國小學生進行科技專案學習基本能力分析
The analysis OF elementary school students’ basic
capabilities about making technology project based learning
陳怡仁
國立高雄師範大學工業科技教育研究所 碩士生
摘 要
科技專案學習可使學生自發學習、習得科學知識、提高科學能力與科技素養,學會團隊合作與解決問題的能力,在國小實施有助於科技教育理念的落實。國內外專案學習的研究顯示,專案學習適用於不同學科與學習階段,但皆未先探討學生是否具備進行專案學習的能力。本研究以文獻分析的方式,探討國小生活科技教育及專案學習的內涵,歸納學生進行專案學習需具備的能力,蒐集與這些能力相關之文獻,提出指導學生進行科技專案學習之建議。
關鍵字:國小學生、科技專案學習、基本能力
ABSTRACT
Technology project based learning (PBL) make students studying
automatically, acquiring science knowledge, raising technological capabilities
and literacy, learning team cooperation and problem-solving. Executing PBL in
elementary school can make the ideals of technology education come truth. Most
of PBL researches told us that PBL was suited for different subjects and study
phases, but these researches did not consider if students have the basic
capabilities about making PBL. This article is a literature survey about ideals
of technology education and PBL, generalizing students’ basic capabilities of
PBL, analyzing literature about these capabilities, and making suggestion on
teaching students PBL.
Keyword:Elementary
school student、Technology project based learning、Basic capabilities
壹、前言
隨著二十一世紀的到來,由於傳播及資訊科技的發展,徹底顛覆了人類傳統學習和思考的方式。知識半衰期日益縮短,使得教育體系面臨重大的衝擊,學校所學之知識技能,往往在離開學校後就已經不敷職場工作與日常生活之運用。學校教育的目標已從知識的傳授,態度的培養以及技能的訓練,轉變為提升學生自我學習的能力,亦即不單只是教授學生知識,更要教導學生如何自行獲取知識,以適應多變的知識經濟社會。而專案學習就是一種培養學生主動學習能力的教學方法。
一、研究動機
由於人類知識經驗的累積,科技正持續地以爆炸性的速度進展;對人類的生活方式、社會、經濟、文化等層面無時無刻都產生重大的影響。而學校是協助個人適應和改造社會的主要機構,可以協助學生瞭解科技和科技所衍生的問題,進而幫助其適應未來的科技社會。因此,以培養學生科技素養為主旨的科技教育,就成了當前教育最重要的課題之一(羅文基,1988)。若能在國小生活科技課程中實施專案學習,養成學生自發性的學習行為、習得應有的科學知識、培養所需的科學能力與科技素養,以及學會團隊合作及解決問題的能力,將有助於生活科技教育領域教學目標的落實,亦能培養出適應未來社會的現代國民。雖然國內針對專案學習之研究顯示,專案學習能夠應用在不同的學科領域,也適用於不同教育階段的學生(胡雅玲,2003)。然而在專案學習的教學研究中,都未對學生是否具備進行專案學習的基本能力進行評估,因此不禁讓人懷疑研究結果的正確性。
因此,本文將從分析生活科技教育以及專案學習兩者之內涵,針對國小學生從事科技專案學習需要具備之基本能力進行探討,進一步瞭解適合實施科技專案學習的學習階段,以及老師該如何教導學生,使學生具備進行科技專案學習的基本能力。
二、研究目的與待答問題
本研究之目的旨在探討國小學生是否具備進行科技專案學習的基本能力。基於前述之研究動機與目的,研究之待答問題如下:
探討國小學生是否適合實施科技專案學習?
探討國小實施科技專案學習之適當年級?
探討國小學生進行科技專案學習應具備哪些基本能力?
探討國小學生進行科技專案學習所應具備基本能力之現況?
探討老師進行科技專案教學前,如何教導學生具備所需之基本能力?
綜合研究發現,提出對國小實施科技專案教學之具體建議。
三、研究方法
為達到研究目的,本研究擬採用文獻分析的方式。透過文獻資料的蒐集,針對生活科技教育課程內涵、教學策略及專案學習法之研究文獻資料,進行整理與分析,最後做成結論與建議。
四、研究範圍及限制
由於國內外教育環境差異性大,因此本研究僅針對國內文獻進行蒐集分析,期能提出適合國內實施科技專案學習之建議。
五、名詞解釋
本研究之重要名詞定義如下:
專案學習(Project-Based
Learning, 縮寫PBL):是一種強調以日常生活有關的議題,將學習者導入一個真實情境中,經由引導問題(driving question)的引導和設計,學習者採小組分工合作方式,運用科技為認知工具,以科學方法探究與解決問題的有效學習與教學策略。
科技教育:國際科技教育學會(ITEA)定義科技教育是一種廣泛性以行動和實踐為本的教育學程,在這種學程裡,學生探討技術性的方法手段和這些方法手段的演進、利用和重要性;也探討工業的組織、人事、系統、技術、資源和產品;以及技術和工業對社會和文化的衝擊。(李隆盛,1996)
科技專案學習:以專案學習的方式從事科技課程之教學。使學生在真實情境中,自行透過規劃、組織、調查、訪問、發表、實作的小組合作方式,學習與科技課程相關之主題內容。
基本能力:九年一貫課程綱要(教育部,2003)指出,國民教育階段的課程設計應以學生為主體,以生活經驗為重心,培養現代國民所需的基本能力。包括:了解自我與發展潛能;欣賞、表現與創新;生涯規劃與終身學習;表達、溝通與分享;尊重、關懷與團隊合作;文化學習與國際了解;規劃、組織與實踐;運用科技與資訊;主動探索與研究;獨立思考與解決問題。
貳、文獻探討
接著將從科技教育的演變、生活科技課程內涵與教學策略、專案學習的內涵以及生活科技課程與專案學習的關係,來說明生活科技課程以專案學習來實施的可行性及必要性。
一、科技教育的演變
科技教育的興起與演變有其歷史軌跡,以美國為例,美國中學科技教育運動是由「手工訓練」、「手工藝」、「工藝」、以至今日的「科技教育」;在1930 年代,由手工藝轉向工藝之後,工藝的目的和教材都對學校課程產生廣泛、深遠的影響,而在1960 和1970 工藝課程發展者越來越感於科技社會的逐漸複雜,和敏銳於有必要提昇學生的職業資訊,以便了解和正確詮釋工業在今日世界中的角色,因而有許多改進工藝教學的計劃被提出(李隆盛,1996)。到了1980年代,由於科技進展的衝擊,美國中小學已將科技教育取代工藝教育,成為教育課程的一部分(廖伯仁,2002)。運用科技人類得以改善生活,追求更快、更好、更新、更精確和更高效率的生產、運輸和傳播。因此,科技教育的目的在培養學生擁有科技素養及運用科技的能力,使學生適應多變的社會環境,以提升人類生活之福祉。
二、生活科技課程內涵
生活科技課程的主要目標在培養科技知能,以增進在科技社會中生活調適、價值判斷、問題解決和創造思考的能力。行政院教育改革會為使我國國民教育更符合時代的潮流與社會的趨勢,亦於民國八十六年將原本的「工藝」課程改名為「生活科技」,將其教育目標由原本重視工藝技能態度的訓練,改變為培養學生的科技素養,認識及運用科技的基本能力,以增進在科技社會中生活調適與問題解決的能力(侯世光,1997)。近年來,政府大力推行教育改革。教育部於民國八十九年九月公布的「九年一貫課程暫行綱要」,修訂後於九十二年一月公布「九年一貫課程各學習領域課程綱要」內含八個學習領域,其中將生活科技和自然科學(生物、理化、地球科學)統整在「自然與生活科技」學習領域中,而其課程目標如下(教育部,2003):
1.
培養探索科學的興趣與熱忱,並養成主動學習的習慣。
2.
學習科學與技術的探究方法及基本知能,並能應用所學於當前和未來的生活。
3.
培養愛護環境、珍惜資源及尊重生命的態度。
4.
培養與人溝通表達、團隊合作以及和諧相處的能力。
5.
培養獨立思考、解決問題的能力,並激發開展潛能。
6.
察覺和試探人與科技的互動關係。
由上述可知,生活科技課程重視培養學生自發性的學習、科學知識、科學能力、科技素養、團隊合作及解決問題的能力,並且能夠運用在日常生活,以適應未來多變的社會。
三、生活科技課程教學策略
生活科技課程欲達到上述課程目標,必須透過老師的教學以及學生的學習,因此欲實施生活科技課程於自然與生活科技學習領域,必須先有下列四點基本認識(教育部,2003):
1.
自然與生活科技之學習應為國民教育必要的基本課程。
2.
自然與生活科技之學習應以探究和實作的方式來進行,
強調手腦並用、活動導向、設計與製作兼顧及知能與態度並重。
3.
自然與生活科技之學習應該重視培養國民的科學與技術的精神及素養。
4.
自然與生活科技之學習應以學習者的活動為主體,重視開放架構和專題本位的方法。
因此適當的教學策略是老師在實施生活科技課程時所不可忽略的重點。
教學策略是指為達到教學目標所採用的各種程序、方法及設計規劃。科技教育適用的教學策略可分為教學途徑與教學方法兩類(Kemp & Schwaller,1988;引自黃振裕,2004),以下將針對這兩部份來探討生活科技適用的教學策略。教學途徑是指教材內容組織或管理的方式,其內容包括:概念學習途徑、學科整合途徑、社會/文化途徑、問題解決途徑、科技系統途徑、詮釋工業途徑等六項,分別說明如下(Kemp & Schwaller,1988;引自黃振裕,2004):
1.
概念學習途徑(conceptual learning approach):以概念為導向,利用已有的概念去建構知識並學習相關知識以解決科技問題。但在建構知識的同時,學生應該已有基本的認知與技能,才能發揮概念學習的特色。
2.
學科整合途徑(interdisciplinary approach):以適當的主題,將與科技相關科目,如科學、數學、環境、社會等整合起來,透過學科之間的互動及內容統整,來激盪出各學科之間的關聯性及重要性。
3.
社會/文化途徑(social/cultural approach):從生活中的議題出發,來探討科技對於人類文化及社會,會產生什麼樣的影響,進而了解科技的真實意義。
4.
問題解決途徑(problem solving approach):問題解決能力一直是九年一貫課程所強調的基本能力之一。問題解決教學著重於概念化的模式,目的在使學生熟習運用問題解決的程序與方法。
5.
整合科技系統途徑(integrating the systems of technology
approach):整合科技系統途徑整合資訊傳播、營建製造、能源運輸等系統,使學生瞭解系統間的關係。
6.
詮釋工業途徑(interpretation of industry approach):科技系統中的資訊傳播、營建製造、能源運輸等系統,產出了各式各樣的產品與服務,學習這些科技系統可以培養學生的科技素養。
在教學方法方面,黃振裕(2004)認為以下教學方法適合於自然與生活科技領域教學中實施:
1.
講述與示範:生活科技重視問題解決及示範,故傳統的講課方式,並不能適當地引起學生動機。必須配合多媒體或資訊融入的方法才能達到學習成效。另外在教學過程中仍要運用教具來示範,以加深學生的印象,進而促進學生學習的動機。
2.
群體合作互動:於教學的過程中,提供一種合作的學習環境,學生在分組中與同儕共同學習及互動,彼此相互支援、批判或分享彼此的觀念,最後共享成果。
3.
遊戲活動與模擬:教師可用電子模擬的方法來引導科技活動,幫助學生達成學習目標。
4.
探究學習:運用主題探討的方式來讓學生探索學習,在學習過程中培養學生自動自發及解決問題的能力。
由上述的教學策略與教學方法可看出,生活科技課程的實施,教學活動設計必須要以學生為中心,透過學生自動自發的模式,來進行統整性的學習活動。
四、專案學習內涵
專案學習的前身可追溯自1920年代以杜威(Dewey)為首的進步主義。杜威從實用的觀點出發,認為知識是起源於人類的日常生活中,人在社會生活中會不斷的接受知識和經驗,以作為謀生的工具。杜威主張學校教育在養成民主社會的良好公民,強調「做中學」(learning by doing)的學習方式,並以活動、專案、及問題解決等方式做為課程主軸(鄒慧英,2001)。因此,學校應該提供各種研究計劃主題或問題,讓學生自由選擇,而教師的教學即在指導學生應用問題解決的方法來達到學習的目的(Krajcik,Blumenfeld,Marx
& Soloway,1994;引自胡雅玲,2003)。
專案學習(project-based learning,簡稱PBL)是一種環繞著特定主題來組織學習的模式,這些主題都是一些在生活中發現,具有挑戰性的難題或問題的複雜作業,學生必須自行主動進行設計、問題解決、做決定或調查研究等多項學習活動,使學生有機會在一段較長的時間裡,以相當獨立自主的方式進行小組合作學習,最後產生出真實性的作品或成果表現(鄒慧英,2001)。從學校教育的觀點來看,專案學習不但可以提供學生展現創意與自我挑戰的機會,補充學校制式課程的不足(吳鐵雄,洪碧霞,鄒慧英,2000),更可以在生活中提供一個豐富的學習背景,由老師協助學生整合相關的學科知識,驗證學生對學校所學之應用。專案學習在概念上與九年一貫課程改革理念相符,能夠幫助學生從日常生活中學習,解決日常生活中所遭遇的實際問題,結合課程、教學、評量三位於一體,可說是落實國民中小學九年一貫課程的具體教學方式之一(鄒慧英,2001)。
專案學習所以日漸受到重視,是因為它以建構主義的理論為基礎,強調學習者自行建構知識的重要,輔以認知心理學與統整課程之概念,所發展出來的一種教學與學習的方式(鄒慧英,2000),它提供一個豐富的學習情境,來檢視學生對所學技能知識的應用。專案學習教學法具有彈性與統整性,評量方式多元化、動態化、適性化,並含有充分的回饋訊息。在專案學習歷程中,學生以長時間為某主題深入研究,讓學習發揮延展性,使習得的知識可以成為成為較關連的整體,以彌補傳統教學知識零碎的遺憾(陳沅,2002)。而不同的學者與研究對於專案學習亦有不同的見解。李隆盛(1999)認為專案學習,其意義和主題(thematic)教學以及單元(unit)教學都相容。提供學生經由發現或解決問題而學習的方法。林進材(1999)認為專案學習是一種解決問題,培養創造能力的學習方式。鄒慧英(2001)認為專案學習注重跨學科知識的統整、以學生為中心、培養問題解決能力、讓學生主動建構知識、與同儕合作學習。張仁全(2003)認為專案學習是由學習者在真實的情境中主動發現一個問題,經由教師的協助發展一套研究架構,擬定一套解決問題的策略。黃瑋苹(2003)認為專案學習是一種複雜的學習活動,它是根據挑戰的疑問或問題,經由學生的設計、問題的解決、決策的擬定或是研究的行動,給予學生機會,在一段時間內自主的從事相關學習活動,並且完成真實的作品或發表。
專案學習的實施過程通常包括:決定目的、擬定計畫、實際執行、評鑑結果等四個步驟(林進材,1999)。另有學者將專案學習的發展分成六個階段,這六個階段是反覆進行且沒有一定順序的(Krajcik,Czerniak & Berger,1999;引自胡雅玲,2003),包括:
1.
發展概念目標:教師依據課程目標,以概念圖的方式畫出專案所需要的概念,依此概念圖,教師可在發展導引問題時,同時思考那些概念是學生應該有的。
2.
發展導引問題(driving questions):教師依據概念圖幫助學生發展適合的導引問題。
3.
發展基準課程(benchmark lesson):教師依課程目標與學生先備知識來規劃基準課程。
4.
發展調查活動:除了考量學生在該課程目標中所需具備的知識技能外,另外教師在指導學生進行專案學習中,亦需指導學生可能會需要用到的知識和技能,例如:使用字典工具、上網搜尋等知識技能。教師依上述發展調查的方法,幫助學生發展調查研究。
5.
發展評量:不同的評量方式可以獲致學生完整的觀點。專案學習之精神,就是允許學生以任何可以展現理解的方式製作作品,於是專案學習的評量是採取動態評量,其主要目的是學生可以展現他們對知識的理解。
6.
發展行事曆(calendar):發展專案學習的日程表有助於引導整個專案課程的進行。
總之,專案學習是一種有目的、有計畫、有實際活動的學習方式。學生自己決定目的、擬訂計畫,以至實行、評鑑。過程中包括了實作活動與思考活動。學生要手腦並用,運用創意與問題解決程序,完成具體成品,達到專案的目的。另一方面,教師也從傳統教學主導者的身份,轉變為教學引導者。提供學生專案學習時的諮詢,引導學生達成專案學習的目標,培養主動學習的能力。
五、生活科技課程與專案學習
由上述生活科技課程與專案學習的內涵可以得知,生活科技科課程重視以學生為中心的問題解決能力及團隊合作學習,與專案學習的精神不謀而合,研究者自行整理如下表。
由上表可看出,專案學習的特色與生活科技課程目標相當契合,因此專案學習可說是實施生活科技課程的最佳教學方式。
參、專案學習實施模式
以下將分析專案學習實施模式,瞭解專案學習活動中學生有哪些學習活動,以及學生進行學習活動時所需具備的基本能力,作為接下來文獻分析的基礎。
一、專案學習模式
專案學習的是一個尋求問題答案與分享成果的過程,它包含釐清概念(messing
about)、搜尋資訊(finding information)、詢問與修正問題(asking and refining questions)、計劃與設計實驗(Planning
and designing)、進行實驗(Conducting the experimental work)、解析資料(making
sense of data)以及分享成果(sharing artifacts),其詳細說明如下(Krajcik et al,1999;引自黃瑋苹,2003)
1.
釐清概念:學生剛開始對於所要進行的專案內容尚未建立起相關的概念,教師必須幫助學生建立起基礎的概念,使其對要進行的專案活動有清楚的方向,並且引起學習的動機。
2.
搜尋資訊:學生在學習活動中需要大量的資料做為證據及解決問題的參考,而學生搜尋資訊的來源是多元的,包括書籍、媒體、他人或專家的經驗、或是自己動手實驗等。
3.
詢問與修正問題:專案學習程是個不斷地找尋答案的過程,過程當中會不斷地產生疑問,學生可以就其疑問繼續研究,並透過詢問專家、教師修正自己的學習方向。
4.
計劃與設計實驗:當問題確定之後,學生要進行計劃研究進度或工作的分配,並根據研究問題的性質及目的來設計相關的實驗以求得資訊或證驗想法。
5.
進行實驗:實驗準備就緒後進行相關的實驗以瞭解真相、驗證問題解決策略是否合理。
6.
解析資料:學生將活動過程當中得到資料或是實驗所得資料轉換成有意義的結果,其可以利用圖表、模型或是表演方式來分析呈現。
7.
分享成果:專案活動藉由分享作品來驗證其學習的成果,並能夠透過相互觀摩的機會,達到知識交流的目的。
徐新逸(2001)亦曾提出網路專案學習的實施模式可分為準備(P)─實施(I)─發表(P)─評鑑(E)─修正(R)五個階段,稱為PIPER(吹奏者)模式。
1.
準備階段(Preparation):此階段的詳細內容為確定主題範圍、確定教學目標、確定進度計劃、評鑑的方法、確認資源、確認先備知識、組織團隊及教師培訓工作。
2.
實施階段( Implementation):此階段的詳細工作內容為:安排團隊分工與職責、腦力激盪、擬定專案計劃、提出假設、蒐集資料、分析驗證、團隊合作、進度報告、整合分析結果和發現結論。
3.
發表階段(Presentation):此階段有書面報告及口頭發表兩種模式。
4.
評鑑階段(Evaluation);利用三角檢核法評鑑(自我評鑑、同儕評鑑、專家評鑑)專案學習成果。
5.
修正階段(Revision):準備結案、檢討紀錄及決定最後版本。
上述的學習過程都是反覆的程序,會一直重複地進行直到專案活動結束或是問題得到解決為止。
二、學生學習活動
從上述模式中可以看出,專案學習中學生的學習活動大致可以區分成準備階段、實施階段以及發表階段。在分析國內外專案學習教學設計後,研究者將各階段學生可能進行的學習活動整理如下。
除了上述學習活動外,由於專案學習大多以小組合作的方式進行,因此團隊合作以及口語溝通的訓練,也可算是專案學習活動中的附學習。
三、學生生基本能力
學生要進行上述學習活動必須具備多項基本知識與技能,雖然透過專案學習培養這樣的知識與技能也是專案學習的目的,而且老師也可以在學習過程中從旁協助指導,但若在專案學習活動進行前,先瞭解學生是否已具備了從事這些學習活動的基本能力,將會有助於專案學習活動的進行。
學生基本能力的培養是九年一貫課程改革的重點,因此研究者將以十大基本能力為基礎,分析學生進行專案學習的各項學習活動需要哪些基本能力,做為下一章進行研究文獻分析時,資料蒐集的依據。而十大基本能力所涵蓋之範圍非常廣泛,為了能有效率地進行分析,因此以下僅羅列出研究者認為與科技專案學習關聯程度較高的部分。
肆、研究文獻分析
本研究重點在瞭解國內國小學生是否具備進行科技專案學習的基本能力,這些基本能力之現況,以及老師如何提升這些基本能力。研究者從全國博碩士論文資訊網進行關鍵字搜尋,找出以國小學生為研究對象,研究主題與「表達、溝通與分享」、「運用科技與資訊」兩項十大基本能力有關之文獻進行分析。由於資料蒐集的學習活動多以圖書館與網際網路兩種不同途徑來進行,因此在研究分析時有加以區別。
一、表達、溝通與分享
表達、溝通與分享是科技專案學習活動中最重要的一項,因為學生必須透過小組分工合作的方式進行學習,學習活動中的規劃與設計,學習成果的展現與分享亦需要良好的表達溝通能力,因此對科技專案學習的成效有很大的影響。
蔡坤衛(1994)在孩童與成人夥伴或同儕夥伴互動口語溝通的研究中發現,作業難度較低的活動中,成人夥伴(大學生)以及同儕夥伴(小五、小二學生)二者與目標孩童(小二學生)互動的得分表現是無顯著差異;而在作業難度較高時,成人夥伴與目標孩童互動的得分表現則較佳(相較於與同儕夥伴互動所達成的互動成果)。原因在於成人夥伴會視情況改變溝通的策略與方式,並注意目標孩童的反應。石兆蓮(2002)在合作學習對兒童溝通表達能力的研究中發現,合作學習教學模式對兒童(小五)的接收訊息、回應訊息、口語表達及互動溝通四項溝通表達能力,均有影響效果。莊麗君(1986)在針對幼稚園及小學生的口語溝通能力發展研究中指出,同齡組中,年齡愈大,溝通得分愈高,說者敘述長度愈長,常以形容詞來描述目標物的形態;聽到聽者發問後,較能修改或增添訊息,有效回饋較多。聽者發問次數也隨年齡增長而增多,且以具體問句為主。不同齡組中,年長兒童與年長兒童配對,其溝通得分高於年長者與年幼者配對。三年級說者之敘述長度,因不同聽者,而有顯著差異;三年級聽者與愈年長說者配對,發問次數也愈多。三年級是口語溝通能力發展的一個分界期。聽者能力對溝通成敗的影響較說者能力為大。
從上述研究中可以看出,兒童溝通能力會隨年齡的增加以及口語溝通訓練而增長;國小三年級以後的兒童才會發展出較好的口語溝通能力;學生間的互助合作學習有助於提升口語溝通能力。
二、運用科技與資訊-圖書館的使用
科技專案學習需要學生自行蒐集有用的訊息,因此運用科技與資訊的能力也非常重要,從以往的圖書館到現在的網際網路,都是學生學習資訊的來源。如今各小學以及鄉鎮市公所普遍設有圖書館,學生若能妥善利用將有助科技專案學習活動的進行。熊惠娟(2001)在小學圖書館利用教育的研究中指出:目前學校圖書館利用仍然以閱讀指導為主,而圖書館利用知識的提供相當有限,學校缺乏專業專職圖書館員。
鄭史岑(2005)在偏遠地區國民中學圖書館使用現況探討中指出,偏遠地區學校圖書館未有正式的組織人力編制,無法發揮圖書館經營效益;館藏普遍不足及無法適時充實新書,滿足師生需求;圖書館利用教育不活躍,其主要的原因為:圖書館人員不足(60%),其次為硬體設施不足(47%),學生學習動機不強(27%);教師都贊成圖書館利用教育是重要及對學生的學習是有成效;學生使用圖書館時最常遭遇的困難為找不到資料,其次為對圖書館內的資料不感興趣。曾淑賢(2001)在兒童圖書館線上公用目錄系統功能及介面設計之研究指出,國小高年級學生已有良好的電腦素養,中年級學生電腦素養仍有待加強,而國小低年級學生一方面因為尚在識字階段,一方面學校普遍未開設低年級的電腦課程,因此電腦素養很差。以首善之區台北市為例,目前台北市兒童使用學校圖書館及公共圖書館的頻率尚稱良好,但普遍缺乏利用圖書館的認知,多數兒童對圖書分類、參考工具書利用、館藏排列方式和資料查尋途徑不瞭解,在圖書館找尋資料及使用線上公用目錄時,經常發生障礙,資訊需求無法獲得滿足。張玉芳(2000)在兒童線上公用目錄發展與使用之研究中指出,兒童使用OPAC遭遇的困難包括:1、檢索技術方面2、檢索語彙方面3、使用者知識背景問題4、.電腦設備及介面設計形成的障礙5、系統輔助說明引導不足6、圖書館配合的問題7、其他:網路資源吸引兒童,使之忘卻原本查詢動機,或查不到資料。林義娥(2000)在國小學童圖書館利用教育教學實施成效之研究中發現,小學六年級的學生經由圖書館利用教育,能增進其使用圖書館查找資料的效率,降低查尋資料時出現茫然、缺乏自信、挫折感等負面情緒,部分學生亦能指出網路資源並無法完全取代圖書館。
從上述研究中可看出,國內目前兒童使用圖書館的效能並不佳,硬體方面也不適合兒童的使用。在兒童使用圖書館的技能方面,學校普遍未實施圖書館利用教育,學生缺乏使用圖書館的知識與技能。雖可透過教育的方式教導學生運用圖書館資源,但現在圖書館管理多已電腦化,受限於兒童的資訊能力,學習圖書館使用技能應以高年級較佳。
三、運用科技與資訊-網際網路的使用
網際網路的發展速度始料未及,人們的日常生活已經與網路息息相關,目前小學大多從三年級開始實施電腦課程。如何讓學生瞭解電腦不只是一部昂貴的電動玩具,透過網際網路電腦更是強而有力的學習工具,應該是老師在讓學生運用網際網路進行科技專案學習一項重點。然而網路上的資訊繁雜,如何篩選與整合所蒐集的資訊,就成為進行科技專案學習時的一項難題。
張瑋玲(2004)在宜蘭地區國小高年級學生資訊尋求行為之研究中指出,學生利用圖書館與網路查詢資訊的動機相似,主要都是由於資訊環境的豐富性與便利性。而學生查詢資訊的最主要目的都是為了滿足個人感興趣的資訊需求。查詢資料的類別亦相似,都是以知識類與娛樂類的資料為主,比較少查詢與日常生活相關的資料。然而,學生使用網路的頻率則高於圖書館。至於學生在圖書館尋求資訊時,多以原始方式進行搜尋,鮮少使用系統化的搜尋方式;在網路尋求資訊時,多以關鍵字進行網路搜尋,較少使用系統介面的分類目錄。而學生利用圖書館尋求資訊的主要困難是遭遇認知障礙與資源障礙;利用網路尋求資訊的主要困難是遭遇認知方面的障礙。馮芳菁(2004)在國小高年級資優生以網路進行獨立研究之現況調查研究指出,大多數的學生喜歡以網路方式來進行獨立研究。性別對學生主動請教老師和利用網路功能比率之差異性;年級對學生何時開始學會用網路、電腦網路使用程度、最常上網的地方、遇到問題時老師能協助解決問題及利用網路功能比率之差異性;不同教育安置方式對學生以網路進行獨立研究時,最常上的搜尋網站、上課時會主動請教老師、搜尋資料的處理情形及每週利用網路進行獨立研究的次數其差異性;不同的學習經驗對學生利用網路功能比率及運用在獨立研究上的情形其差異性;以及不同的父親社經地位對父母主動指導、父母了解上網的狀況及學生電腦網路使用情形的等方面的差異性均達到顯著水準。在訪談心得中,大多數的學生認為以網路方式對進行獨立研究很有益處。劉玉立(2003)在國小高年級學生搜尋與統整網路資料之行動研究中指出,高年級學生以小組合作的方式利用「5w問句法」擬定搜尋計畫,並利用表格統整資料的方式,能提升學生網路資料搜尋與統整的能力。搜尋與統整課程耗時費力、布林運算式不易理解、網路搜尋軟體使用方式紊亂、網路資料不夠親切、電腦軟硬體的故障、學生閱讀習慣不佳等情況是實施搜尋與統整網路資料教學過程中遭遇的困難。翁婉真(2003)在國小高年級學生網路資訊尋求行為之研究中指出,國小高年級學生最主要的網路搜尋動機為「學校作業」,最常見的次要動機為「休閒娛樂」;檢索問題則多為「學校作業」相關者;學生最主要的資訊資源管道為「網路」與「父母」,最常見的輔助管道則為「網路」與「圖書館」;學生在資訊檢索過程較常利用「一次檢索」來查找資料,其中較常利用「直接輸入檢索問題」與「擷取關鍵詞輸入」等方式;學生檢索問題之成功率以「一次檢索」之成功率較高,其中以「直接輸入網址」與「點選搜尋引擎之分類目錄」之成功率最高;此外「方便好用」為學生提出利用網路搜尋資訊之最大優點,「找不到資料」則為最大缺點。研究結果建議,在學校老師與家長方面,需加強學童之資訊素養能力、推薦適合學童使用的搜尋引擎/網站、加強與學童間之互動性等、資訊素養之充實與提升等四項;在學校圖書館方面,包括加強資訊服務與支援教學、改善學校圖書館網站之設計、提供網路資源利用教育等三項。黃玉萍(2002)在國小學童網路素養與網路使用現況之研究中指出,國小學童的網路素養為中上程度,多數的國小學童對電腦網路所持的態度多為正向、積極的,並且亦具備了基本的電腦網路之相關知識及操作能力。年級、網路使用年資、家中有無電腦、家中是否可以上網、父母是否會使用網路等變項;以及學童的上網時數、上網地點、上網時段與是否使用網路工具等不同網路使用現況,是影響國小學童網路素養的重要因素。在網路使用現況方面,近半數的國小學童每天上網時數在一小時以下;經常上網時段是在例假日,經常上網地點則是在家裡。超過半數的國小學童使用電子郵件及全球資訊網;多數的國小學童都不使用電子佈告欄。上網目的主要是蒐集課業資訊。網路知識的來源主要是老師。國小學童使用電腦網路之困難方面,認為在學校使用網路時,設備方面最大的障礙是傳輸速率太慢。操作電腦網路時所遇到的最大困難是看不懂英文。目前學校電腦網路課程的最大問題是實際操作時間不足。在學習電腦網路時最需要的協助是電腦教室的開放。吳一偉(2003)在網路經驗與專業知識對網路搜尋績效之影響—以任務角度探討研究中指出,網路經驗對網路搜尋績效有顯著影響。專業知識對網路搜尋績效有顯著影響。任務性質調節網路經驗與專業知識對網路搜尋績效的影響:在封閉式任務當中,網路經驗對網路搜尋績效有顯著影響,但專業知識對網路搜尋績效沒有顯著影響。在開放式任務當中,網路經驗對網路搜尋績效有顯著影響,且專業知識對網路搜尋績效也有顯著影響。
由上述研究中可看出,由於電腦與網際網路的普及,國小學生多具備網際網路的使用經驗,也普遍使用網際網路進行資料的蒐集。然而資料蒐集的效率與正確性受到許多外在因素的影響而呈現不同的情況,老師的指導以及父母的態度都是主要的影響因素。在學生本身方面,使用網際網路的經驗,使用電腦的能力,對學習主題的專業知識以及英文程度都是主要的影響因素。而研究多以國小高年級為對象,可能與電腦課程中網際網路搜尋教學課程大多安排在五年級有關。
伍、結論與建議
從以上分析中可以發現,國小學生在「表達、溝通與分享」、「運用科技與資訊」兩項基本能力上,具有實施科技專案學習的可行性,然而應該以高年級較為適當,而且老師在進行科技專案學習之前應該給予適當的技能訓練,分述如下:
在「表達、溝通與分享」方面,口語溝通能力是進行科技專案學習的重要基本能力,然而國小中低年級學生在複雜作業的溝通表現並不理想,口語溝通能力會隨知識、年齡的增長以及適當口語表達能力訓練而增加,因此高年級學生較中低年級適合從事科技專案學習。
在「運用科技與資訊-圖書館的使用」方面,國內小學圖書館設備普遍不足,學生的圖書館利用教育也經常被忽視,因此學生利用圖書館的活動多只限於閱讀活動,因此要求學生利用圖書館蒐集資料有其先天(圖書館設備不足)與後天(學生查資料的能力)的限制,建議老師與學校可以先從圖書館的利用教育著手,增進學生妥善運用圖書館資源的基本能力。
在「運用科技與資訊-網際網路使用」方面,網際網路已經深入學生的生活,國內小學從三年級開始實施電腦課程,因此學生普遍都有使用網際網路的經驗。然而網路上的資訊繁雜,如何分類、過濾、去蕪存菁對學生而言是一大難題。學生使用網際網路搜尋資料的能力受本身資訊素養、英文程度、專業知識以及過去經驗的影響,有著極大的差異性。建議老師在學生分組時應納入網際網路使用能力的考量。
本研究受限於篇幅,僅針對科技專案學習中與「表達、溝通與分享」及「運用科技與資訊」有關之學生學習活動進行分析。國小高年級學生經過適當的訓練,應可具備足夠的表達溝通以及資訊蒐集能力,來進行科技專案學習。其他方面的基本能力,如「尊重、關懷與團隊合作」、「規劃、組織與實踐」、「主動探索與研究」、「獨立思考與解決問題」之現況尚待後續研究探討。
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