生活科技學習領域課程教學示例中所提及之流程（教育部，2002）：教學模組由觀察情境、察覺問題、引導討論、確定問題、分工合作、進行探究、分享經驗、整合成果、綜合評鑑、推廣應用的模組發展流程，作為架構主題式教學的基本形態（引自張政義、熊召弟、甘漢銧、許金發、施秋梅、石敏嘉，2004），再融入前述有關體驗式探究學習理論的觀點，形成本文「科技體驗活動」的模式，活動流程如圖 2。在活動中，學生經由人員導覽與實際觸摸操作，建立感官體驗與心智經驗，從具體經驗中反省觀察，接著透過鷹架式提問與抽象概念思考，在提問、回答、與反覆討論中，建立抽象概念，最後在探究與實驗活動中，驗證所學，並產生創新的方案構想。

肆、南僑化工廠的科技體驗活動實例