推動高中「材料科技」奠基課程之師生觀點分析

朱耀明

國立高雄師範大學工業科技教育學系副教授

蔡盛鴻

國立高雄師範大學工業科技教育學系研究生

第一章  緒論

為發展具體可行的材料科技奠基課程,本研究主要探討推動「材料科技奠基課程」時,可能影響行政人員、老師、學生對於「材料科技奠基課程」接受意願與適應的各項因素,並提出因應之策。本章共分五節詮釋本研究之動機、目的、研究問題、研究範圍與限制及相關名詞定義。

第一節  研究動機

壹、緣起

「材料科技」是一門兼顧理論與實用的學問,更是所有傳統產業與高科技工業的基礎。無論是在半導體產業、平面顯示器工業、或是新興的奈米科學和生物技術方面,材料科技的知識水平都是科技人才素質,以及國家工業生產競爭力重要的指標。

有關材料科技的奠基課程大多出現在大學及研究所階段,在高中階段並無相關課程。有關材料科技的基礎教育僅有少數大學的材料科技學系提供暑假短期夏令營,提供學生接觸材料科技的機會。然而,夏令營的機會名額不多,面對廣大的高中學生,無法滿足莘莘學子的需求,因此,若能有材料科技的基礎課程,將有助於學生對材料科技有更深的認識。

對於材料科技的奠基活動,首推民國九十一年由行政院國家科學委員會所主導的「奈米國家型科技計畫」,教育部顧問室負責執行的「奈米科技人才培育分項計畫」落實奈米材料科技的奠基活動,因此於2003年推動奈米國家型計畫,除了推動奈米科技的基礎研發與產業化,並思考如何培育下一代人才對奈米科技的認識,讓臺灣在國際競爭上能有足夠的人才進行奈米科技的研究與創發,以免落於先進各國。奈米科技K-12人才培育計畫因應而生,希望透過從幼稚園到高中的學校教育,增進下一代國民對奈米科技的瞭解與興趣。

培育計畫的內容包括(1)奈米科技基礎教師人才之培訓如擴展K-12合作學校、種籽教師的培訓等;(2)教材與課程之設計如編寫奈米教材與課程設計、舉辦奈米課程的試教觀摩、設計奈米的實驗課程等;(3)奈米教育推廣如舉辦「奈米週」活動、辦理K-12學校的教師奈米研習營、舉辦「奈米科技論壇」、舉辦參觀活動、舉辦奈米科學營等。經過大力的推動,舉辦許多的研習營、論壇活動、編輯出版許多的奈米科技基礎課程及教具等,這些努力成果斐然。

另外,對於高溫超導材料的認識,則有國立成功大學材料科技學系及國立科學工藝博物館進行之高中生高溫超導創意競賽活動,提供高中學生認識高溫超導材料,藉由競賽活動,讓學生親自接觸高溫超導的材料科技,並發展成具體的科技創作產品,經過四年的推動,已經有將近4000位學生有機會了解到高溫超導的材料科技。

基於上述的材料科技的推廣活動中,都是從非正式教育管道提供學生接觸材料科技。如何正式教育的課程中導入材料科技課程則缺少探討,是否學校教師能夠接受,或者學校行政能否配合,及學生在繁重的升學壓力之下,材料科技的課程該如何導入,學生是否願意接受,又該如與現有的課程相互配合?這些問題則需要本研究進行進一步的探討。

貳、背景

為配合國科會科教組所提「高瞻計畫」之宗旨,協助發展高中階段的前瞻領域科學與科技課程,研提一個以材料科技為主題之課程發展整合型計畫。為提昇高級中等學校科學與科技教育的品質的目的,研究團隊由一具全方位發展潛力之高中──國立鳯新高中發起,邀請四個各具專長之學術單位──國立科學工藝博物館、國立成功大學、國立高雄師範大學與國立臺南大學,共同規劃設計由下而上輔導式的「材料科技奠基課程計畫」,提供高中學生材料科技的探討學習活動。

期望透過「材料科技奠基課程」的推動,讓高中生有機會探索前瞻材料科技,並提升學生在材料科技與科技的素養。同時高中生在進入大學之前,有機會學習到更接近現實應用的理工知識。在推動的同時,教師也同時接觸這些前瞻的材料科技,配合教材的編制、課程活動的設計,同時也提升了教師在材料科技的教學專業素養,擴增教師教學能力,對平常教學也產生潛在的影響。

「材料科技奠基課程計畫」由鳯新高中的核心教師們為核心團隊,從教育現場發起。材料科技專業知能及教材發展與教學的協助,則由具備推廣材料科普教育(高溫超導材料的推廣)有成的四個學術單位:成功大學、科學工藝博物館、國立高雄師範大學與國立臺南大學協助進行教材教具的研製開發,專業諮詢以及整體計畫的評估研究。為期三年的計畫,主要發展出可行並容易推廣的奠基課程。

因此,本研究即針對「材料科技奠基課程計畫」,從課程、教材、教師教學、學生學習上,分析行政、教師、學生可能遭遇的問題,及解決方案。期望研究的成果,能夠找出有助於推動材料科技於高中課程紮根奠基的相關因素,分析的結果可提供將來開發高中科技教育相關新課程時,做為各校參考依據。

第二節  研究目的

根據高瞻計畫中新興材料科技奠基課程計畫之研究目的分別為(1)提供高中學生認識新興材料的機會,並引導他們從事材料科技研究;(2)引導教師將新興科技與材料融入現有高中課程,以發展規劃材料科技課程,以引發學生探究材料科技的興趣,並培養學生研究材料科技的基礎;(3)透過實驗教學,探析現行高中課程導入新興材料科技內容的可行模式;(4)將所衍發出的材料科技課程,推廣至全國高中學校,好讓全國高中生理解新興材料特性及其理論基礎。

而本研究的主要目的為以行政、教師及學生之觀點分析推動高級中學「材料科技」奠基課程的影響因素。具體的研究目的包括:

一、發掘並分析影響行政、教師、學生對「材料科技奠基課程」接受意向的各項因素。

二、提出針對「材料科技奠基課程」發展過程中減少對學校、教師以及學生疑慮與衝擊之建議。

第三節  待答問題

本研究主要解答下列問題:

一、在發展材料課程的過程中,行政、教師等所面臨的問題有哪些?又該如何解決?

二、有哪些因素會影響學校行政團隊對「材料科技奠基課程」的接受意願。

三、有哪些因素會影響參與教師對「材料科技奠基課程」的接受意願。

四、有哪些因素會影響學生對學習「材料科技奠基課程」的接受意願。

 

第四節  研究範圍與限制

壹、研究範圍的限制

本研究的研究範圍主要以國立鳳新高級中學發展「材料科技」課程中,所需面對的各種課程發展的歷程與問題。包括材料科技課程知識內容的取得、知識的習得、教材開發等歷程。從發展歷程中所衍生出來與「材料科技」的相關議題。對於非「材料科技」相關的議題,則非在本研究所探討的範圍。

貳、研究對象的侷限

本研究對象主要受到「材料科技」發展總計畫的影響,主要以總計畫所需面對的課程發展人員、課程知識的推廣人員、課程實施所需面對的人員等為主要對象,對於非本計畫相關之人員,則非本研究的對象。

第五節  名詞定義

壹、材料科技(Material Science)

材料是人類可以利用的物質,一般是指固體。而材料科技是研究材料的製備或加工工藝、材料結構與材料性能三者之間的相互關係的科學。涉及的理論包括固體物理學,材料化學,與電子工程結合,則衍生出電子材料,與機械結合則衍生出結構材料,與生物學結合則衍生出生物材料等等。本研究的材料科技所指內容主要總計畫發展課程中所提及的材料科技,內容包括:高溫超導、高分子、陶瓷材料等。

貳、課程發展(Curriculum Development)

課程是一個精心設計的教學計劃,籍以向學生傳授社會認為重要的學識及傳統的價值觀。廣義地講,課程是學習者從無知通過學習而得知的過程。通常課程的概念可分為學科、學程和教材;課程可以是計畫、目標、或經驗等。課程發展的內容則包括教材的內容、學習的預期目標、學生的經驗、及教學的手段等。本研究的課程發展乃指於高中進行之「材料科技」課程,其發展所需的相關議題。

第二章  參考文獻

第一節  課程的概念

壹、課程的概念

課程通常被認為是學生老師為達到教育目的的一個場地,因此,不同的目的該有不同的課程。如果採用廣義的課程,如「學生在學校安排與教師指導下的一切活動與經驗,他包括課內的教學、課外活動、家庭作業、與社會經驗」(林本、李祖壽,1970)。通常課程的概念可分為學科、學程和教材;課程可以是計畫、目標、或經驗等(李子建、黃顯華,1996)。所以,若進行課程的分析時,則可從教材的內容、學習的預期目標、學生的經驗、及教學的手段如學科、內容及活動等進行分析課程。

貳、課程設計的理論取向

課程的哲學基礎依據不同的教育哲學有不同的教育目的。以永恆主義(perennialism)的教育哲學而言,主要在培育學習者理解能力;以要素主義(essentialism)的教育哲學而言,在於促進個人智力成長,教育學習者成為具有能力的人;以進步主義(progressivism)而言,在於培養學生具有促進民主的社會生活能力;以重建主義(reconstructionism)而言,在於改善及重建社會,為變遷和改革社會而教育。從不同的哲學思考,在課程的規劃過程需要思考的內容則有不同的向度。包括「兒童中心社會中心」、「兒童中心學科中心」、「價值教育技能訓練」、「現在未來」等四個方向。從不同的方向分析,課程設計分析的來源則可歸納出三個來源,分別為(1)學習者;(2)社會;和(3)組織性學科內容(Tanner & Tanner, 1980)

因此,課程的取向可以包括強調(1)促進智能的認知過程發展;(2)教學組織及效能的科技取向;(3)個人成長的自我實現;(4)改革的社會重建取向;及(5)教學內容的學術理性主義。

參、課程設計的理論模式

不同的課程設計模式反映不同課程典範和取向的影響。課程設計的工作涉及理論、實際和價值層面的考慮。依照Schubert(1986)的課程分類和May (1991)的課程及視導取向分類,對課程設計的分析模式,可分為三類:技術性(或稱為工學、目標)模式、實用性模式、判斷性(或解放)模式。

技術性模式認為課程由四個部分組成,即目標、學習經驗、評量、其意圖為預定訂定目標,用以選擇和組織學習活動、組織教學策略,並以學生的學習表現作為評鑑目標的效用。

課程設計的意義,則強調「設計」觀念,期許課程設計人員,對達成課程目標的各種理論基礎、選擇方法、組織要素和組織程序等專門技術,進行完善的規劃。其優點為課程規劃與實施人員能重視設計工作,確立目標,善用時間、促進溝通協調,增加課程的精確性,使學生學習經驗的繼續性、順序性和統整性,能發揮較大的影響力,以達成教育目標。(黃光雄、蔡清田,1999)。

實用性模式則可分為過程模式、實用折衷模式、自動模式和情境模式等。而判斷性模式則認為課程設計的工作應建基於反省性和批判性的討論上,及透過對學校和課程的社會政治的脈絡做出批判、集體反省和行動,使師生的批判能力增強,並致力於轉化現存不合理和不平等的社會政治脈絡。

美國史丹佛大學(Stanford University)教授歐克爾(Decker Walker)也指出課程設計的過程為「立場」(platform)、「慎思」(deliberation)及「設計」(design)。(Walker, 1971)。在課程設計的立場方面主要以下列理論為代表:

一、「精粹主義」:以學科為主要取向並以科目為本位,教科書為中心或以課本為依據的課程設計方法。主張教育目標的主要來源為學科專家的建議(Tyler, 1949, 25)。其中有三項重要觀點,第一是依學術研究領域來分類規劃課程之內容;第二個是由學科專家編輯教科用書,教師只從幾種教科用書中採擇內容;第三個是依據預先規定的理論系統規範,組織課程教材內容,教師須依一定順序,進行課程時,據以教導學生。「精粹主義」取向的課程設計,其優點為由學科專家編輯課本,故理論組織嚴謹、內容不致違反學科知識真理;嚴謹的課程教學規範確保教學內容,引導教師教學,教師不致發生嚴重錯誤。但是,學科課程的實施,迄今也引發許多問題(黃政傑, 1991, 307),如造成師生依賴教科用書之內容,缺乏活潑創意的教學活動。

二、「經驗主義」:以學生個人為取向的課程設計立場,重視「課程即經驗」的課程意義,重視學生學習的經驗,主張教育是引導學生本性的發展。

強調課程選擇之依據是學生的興趣。課程設計人員應依學生興趣,據以決定課程內容與結構。課程設計方法依心理順序,組織學生的學習經驗,這樣的課程組織型態稱為「活動課程」或「經驗課程」。其重點包括三個部份。
(1)
強調教師的責任為主動發現學生的興趣及經驗,據而發展教育活動。(2) 教學設計的起點為學生興趣與經驗,所以,不事先硬性規定學習活動之內容。(3)重視學習者身心發展的程序,教師與學生共同合作計畫教學活動。

肆、課程領導

在推動「材料科技奠基課程」的課程發展過程中,校長及行政人員的「課程領導」乃是學校能否達成課程發展目標、邁向卓越的關鍵。所謂「課程領導」(Curriculum Leadership),可視為指引、統領課程發展與改革活動的行為,其旨在影響課程發展與改革的過程與成果,主動回應課程發展與改革的挑戰,完成課程發展與改革的目標(張嘉育,2001)。

課程領導者可能為組織所派任的正式領導者,但有時團體中的任何一位成員,皆可能在任何時間點因為某一特定的需要或因素,扮演非正式領導者的角色(張嘉育,2001)。校長是學校中層級最高的行政人員,是學校的領導人,在探討課程領導的文獻中,最常強調的就是校長的課程領導。

歐用生(2004)指出,以往台灣課程領導只限於中央層次,但隨著教育政策的鬆綁,中央的教育權限逐漸下放,賦予學校課程設計的自主權,校長要集合主任、教師、家長、社區人士、學者專家等人的智慧和力量,依據課程綱要的原則和精神,擬定學校課程計畫,依據計畫實施和評鑑。

校長課程領導的主要任務包含了:(1)對於學校願景與課程目的的塑造;(2)教師專業能力的培養;(3)凝聚行政人員、教師、家長共識,整合資源;(4)提供學校相關人員課程規劃的機會;(5)最終目的是達成學生學習品質之提升、教師專業教學、家長支持合作(薛東埠2004何怡君,2003;方德隆,2001;葉興華,2001;黃超陽,2000)。

伍、課程發展

課程發展對於學校是很重要,在課程的整體架構中,目標、內容、教學方法、及學習評量四個要素環環相扣,缺一不可(徐世瑜,1998)。蔡清田(2001)指出課程是達成學校願景與教育目標的通道,因此必須透過事前「課程規劃」(curriculum planning)的「慎思熟慮構想」(deliberation)。在課程規劃之初,教師應進行事情的準備工作,蒐集、研讀相關資訊,以獲得與課程內容相關的背景知識,同時考量學生的舊經驗與目前認知發展程度,進而擬定課程目標與範圍(徐世瑜,1998)。在課程發展時,教師佔有很重要的成分存在,教師的教育信念會影響啟發展課程的歷程。(黃政傑,民80Ross, Cornett, & McCutcheon, 1992

Fullan1993)根據加拿大的改革經驗認為大學—學校的協營伙伴關係建立可分為:

1、長時間的夥伴(以三年為期,可再續約):如「學校經營」,以教師發展、學校發展、學區的重建,以及教育學院以持續方式支持改善為重心。
2、專業發展學校:大學與學校合作,透過職前教師的培訓,為在職、有經驗的教師提供專業發展和場域為基礎研究途徑提升,以提升學校教與學的素質,而學校逐漸成為卓越的範圍與探究中心。
3、教師領導和視導:教師成為課程的領導者、其他教師的教練教師,學校的教職員發展人員、同儕教練、科主任或校本的規劃成員等。

就上述分析,在大學與學校夥伴關係的條件,Goodlad1998)指出大致為:

4、有效地分享雙方的知識和資訊。
5、澄清與傳遞一小部分共同的教育信念,並探討教育觀念對各自機構的實踐含義。
6、分別持續改善教師教育課程和學校的運作。(引自,莊明貞2005

課程發展中,能夠有專家學者給予適度的建議及調整,根據Elliott1998)   有關反思的實務工作者之論點,反思的實務工作者可先行動再省思,大學教授可先行學校本位課程發展情境分析後,再行研究自己內部情境分析,大學教授也可以在學校本位課程發展情境分析中進行反思,不必等待自己構想完全成熟之後才付諸學校本位課程發展情境分析行動,否則,可能會錯失學校本位課程發展研究的可能時機,似乎未來也可就此繼續「再研究」。(蔡清田,2004)。

  然而Biott1992)及Harris Harris1995)等建議夥伴關係的典範轉移,由實施夥伴關係,演化成為發展性夥伴關係,此等夥伴關係尋求雙方對現存的教育問題作全新的反思,意即從另外不同的去向探討問題的成因及解決方法。

1   夥伴計畫模式之模式觀點

              範式

項目

技術性--------------------------------------------------批判性

夥伴關係

實施夥伴關係

implementation partnerships

發展夥伴關係

development partnerships

本質與脈絡

增加的
正規的/規範的

機械的

明確的任務

高度預測性

自願的
非正規的/即時的

有機的

反應性任務

低度預測性

宗旨

即時的、實際的解決
減少機構內部不足的情形
接納/實施

轉化的

對現存問題做全新的理解
反思/發展

對知識和理性(rationality
的觀點

客觀性/技術理性
技術性知識
通則性的解決方法

主觀性/具範圍理性

專業的科技知識

個人詮釋/直覺

課程設計

由專家設計課程(決定內容、施教程序及評鑑等和提供資料;防範教師因素)

一系列資料和意念讓教師進行專業決策;學生在學習過程中也主動參與,提供額外資料

改革重點

學生的支援服務

課程與教學

課程與教學團隊發展

系統性變革

探究重點

以大學教授為主導,研究問題大,多不關涉教師和學生在接納變革時遭遇的困難;研究重點多為變革的成效

大學與學校教師共同負起研究的任務,教師或會進行行動研究。大學與學校教師共同界定研究問題(真實的困難)

(Biott,1992,18; Harris & Harris, 1995, 136-141)                                  

 資料來源:牽手合作-大學與中小學在課程改革中的伙伴關係。(莊明貞,2005)。
台北,現代教育論壇。

第二節  教育推廣活動的認識

教育活動規劃過程,包含七個步驟(1)目的:教育方案預期達到的結果;(2)目標:將目的轉化為明確的可測量的目標;(3)活動:包含擬定計劃、訓練和事前的準備;(4)計劃:包含活動策略與程序的組織;(5)預算:決定執行本計劃所需的預算;(6)時間:提供目標團體最適當的活動時間與地點;(7)評量:方案評量可以提供有用的資訊,除了讓規劃者判斷預期目標是否達到以外,對於未來同類型活動的推動也有助益(Edson Dean, 1996)

壹、教育活動的指標

一、教學的意義

「教學」係指教師依據學習的理論,運用適當的方法來刺激、指導和鼓勵學生自動學習,以達成教育目的的活動(田培林,1983)。「教學」(teaching)的意義,分狹義及廣義兩種,狹義的教學係指在教育機構中,教師提供學習者一些適切的指導,以達成預定教育目標的過程,即以有系統的方法協助學生獲得知識(knowledge)、技能(skills)、態度(attitudes)、及鑑賞力(appreciation)的過程;廣義的教學則是指教師對學習(learning)情況的管理,其活動包括教學前的教學計畫、設計及準備教材與教具,教學中的教師與學生間的溝通、交互活動、以及教學後的評鑑、修訂課程等(楊朝祥,1984)。高廣孚(1994)認為「教學就是教師經由詳細的計畫與設計,以獲得生活上所必須的知識、技能、習慣、和理想的一種工作或活動」。而博物館中活動的教學也可算是一種不全同於一般學校教育的方式,但就其教育的本質來說應該是一樣的。

二、教育活動的意義

教學活動是一種師生互動的過程,藉由對話、問答與討論,共同建構出學習的過程,精緻化所學的知識(Glasson Lalik,1993)。在人類的生活及社會化過程中,互動佔有著重要的地位。隨著民主思潮的風行以及社會型態的變遷,教學的歷程由權威而民主,由單向而雙向,由簡單而繁複,但不變的是有效的教學仍必須仰賴良好的師生互動關係。在Smith(1987)所撰寫的「教學定義」(Definitions of teaching)中提到有意向性活動的教學定義是在邏輯上認為教學不包含學習,但可以期望的是透過教學引導學習。「教學是有意圖的活動」(Teaching as intentional activity)教學不只是從事某種活動,而且要注意正在進行的活動,以改變一個人的行為。另外根據Peters(陳輝樺,1998)對「教育活動」的定義:

1、是一種有價值的傳遞與創作性活動(Worthwhile Activities)
2、重視科學原理的了解與具備正確的認知性(Cognitive Perspective)
3、是一種情境式合乎學習者內心自動學習活動(Voluntary Process)

 

三、符號互動論

教育活動的相關理論常被提及的便是符號互動論。符號互動理論之研究重點在於人與人之間的互動性質和過程。Mead1934 年提出,其認為人類行動及社會行為皆以溝通為基礎,我們不會立刻對別人行為有所反應-而是對別人行為中的意圖有所反應,而這要以過去經驗來判斷(引自林義男、王文科,1998)。學習行為係存有意圖或動機,而這可從符號或形象互動中觀察,由觀念或概念的改變而導致學習。該理論由Blumer(1969)再予發揚光大,其與學習有關之主要論點如下:

1、觀點(perspective)和互動(interaction)是人類行為的二個重要變數。個人的外界刺激所持有的觀點不止一種,人在互動過程中不斷地在修正觀點以適應當時情境的需要。
2、人類具有思考學習的能力,而人類行為通常不是本能的反射或機械的反應,而是經過反省深思後才表現出來。
3、人類的思考學習能力係由社會互動過程中塑造而成。
4、互動係藉著符號形象來表達的,語言、文字、符號等皆是,在社會互動中學會意義與符號,進而創造與運用符號,以修飾其行為。

就教室情境來說,師生透過對話主動詮釋他人話語之意義,並隨而發生自己的話語,經由「刺激-詮釋-反應」的歷程,體會他人話語中的意義,這即是經歷符號互動的過程(陳奎熹,1992)Cazden(1988)指出所謂的「真正的討論」(real discussion)係指學生不是被動地說出老師預設的答案,而是老師或同學一起經由討論的過程中建構出可能的答案。在真正的討論中,學習不再只是個體將知識與技能內化,而是有機體之間的溝通、反思的建構活動,其目的在於培養學生主動建構知識的能力,並營造建構式的學習互動情境。

第三節  教學品質與學習成效評量

壹、教學品質的評量

劉煒仁(2001)將教學品質定義為:(1)教學的品質標準應由顧客的需求來界定;(2)在現行教學體制與既定教學系統運作下,教師與學生對所處的學習活動與工作環境中,所顯示重視與滿意程度之各項教學要素的檢驗,是界定教學品質的重要指標,應本諸事實將結果回饋到改善行動上;(3)教學品質的提昇應是學習活動有關人員:教師、學生、行政人員、主管共同的責任。陳振貴、張火木(1996)認為教學品質如圖1 所示:應含蓋兩部分(1)學生特質:包含人格特質、基本學識、專業知識、實務能力;(2)學校特色:學術研究、行政管理、教學輔導、推廣服務。

 

1   教學品質與輔導系統之規劃與設計

資料來源:教學品質與輔導系統之規劃與設計。陳振貴、張火木(1996)技術及職業教育雙育雙月刊,3227-31

教學品質是相對性的,隨教育目的及時代對教育要求而有所不同。饒達欽、鄭增財(1997)也歸納出三個教學品質的相關概念,如圖2 所示。就現行教育體制言,教學品質在範圍上有下列層次:

1、是整體教育制度所提供的教育品質;
2、是學校整體運作所提供的教學品質,包括課程規劃、設備設施教學資源運用、教師教學品質等;
3、教師個人的教學品質包括教師在課堂上、在校內,整體個別的表現。

 

2 教育品質層次概念圖

資料來源:職業學校電機電子群專業及實習科目教師教學素質指標系統建構之研究。饒達欽、鄭增財等(1997)。台北:行政院國家科學委員會。

 

貳、有效能的教學活動

國外學者Brophy (1986)認為完美的教學應具備(1)教學目標相當清楚;(2)熟悉教學內容與教學策略;(3)讓學生明白教師的期望以及原因;(4)相當熟練的使用現有教材;(5)瞭解學生,依學生個別需要教學且能預知學生的錯誤;(6)提供學生後設認知的策略且讓學生熟練;(7)給予高、低層的認知目標;(8)統整其它學科的教學;(9)為學生的成就負責;(10)能對教學加以思考及反省。

教學因素所包括的範圍很廣泛,若就整個學校運作的過程來看,亦即所謂廣義的教學,包括學生、教師、環境、目標、課程、方法和行政。若以教師在教室內的教學活動來看,即所謂狹義的教學,其教學因素則有學生、教師、環境、教學內容、教學方法和教學目標等。

若以教學達成之目標而言,李秉德、李定仁(1991)認為教學的最終任務是要達成教學目的,而教學目的是否達成則需要從學生身上呈現,為了達成目的,必須通過課程與方法的中介及學生的回饋,同時教師也應設法控制或適應環境,使其對學生產生有利的影響,所提出的教學諸要素關係如圖3所示。

 

3  教學諸要素關係圖

資料來源:教學論。李秉德、李定仁(1991)。北京:人民教育。

若由教學設計的角度來考量,Kemp (1985)則認為一個完整的教學設計策畫案中,有十個要素需要考慮:(1)評估學習者的需要,確定教學計畫目的、限制與優先順序;(2)選擇教學主題或訓練工作名稱,以及希望達到的一般目標;(3)分析學習者或受訓人員的特性;(4)按照預定的確定主題內容或分析工作項目;(5)依主題內容或工作項目訂定明確學習目標;(6)設計安排達成目標的教學方法與學習活動;(7)選擇配合教學和學習活的各項資源;(8)安排教學要製作教材所需的資源;(9)準備學習成果的評鑑計畫;(10)用預試的方法來決定如何為學習者做學習前準備或調整。

國外學者Brophy (1986)認為完美的教學應具備(1)教學目標相當清楚;(2)熟悉教學內容與教學策略;(3)讓學生明白教師的期望以及原因;(4)相當熟練的使用現有教材;(5)瞭解學生,依學生個別需要教學且能預知學生的錯誤;(6)提供學生後設認知的策略且讓學生熟練;(7)給予高、低層的認知目標;(8)統整其它學科的教學;(9)為學生的成就負責;(10)能對教學加以思考及反省。研究者將歷來一些學者對有效能的教學的界定整理於表2

2   教學評量的面向

研究者

年份

有效能教學的面向

李隆旼

2001

時間管理層面:1.充分掌握教學時間及教學進度。

2.教學速度緊湊流暢。3.教學活動時間安排適當教學技術層面。運用科技層面:1.善用網路資源來提昇教學效果。2.利用各種教學媒體來輔助教學。3.在教學中運用科技解決日常生活問題。4.良好的傾聽技巧。5.豐富生動的肢體語言。

林海清

1994

1.教學計畫:教師清楚教學目標,熟悉教材,統整學科內容,了解學生特質,設計有彈性變化的教學;2.教學策略:鼓勵學生主動參與,激勵學生自動,依據個別差異,變化教學方法,教學富結構性及邏輯性,且過程流暢有效率;3.教學評鑑:即時回饋,適時增強,運用形成性評量,多元方式評量以促進學生學習成就感,提供後設認知策略,對教學加以思考及反省;4.教學氣氛:透過師生互動創造良好的學習氣氛,建立合理的教師期望,預期問題的及時處理,加強師生溝通,建立互信、真誠、尊重的關係。

Porter Brophy

1996

1.教學目標清楚;2.熟悉教學內容與教學策略;3.引導學生瞭解教師的期望及其原因;4.熟練地運用現有的教材;5.瞭解學生並依據學生的個別需要進行教學活動,同時能預知學生可能產生的錯誤;6.提供學生後設認知的策略並引導學生熟練;7.提供高低層次的認知目標;8.統整各學科的教學;9.為學生的學習成就負責;10.針對自己的教學活動加以反省思考

Hudgins

1988

1.教室氣氛:教師對學生行為的期望、課程與學業導向、教室管理等;2.提供問題的層次:包含記憶、理解、應用、綜合、分析、評鑑;3.引導過程:提供問題、作業、激發學習準備;4.有變化;5.增強作用;6.總結。

Marsh

1991

1.學習價值;2.教學熱忱;3.表達清晰;4.團體互動;5.和諧師生關係;6.課程內容;7.評量方式;8.課外指定作業;9.學習難度。

Borich

1994

 1.有效教學必須有清晰性;2.有效教學必須是多樣性;3.有效教學必須是任務取向;4.有效教學必須是全心投入的;5.有效教學必須是提高學習成功的比例。

Rosenshine

1983

1.複習以前所學;2.適當呈現新教材;3.引導團體練習;4.適當回饋和矯正;5.引導獨立練習;6.定期複習。

資料來源:研究者自行整理

 

參、學習成效評量

方炳林(1992)將學習成效評量教師和學生經過了一番努力的教導和學習,都希望了解努力的成果和獲致的價值。這種結果的了解和價值的評估,便是教學評鑑。而其中教學活動包括教師的教和學生的學。學習成效評量是一般教學過程中不可或缺的一部份,一個良好的學習成效評量不僅可反應出學習的學習成效,也可做為教學者或課程設計者在發展或修正教材時參考的指引,學習評量在教學活動過程中扮演著關鍵性的角色,良好的學習評量有助於診斷學習者的學習困難,並藉以改進課程或方案設計,以激發學習者的學習動機、滿足其學習需求進而開啟學習者的潛能(林麗惠,2000)。所以總體來說,一個良好的學習評量對於一個學習活動的進行的確有其存在的意義與價值。

一、評量的功能

張祖忻、朱純、胡頌華(1995)認為其在功能包括以下四個層面:

1、診斷:對教學效果進行評量,可以瞭解教學各方面的情況,和判斷教學的品質和水準、優點和缺點、困難和問題。
2、增強:透過教學評量,一方面可以使得教師確認工作中需要努力的方向,另一方面也可激發學習者的學習動機。
3、調節:學習者和教學人員根據回饋信息修訂原來的計畫或重新擬定計畫,從而更有效地工作以達到所規定的目標。
4、教學:評量本身也是一種教學活動,藉此學習者得以增加許多重要的學習經驗。

 

二、教學評量基本原理

簡茂發(1999)認為教學評量包括三大部分,即「教師的教學效率之評量」、「學生的學習成就之評量」、「課程的設計與實施之評量」。其中學生的學習成就評量,旨在評鑑學生的學習行為和學習結果。評量的重點應放在學生學習成效的評量上,而在進行教學評量時,必須把握下列五項基本原理:

1、決策原理:評量是一種有次序且週而復始的連貫性歷程,從各方面蒐集確實可靠的資料,並參照合理而適當的價值標準,以進行決策的制定。
2、回饋原理:評量旨在教學歷程中提供各種必要的回饋和引導,一方面針對教學上的缺失而檢討改進,另一方面設法突破學習上的障礙,以提高學習者的學習成效。
3、完整原理:評量需要全面性、多元性的綜合資料,並從各個角度和不同觀點加以分析研判,故蒐集的資料愈多、愈齊全,則愈能掌握整體情況而加以靈活運用。
4、合作原理:無論評量計畫之擬訂、評量工具之設計與編製、評量之實施與其結果之分析、解釋與應用,均須集結所有人的智慧和力量,始能順利達成教學評量的任務。
5、研究發展原理:透過評量的方法和技術,使得理論與實際情況相互印證,更可進一步用在教學與評量技術的改進上。

 

三、教學評量設計原則

學者張清濱(1996)的看法,為使評量發揮其應有的功能,評量的設計與執行應遵循下列十項原則:

1、評量應根據教學目標。
2、評量應兼顧認知領域、技能領域及情意領域。
3、評量應適應學生的個別差異。
4、評量是一個繼續不斷的過程。
5、評量應兼顧過程與結果。
6、評量應在各種不同的情境中實施。
7、評量應運用各種不同的方法。
8、評量是師生共同合作的過程。
9、教師應提供學生自我評量及同儕評量的機會。
10、評量應與教師密切配合。

學習成效評量的類別,主要可依其評量的時機和功能分為「診斷性評量」、「形成性評量」和「總結式評量」。其應用在學生成就上有三個階段,(1)診斷性評量,在教學新知能前評量學生的知識與技巧(2)形成性評量,教學期間的評量(3)總結式評量,學生學習結果的評量。

「診斷性評量」,通常在教學之初或學習困難之時,對學習者實施如學前測驗、診斷測驗、檢核表等工具,以了解學習者的學習起點行為,做為設計教材內容及決定教學方法的參考,或是診斷學習困難的原因所在。 「形成性評量」,係指在教學的過程中,教師就學生的學習表現加以觀察和記錄,通常採用評定量表為工具,進行非正式的評量。「總結性評量」,通常指在教學活動之末或結束之後,以定期考試或測驗的方式,考查學生的學習成就,通常採用標準化學科測驗及教師自編課堂測驗為工具,進行正式的評量。

四、教室學習環境評量

教室學習環境(classroom learning environment)的研究近年來受到廣泛的重視,因為教室是學生人際互動與專業知能學習的主要場所,也是老師與學生互動最重要的場地,學生在教室環境中學習與建構知識。其中針對學習環境的探討成為重要的因素。

1996Fraser, Mcrobbie Fisher經過多年的研究,逐漸發展出班級概況量表(What Is Happening In This Class, 簡稱WIHIC)量測教室學習環境的概況。其中教室環境量表中包含以下七個向度分別為:

1、同學親和(Student Cohesiveness):指的是班上同學間的關係和熟悉親和程度。
2、教師支持(Teacher Support):是指學生感受到老師的關心和幫助程度。
3、學生參與(Student Involvement):是指在課堂上學生與同學互相討論、主動提出看法與意見及其意見被接納的程度。
4、探究(Investigation):是指學生在課堂上發現的問題或老師給予的問題,以研究、探究的方式尋找答案的程度。
5、工作取向(Task Orientation):是指學生專注於學習的程度。
6、合作(Cooperation):是指學生與同學合作完成工作的程度。
7、平等(Equity):是指班上的同學獲得老師公平的關懷、幫助、鼓勵及發言機會的程度。

李旻憲與張俊彥(2004)則從文獻探究中歸納學習環境的四種分量,分別為:(1)社會建構(Negotiation):同儕間的觀念討論與想法溝通;(2)先備知識(Prior knowledge):學生的先備知識包含與實際生活的結合;(3)主動學習(Autonomy):學生主動學習的自主性;(4)學生中心(Student centredness):學習活動以學生為中心而非以教師為中心。

肆、評鑑指標的內涵與方法

一、指標的基本概念

在社會科學中,所謂指標,是指一種評定抽象事物或概念的一套或一組特徵,可具體的被描述界定清楚,做為判斷此一抽象事物優劣或程度差異之依據,它是一種統計量數,能反映出人們感興趣之現象的重要層面,且能對相關層面進行加總或分割,以達成研究分析的目的(王淑怡,2002)。近年來,社會各領域也都藉由指標的建構與開發來作為檢視其效能與功效的重要依據。

二、評鑑指標的意義

張春興(1995)認為評鑑(evaluation)是指在某種有計劃的活動實施之後,按照預定目標檢核其得失的歷程;而指標(indicator)是指用一件事代表另一件事的狀態變化時,前者即稱為後者的指標。用以做指標者可以是數字、符號、文字、顏色等。徐超聖(1999)認為指標是用來指出、顯示某種存在的現象。而要使用指標來指出或顯示某種存在的現象是因為該現象較為抽象,不易直接或不便測量,因而以另一種較可測量或觀察的指標來指出(indicate)或表徵(represent)該現象。湯堯(1999)認為指標的定義具有下列成分:

1、指標所描述的應是現實社會現象中可以測量的建構,且藉由如此的描述,能反映、預警出現實社會現象的重要層面。
2、指標的選定應以理論為建構基礎。有了理論的依據,指標方能對現象做進一步、有系統的解釋。
3、指標可以被引用來與其他類似的指標做比較。如時間上的比較,國與國之間的比較,不同機構間的比較、和與某參照點的比較等等。
4、指標是一統計量數,但並非所有的統計量數均可被視為指標。亦可以包括對某專業或現象之可量化的主觀判斷,如學生的學習滿意度評估。
5、指標是某套指標系統中的一部份。指標的存在並不是孤立的。
6、指標所測量的是對某個現象的描述,並不作深入的價值判斷,即指標具有中性之屬性。

針對各個學者對指標的定義,本研究將指標定義為進行科技教育活動評量時,用來指出、顯示科技教育活動可觀察量測的現象及表徵項目。本研究將學者對指標定義統整於表3

3  指標定義一覽表

研究者

年份

指標的定義

饒達欽

1997

指標是對某一定域中的每個元素,在知識、技能、能力、態度及行為上發展定義,或發展與規準有關的經驗法則

徐超聖

1999

指標是用來指出、顯示某種存在的現象。而要使用指標來指出或顯示某種存在的現象是因為該現象較為抽象,不易直接或不便測量,因而以另一種較可測量或觀察的指標來指出(indicate)或表徵(represent)該現象。

張鈿富

1999

「指標」是表示某種變數隨著時間或地區的不同,相對於基期的變化情形。是一種統計的測量,能反映重要層面的主要現象,能對相關的層面進行加總或分化,達到研究分析的目的。

簡茂發

李琪明

2001

1.教育指標應包括橫斷面的現況測量與縱斷面的時間數列測量,以有效瞭解教育制度的現況與變遷趨勢。2.指標可以將質的印象以量的數據來表示,反映出真實的情況或以檢驗出每個中間的過程,接近或達成既定目標的程度。

Johnston

1981

指標是一種統計的測量,它能反映出吾人感到興趣之現象的重要層面。其次,它應能對相關的層面進行加總或分割,以達成研究分析的目的。

Mayston Jesson

1991

指標(indicator)是一種資訊,它有能力為教育系統提供可解釋的資料,以作為決策參考之用。

OECD

1992

針對蒐集處理的統計量數,是如何地被使用與被詮釋,並能發出適切的聲音、達成相關政策之效果、成本與效益。

資料來源:研究者自行整理

 

三、評鑑指標的特徵

一個好的評鑑指標的建構,勢必要有其理論的依據以及規準。 聯合國教育科學文化組織(United Nation Education Science Culture of Organization,簡稱UNESCO)與經濟合作開發組織(Organization for Economic Cooperation and Development,簡稱OECD)曾委託先進國家建構教育系統指標(Indicators of Education Systems),作為各國比較參考的依據(引自莊謙本,1999)。唯有合理、明確、周延與適切的評鑑指標,才能呈現教育機構的真正績效,以便作為決策之依據。關於指標的規準,王淑怡(2002)歸納出重要的規準有以下七項:

1、簡明性:教育指標應為決策者、教育人員、社會大眾所瞭解,因此編製時要力求簡單明瞭。
2、適當性:教育指標應與教育政策相關,能並指出當前的教育現況及潛在的問題,及政策所關切的教育條件及教育政策的改變。
3、信效度:教育指標必須具有良好的信效度,能夠測出真正的問題所在,並且應有高度的穩定性。
4、重要性:指標的內容應反映出複雜教育體系的重要面向及主要特徵。
5、可行性:發展指標時必須同時考慮時間、經費、技術及人員等方面的配合,且建構出的指標要能夠實際運用在教育現場中。
6、可得性:係指標的資料,不論是使用現有的資料或透過調查、觀察,都必須易於取得,並加以評估,以確定資料的來源。
7、比較性:指標的另一個功能即為其具有比較性,良好的指標必須是明確、可計量的及標準化的,以便不同區域、機關及群體做比較。

一個完整良好的指標系統,可以清楚的透過指標系統去了解檢視體系的各個層面,所以指標在界定的過程中,必須在多種原則性的規準才能建構出有效且適合的指標系統。

四、評鑑的內涵

對於評鑑(evaluation)的定義,學者黃光雄(1989)將評鑑定義成為了協助一個當事人團體對某些事務的價值與優點進行判斷與改進,所作的設計,行動與報告之一個系統的研究。陳亮妘(2002)則是認為對於某個事項評審鑑定,即由評量者有系統的選擇某個評鑑標準,收集評量對象的有關資料,並對該事項審慎的評析,做出價值判斷,再根據評量結果,督促評量對象,改進其服務品質。是一種經了解評績效、明得失、找原因、尋改進、再出發的循環歷程(陳亮妘,2002)。評鑑是專業的判斷,Stufflebeam為此說之代表。又「教育評鑑標準聯合委員會」(The Joint Committee on Standards for Educational Evaluation)採用的定義是:「評鑑乃是有系統的評估某一對象的價值或優點。研究者將歷來一些學者對評鑑的定義整裡於表4

4  評鑑定義一覽表

研究者

年份

評鑑的定義

謝文全

1989

對事項加以審慎評析,以量定其得失及原因,據以決定如何改進或重新計畫的過程。

黃光雄

1989

有系統的評估某一對象的價值或優點,其涉及目標與結果的比較,亦即結合「行為表現」(performance)與「價值」(value)的研究。

張德銳

1992

認為教育評鑑目的在協助評鑑的對象改進其服務

品質,或作為行政決定的依據。

秦夢群

1997

教育評鑑是對教育現象或活動,透過收集、組織、分析資料,加以描述與價值判斷的歷程。

Tyler

1950

評鑑是目標與表現結果的比較過程。

Stufflebeam

1971

敘述、獲取及提供有用資料,以判斷數種方案之效能,盡而作決定的歷程。

Worthen

Sander

1987

是一件事項之價值的決定,就是評量者選擇一個或或多個評量標準,收集評量對象的有關資料,然後根據評量標準決定評量對象的價值,最後再根據評量結果督促評量對象改進其服務品質。

資料來源:研究者自行整理

綜合上述學者論點評鑑亦可視為以科學研究的嚴謹態度對資料作有系統的搜集並加以分析,作出價值判斷。在根據評量結果,督促評量對象改進其服務品質。本研究亦是利用活動評量指標的開發與建構,對材料科技課程及推廣活動進行有效的評鑑。

第三章  研究方法與流程

第一節  研究方法

本研究的主要目的為研究高級中學材料科技奠基課程導入與成效評量。期望能瞭解材料科技在高中課程可進行的模式及分析課程進行模式中,行政、教師、學生接受的意向,並從過程中瞭解材料科技課程發展的相關問題。為達此目的,本研究採用下列研究方法:

壹、訪談法

訪談對象不同採用的訪談方式不同。本研究採取兩種方式分別為:

一、半結構式訪談(semistructureed interviews)

主要針對課程計畫、專家、教師、行政人員之訪談,透過訪談的進行,蒐集受訪者對材料科技課程的期待及看法。

二、焦點團體訪談法

焦點團體法是一種「團體」訪問的質性研究方法,所以又稱為焦點訪談法(focused interview)。這種訪談法與一對一式的深入訪談法最大的差異,是多了團體成員的互動和討論。研究者在此法中往往扮演了中介者(moderator)的角色,其所收集的資料,便是以團體間互動討論的言辭內容為核心(參考胡幼慧,1996: 223-237)

焦點團體法的特點是能夠在短時間內針對研究議題,觀察到大量的語言互動和對話。研究者可以從此對話和互動取得資料和洞識(insight),對於「探索性」(exploratory)的研究而言,是一項有利的方法。

1、 適於探索較新的研究領域。
2、可以根據受訪者的經驗發展假設。
3、評量不同地點、人口群之差異。
4、對以往研究結果,尋求參與者之解釋。
5、深入探索具體的面向、意義。

焦點團體法的樣本選擇必須顧及相同的特質,亦即對所探討的問題應有足夠的背景知識,並且顧及到不同的身份來源:例如工作者、案主、家屬、督導等,以收集思廣益之效。目前焦點團體訪談一般包括八到十二人,訪談過程約持續一個半到二個半小時。焦點團體場所也可能包含訪談的錄音或錄影設備,甚至可能有隱藏式麥克風給中介者配戴,使觀察者也能對訪談提供意見。(資料引自:http://www.license.com.tw/social-worker/answer/92/92-6.pdf)

焦點群不僅是使一群人一起談話,焦點群是小組的一個特殊類型根據目的,大小,構成和程序方式而組成。焦點群的目的聽取和收集資訊。 這是一種較好的方式去瞭解人們感受或對問題、產品或服務的感覺。被選出的參與者是因為他們和焦點群的題目的特徵有某些相似處。

研究員給予焦點群創造一個許可環境在鼓勵參與者分享感覺和對問題的看法,沒有迫使參加者投票或達成一致意見。但您不能只做一個焦點群。小組討論是以相似類型的參與者來舉辦多次,因此研究者能由這些討論中辨認趨向和模式。然後仔細和有系統的分析討論中所提供線索,洞察如何生產,服務,或察覺機會。

焦點群研究是在有興趣的定義範圍內,允許且不受威脅的環境中進行一系列有仔細地計劃來獲得的參與者的想法。由一位熟練的採訪者組成六到八個人的小組團體。討論過程中是輕鬆的,並且參與者經常喜歡分享他們的想法和感覺。小組成員會因為反應其他人的想法和評論別人,彼此互相影響。

貳、觀察法

主要觀察材料科技教育活動的進行。觀察的方式採取觀察式參與者(participant as observer)方式進行。透過觀察瞭解參與者的學習反應與歷程,從觀察材料科技教育活動中,發掘評量指標的要項與內容。

 

第二節  研究流程

為達成研究之目的,本研究計畫之進行步驟如圖4所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


4 研究流程

第三節  研究參與者

研究參與者包括本研究訪談對象高中教師、高中行政人員、高中學生及課程指導教授等。受訪者不僅可針對訪談的問題與研究者進行討論,也可以自行針對研究相關問題提出個人的經驗與見解,或可提供文件資料,供研究者驗證訪談內容。訪談者訪談後亦可修正其訪談記錄,故受訪者也是本研究之參與者。以下針對研究參與者之基本背景資料描述如下:

壹、高中教師

研究參與者的選定考量,需要具有資訊豐富的個案,能提供大量對研究目的關係重要之資訊(吳芝儀、李奉儒譯,1995)。故本研究受訪者以參與高瞻計畫課程發展之主要教師為對象,透過其親自發展材料科技教材之過程瞭解對「材料科技」課程之意見及面臨的問題。教師對象包括物理教師、生物教師、化學教師、生活科技教師等五人。

貳、高中學生

對於材料科技的瞭解,高中生有此經驗者不多,研究的對象學校,學生共有十五人參與過高溫超導競賽活動,具有材料科技學習經驗,對採用的學習策略可以提供發展的參考,從學生的角度蒐集學習材料課程的途徑意見與問題。訪談對象共有三人。

參、高中行政人員

在學校推動新的實驗性課程,從行政的角度,也需要考量。因此,本研究訪談校長、教務主任、教學組長等三人。從訪談過程中,瞭解推動上行政所需面臨的問題。

肆、課程教材發展指導教授

本研究材料課程的發展,仰賴國立成功大學材料科技所的教授,及台南師範大學教材編輯的教授進行指導。從指導者的角度,對於材料科技課程的發展與教材的開發,瞭解其中的關鍵問題。

 

第四節  研究工具

本研究工具主要包括研究者本身、訪談大綱、協同分析者等,茲說明如后。

壹、研究者本身

質性研究特別重視研究者本身,因為其的特色就是「研究者本身就是研究工具」,研究者需進行資料的蒐集與詮釋(黃光雄、簡茂發,1977)。研究者需忠實的呈現研究參與者的原意,謹慎處理所蒐集的資料,並保持客觀立場,引導研究參與者呈現其真實想法。

研究者曾從事國中生活科技教師專業能力評量研究、科技推廣活動評量研究等,擔任科技教育教材發展研究等課程,並參與高中生「高溫超導」競賽活動之研究與推廣。對材料科技課程之推動,有其探索之必要,故從事此研究。

為使資料之分析能夠具有客觀性,資料處理具有信度,本研究採用三角校正方式取得信度。除了文獻探討之外,並詢問專家同儕意見,尋找不同的資料來源與蒐集方式,以及透過不同的分析人員,取得分析的信度。

因此,本研究在資料的分析上面,同時邀請三位協同分析者,進行分析訪談稿及相關資料,三位協同分析者分別針對質性文件的內容,進行分析,並取得彼此的相互同意度,確認分析的客觀性。

貳、訪談大綱與觀察記錄

一、訪談大綱

本研究以訪談法之主要目的在於瞭解教師、研究人員、教授、學生對材料科技課程的意見。訪談的問題主要與研究目的相對應。

針對教師之訪談大綱主要為:

1、老師您認為「材料奠基課程」在高中階段可行的方式為何?為什麼?
2、您在教材編寫上遇到哪些的困擾?
3、您參與教授的教育訓練後,有何感想?對「材料奠基課程」的推動有何影響?
4、目前為止,你在從事「材料奠基課程」的推動上,遭遇到哪些困擾的問題?需要哪些的協助為何?

針對課程指導教授的訪談大綱為:

1、老師您認為「材料奠基課程」在高中階段可行的方式為何?為什麼?
2、您在指導高中教師編寫「材料奠基課程」教材時,遇到哪些的困擾?
3、您參與指導高中教師「材料奠基課程」之教育訓練後,有何感想?對「材料奠基課程」的推動有何影響?
4、目前為止,你在從事「材料奠基課程」的推動上,遭遇到哪些困擾的問題?需要哪些的協助為何?

針對學校行政人員的訪談大綱:

1、參與此計畫的意義與價值?
2、校長/主任您認為「材料奠基課程」在高中階段可行的方式為何?為什麼?
3、您認為學校教師參與指導高中教師「材料科技奠基課程」之意向?接受教育訓練前後,有何差別?
4、你截至目前為主,您如何推動「材料科技奠基課程」?實際工作如何分工?執行情況如何追蹤?有哪些實際的範例
5、您在從事「材料奠基課程」的推動上,遭遇到哪些困擾的問題?需要哪些的協助為何?
6、有哪些可以促進教師願意投入?

 

二、觀察記錄

觀察記錄主要針對「高瞻計畫」團隊進行討論、教育訓練時,針對指導教授、教材編輯教師、行政人員進行討論或開發教材時,進行觀察。觀察重點內容包括:

(一)高中教師的上課情形
1、上課內容對對他們的影響
2、他們對上課內容的接受情形
3、重要的觀察點
A、  教師是否有興趣上課,有哪些具體的動作或表現
B、  對上課內容與現有課程之間是否產生連結?
C、  是否有提問題?這些問題為何?獲得的回答或回應為何?
(二)工博館與教授、與學校老師的互動情形
1、教授與教師之互動
2、教授與工博館之互動
3、工博館與教師之互動
4、重要的觀察點
A、  教師之學習情況如主動、興趣、厭煩、理解、上課氣氛等
B、  對將來推廣類似課程時,有哪些的重要啟示等
(三)上課內容的方式
1、採用哪些方式進行教師的課程
2、設備、教材恰當與否
3、教學方式
4、內容深度等
文字方塊:             活動觀察紀錄表              編號:
名稱:
地點:	觀察對象:
日期:	紀錄人:
時 間	內     容	備  註
		
		

5  活動觀察紀錄

 

第四章  結果與討論

為探討材料科技在高中課程可進行的模式類別、分析課程進行模式中,行政、教師、學生接受的意向及探討材料科技課程發展的問題,本研究根據文獻探討、訪談及活動觀察等資料之初步分析,茲說明如下:

本章主要探討日後各校導入「材料科技奠基課程」時,可能影響行政人員、老師、學生對於「材料科技奠基課程」接受意願與適應的各項因素,並提出因應之策,共分成行政接受、行政對老師、行政對學生、老師對學生四個角度來探討,分述如下:

一、行政接受

從學校行政團隊的立場來考量,他們認為「材料科技奠基課程」對於學校的名聲、知名度有助益,對於學校的行銷有利,他說:如果我們能夠申請到的話,也許對我們學校的這個知名度啦,那個聲望會有提升啦,這個是我們從學校整個這方面行銷(-06-H-960328-256)

參與過「高溫超導競賽」的學生也指出,若是聽過「材料科技奠基課程」,在選填志願時,可能會以此作為考量因素之一:

2:其它的部分,假設你是一年級的新生要進來,你會不會因為這間學校有這個計畫會比較,假設這個計畫,因為前一陣子其實有在電視上曝光過,只是它曝光率再高一點….假設你有聽過,而且你大概能夠了解的話,你會不會因為這個影響我們選學校啦,選校系之間的有沒有比較想要進來這個班級這樣?或者是進來這個學校?會因為這個因素。

B生:我會。

2:也是會啦,就可能被這個因素影響。(-07-B-960328-300)

發現211:「材料科技奠基課程」對於學校的校譽、知名度有提供作用,有利於學校的招生,校方會更有意願主動參與。

主張:教育行政機關在推行課程時應在媒體上多加宣傳,增加「材料科技奠基課程」的知名度,使新課程成為學校招生時的有利因素,增加學校接納新課程的意願。

亦有行政人員認為此計畫可刺激、活絡學校自然科教師之間的向心力,他說:一方面就是說,凝聚一些這一個自然科的這個團隊的向心力嘛(-06-H-960328-258)。他認為藉由此計畫亦可讓老師們有一個共同完成的目標,讓老師們覺得是一種榮譽,進而也能提升老師之間的向心力:讓他們覺得這是一種榮譽嘛,一種榮譽,然後讓這些人能夠有一個有共同要完成的一個計劃的話,可能這個向心力,這個向心力,榮譽感就容易提升啦。(-06-H-960328-259)

發現212:行政人員認為藉由此計畫,可提升學校老師之間的向心力與榮譽感。

主張:校長應塑造全校共同的願景,使行政團隊及教師體認到參與新課程對於學校並不是增加負擔,而是對於教師間榮譽感的提升與向心力的凝聚有助益。

二、行政對老師

(一)教師的專業知能

有老師提出疑慮,擔心若對於材料知識瞭解不夠深入,無法回答學生的問題,會影響教學信心:有的學生很恐怖,他回去真的會看,甚至搞不好,他老爸是研究這一塊的,然後他問他爸爸,他爸爸給他講了之後,發覺跟老師講的不對,他反而來問老師,看如果問我,我一定愣在黑板上下不來,為什麼,因為我不夠深入阿(-01-A-951124-26)。教師若是對於教材一知半解,會影響教學的成效:你要是懂了之後來教學生,跟不太懂教他,總是有些差別 (-04-C-960208-152)

發現221:教師擔心對於新教材背景知識不足、不夠熟悉,影響教學的信心與效果。

教師們有專業成長的需求,所以在幾次教育訓練幾乎都是全員出席:他們會比較依賴那個教授…,課程的那個專業的成長部分,所以你看他們每次上課,他們一定是全到的(-06-G-960328-278)。教師們在接受過教育訓練之後,認為教育訓練能幫助他們更瞭解材料科技的知識架構:在大學教授給你上課之後,你最起碼就是說,你對這個東西比較有概念,如果說,你對這個東西,知識的架構比較完整,之後可能,因為有時候不是編完教材完而已嘛,之後你可能還去教學生嘛,那你去教學生最起碼,你在講有一個架構跟沒有一個架構在教是應該有差別的。(-04-C-960208-151)。他們認為教育訓練能由大學教授親自授課對他們的幫助很大:我們算是運氣好的,怎麼說運氣好的,就是我們會有大學教授給我們講課,所以我們可能進去,耶!可能從原本不是很懂,慢慢聽聽,最起碼之後知道在幹什麼這樣,假設以後要去推廣這個課程,其它老師運氣可能就沒有像我這麼好了。(-01-C-951124-14)

發現222:教師們對於教育訓練的反應良好,認為由大學教授親自授課,對他們材料科技的背景知識有所提升。

亦有教師指出,可在上課時將教育訓練所學得的知識分享給學生,對於教學有幫助:在課程的應用上面當然有,因為這些...都跟我們化學有相關啊,所以......上課的時候就可以把學到的一些東西...就是...分享給學生這樣子的,嘿,那當然對於教學就是...內容會有提升。(-02-D-960207-118)

大學教授給予資料讓高中教師們在編製高中教材時更省事,只要將這些資料轉化為高中學生可吸收的教材即可:沒有啦,沒有太大困擾,事實上因為它給我的材料已經夠了,我只要盡量弄成高中老師看的懂,高中學生可以看的懂。(-01-C-951124-56)。也有教師提出以往的經驗,認為可舉辦「產出型」的教育訓練,在教育訓練過後可集合大家的成果,累積成現成的教案和教具:像去年、前年是上奈米科技嘛,阿這樣是要求每個上完課都要交報告,或交PowerPoint,那我覺得如果到時候這種情況的,比如說教案啊,或是PowerPoint這種出來,等於說老師要用這一段,他不用再額外去準備,就可以把我們成果用現成的出來。(-01-E-951124-24)

發現223:教師期望能在教育訓練中取得未來編製教材的資料,若能集合大家的心力共同開發出現成的教材,教師就不需額外再花時間準備。

有學校行政人員提出藉由對外的比賽,可增加與他校老師交流的機會,他說:因為其實透過那個對外比賽的交流跟投入,其實可以讓本來自然科老師在這部分各自專業,或者是各自對學生指導的那個用心哦,能夠有一個經驗分享(-06-G-960328-263)

主張:學校行政團隊應重視教師的專業進修,協助提供教師們所需要的專業知識資源。可藉由舉辦教育訓練、與他校的交流活動,協助教師充實專業知識,增加教學信心。

(二)行政團隊與教師之間的溝通

有教師提出先前奈米種子學校的經驗,擔心學校行政人員不重視材料科技奠基課程的實施,敷衍了事,他說:那個奈米,因為我們學校是種子學校,後來我們教務長就跟我講說,這個部份齁,就陪他玩玩就好,呵,我不曉得他是什麼意思?後來他要開會齁,如果真的要他開會,他就會說乾脆我去開,所以我去屏師開了一次,我後來回想到,高師大我也去上過幾次的課,所以最後我們學校好像是有點不太去注意奈米這個部份,不然我們學校當初也被選入種子學校(-01-A-951124-82)

發現224:教師對於學校行政人員的態度有所疑慮,擔心無法獲得行政方面的支持。

有教師亦對於實驗課程的強制性感到懷疑,他說:我們編的這一套教材或者是我們把這種作法,我們提了一套完整的規劃之後,是到底丟到各高中之後,是強制執行還是你們自己看著辦?(-01-A-951124-33)。他擔心辛苦開發的課程最後淪為補充教材:有一個疑問,到底這個東西以後是有強制性或者是就像你說的,丟給你,打個星號補充教材,你要敎你就敎,不敎,也就算了,我不曉得… (-01-A-951124-46)。也對於課程能實行多久感到懷疑:三年之後,那些人都不知有經費可以領的時候,這個活動要怎麼推。(-01-A-951124-50)

發現225:因課程仍處實驗階段,課程未來的發展仍有太多不確定性,教師擔心努力白費,影響投入心力的意願。

在計畫進行的過程中,亦有行政人員發現了與教師之間的溝通協調不足,需要針對這點再加強,他說:這個可能過去,大概有我的疏忽啦,我們在以後大概是不是要定期,大概一個月,我們坐下來,等於是做一個檢討會,那我來主持這樣子,那請他們來看看我們對每一個進步我們所要做的事情有什麼看法,那在行政上怎麼樣去可以配合到的這樣,這個可能需要這樣較密集的,比較密集。(-06-H-960328-275)。這位行政人員認為藉由與教師之間的溝通,可讓教師們瞭解材料科技奠基課程對於學校的重要性:我想當然會比工作量辛苦,但是我想,我們經過溝通,所有同仁都了解這樣的一個意義對學校是很好,所以大家也願意去做。(-06-H-960328-261)

發現226:推行新課程的期間,行政人員與教師之間的溝通協調相當重要。藉由與教師之間的溝通,可讓教師們瞭解到新課程對於學校的意義,教師才會有意願接受、共同努力。

主張:推行新課程期間,學校行政團隊應重視教師們的意見,加強與與教師之間的溝通,讓教師們感受到行政團隊對於他們的支持與對於「材料科技奠基課程」的重視,也讓教師們體認到實行新課程的意義,教師們才願意接受、共同付出心力。

三、行政對學生

(一)引起學生興趣

曾經指導參與「高溫超導競賽」學生的教師提出,學生對於高溫超導競賽展現了濃厚的興趣,即使考試不考,也願意投入心力:學生他,剛開始的那個主印象,他就是認為說,這個考試不考就不太在乎,但是當他覺得有興趣的時候,他反而想要去投入阿。(-05-F-960328-238)

學生們也提出他們參與「高溫超導競賽」的過程中,引起其他同學的好奇與羨慕:

1:你們在做這個活動過程有沒有引起同學的羨慕?

A生:可能有。

B生:也是有。(-07-AB-960328-304)

在製作的過程中,其他同學們也會主動過來瞭解:

1:所以你在做的過程,同學都會來看?

C生:會。

1:會來聊,所以剛才你有提到同學覺得很遺憾沒有去參加報名,對不對?所以意思就是你們在做這個活動過程裡面,同學其實對這個東西還是有興趣的,對為什麼會這樣有興趣?

C生:就是為什麼會...

1:為什麼會浮起來這樣子,你覺得好好好特別,對不對,想要去接觸它,他也不夠曉得,想知道多一點點,Ok(-07-C-960328-315)

訪談者問受訪學生,若「材料科技奠基課程」採取「社團」的模式進行,是否有意願參加,學生認為他在參與過「高溫超導競賽」後,會對於這樣的課程感到興趣:

1Ok,好所以如果有這樣的社團你會參加嗎?

B生:如果在以超導之前不會,可是現在應該會。

1Ok,在參加競賽之前不會,超導競賽之後就會。所以從這個意思裡面來講的話,你是不是覺得,參加超導競賽完之後,你對材料產生了某些的興趣嗎?還是怎麼樣,你覺的呢?能不能談一下你參加超導競賽完之後的感覺?

B生:我是覺得像其實因為像這種東西都是要動手下去做,然後就是很多人一起參與,然後很喜歡這種感覺。(-07-B-960328-287)

發現231:學生對於「高溫超導競賽」感到興趣,即使考試不考,也願意投入心力。在參與過後,也使他們對於材料課程的接受意願提高。

指導老師提出,以往學校派隊參與「高溫超導競賽」的成績不錯,再加上適時的宣導,引起學生的注意,報名相當踴躍:我們今年為什麼會有十幾隊,我是覺得說,第一個方面是,校長跟主任,他們就是有時候在場合上偶而會提到啦,因為上一屆我們的那個成績還不錯。阿第二個就是你在課堂上,然後要大力的去宣傳這個,然後讓學生了解說這個活動的一個流程,他們會覺得他們可以試試看,然後他們就很願意,像有一個班級就曾經有組到隊三、四隊參加,呵。(-05-F-960328-255)

發現232:「高溫超導競賽」活動因為學校的宣導,因此學生反應相當熱烈。

主張:參考「高溫超導競賽」的經驗,課程實行期間,學校可舉辦與「材料科技奠基課程」相關的競賽活動,透過行政團隊與授課教師的宣導,激起學生參與意願,並藉由競賽引起學生對於新課程的興趣。

(二)對學生及家長的宣導

參與過「高溫超導競賽」的學生一致認為,在接觸過高溫超導材料之後,對於材料產生興趣,在未來選系時會考量選相關科系:

1:所以你現在接觸到這樣高溫材料對你來講會不會有什麼影響?什麼樣的影響?

A生:可能以後選系方面,就是會覺得,也是納入考量啦。

1:那你呢?

C生:差不多。

1:你對材料這一塊是不是有?

C生:就有興趣。

1:想再去進深入的研究這樣子。那你?

B生:我也是會去選這方面的科系。(-07-ABC-960328-313)

學生也認為若能對材料科技有進一步的瞭解,對於未來升學時的探索有幫助:我覺得應該有必要讓大家了解,因為像我們現在選科系也會面臨很多,就是不曉得那科系真正到底要做什麼東西,或是走什麼方向這樣子,或者是未來以後可以從事什麼工作?(-07-A-960328-312)

學校行政人員亦常對家長、學生宣導「材料科技奠基課程」:我想我們也常常引這個說服一些家長,說服,鼓勵我們的學生啦(-06-H-960328-257)。有行政人員提出可以考慮頒發証書,對學生日後升學有幫助,增加學生與家長對於新課程的接受意願:上這個課程,我們要給他怎麼樣的一種,等於他會有一種紀錄或者是有怎麼的一個證書的話,那他將來他是不是用在推甄上面(-06-H-960328-268)

發現233:材料科技奠基課程對於學生未來升學時的探索有幫助。即使大學指考目前不考,但可以學生推甄相關科系較有利的誘因,說服學生和家長接納新課程。

主張:學校可採頒發証書的方式,使修習「材料科技奠基課程」成績優良的學生在推甄時能獲得優勢,並加強對學生與家長的宣導,使學生及家長瞭解到新課程有助於未來生涯發展的探索,也對於升學有幫助,藉此說服學生接納新課程。

四、老師對學生

(一)引起學生興趣

有教師提出,要讓學生能主動學習,在教學時就要先引起學生的興趣,進而使學生產生學習動機:學生他現在的心態還是好玩,好玩,然後才會想要研究的動機啦,因為我覺得,因為我們教學都是要引起他的動機,引不起動機的話,即使在那邊講的口沫橫飛的話,他也是覺得說,這個對他來講有什麼作用呢?(-05-F-960328-235)

曾參與高溫超導競賽的學生從他接觸高溫超導材料的經驗,認為材料課程對學生來說是好玩的,一般學生應該可以接受:

1:如果是你們看法,是他要還是不要,一般同學應該要還是不要,接觸這樣的材料的基礎課程、基礎認識?

B生:我是覺得可以。

1:可以啦,同學應該可以接受,一般同學都可以接受?

C生:應該排斥不會很大,因為那個就是說,就是幾乎就還蠻好玩的。(-07- BC-960328-314)

學生提出班上同學在看過了高溫超導競賽的影片之後,對於超導塊材的特性也感到興趣:之前有一次上課,老師就帶我們去電腦教室,然後就放那個影片,然後有它那個在跑阿,或者是怎麼樣,然後大家就覺得很興趣,有些人,我還聽到有些人說覺得很可惜,當然沒有跟我們一起參加比賽。(-07-A-960328-303)。學生認為若是讓他們以「玩」為目的去學習的話,較能引起他們的興趣:是以讓學生為玩的目的的話,那當然學生興趣會比較高,可能會去期待這個課程。(-07-B-960328-299)

發現234:超導材料的特性對於學生來說是新奇、有趣的,學生會抱持「好玩」、「好奇」的心態,主動學習。

主張:教教授材料科技奠基課程時,應善加利用各種材料特殊、新奇的特性,引起學生的興趣,讓學生願意接納、產生學習動機。

(二)結合學生生活經驗

有教師認為讓學生知道材料科技對他們的重要性,學生才會有意願主動探究:像說我們在教這種材料課程,我是覺得說可能最主要的,要讓他知道說,為什麼要教這個東西,說為什麼要選擇材料,為什麼不選擇其它的。(-04-C-960208-165)

發現235:教師認為教學時要讓學生知道材料科技的重要性,學生才有意願主動學習。

這位教師認為材料科技其實可以很貼近學生的日常生活,在教學時可與學生的生活經驗相結合:因為生活中,無處不是材料,所以有時候,讓他知道為什麼學這個,他先有個思考方向之後,他才知道因為我學這個東西,就是有什麼樣好處(-04-C-960208-166)

另一位教師則提出,在教學時,最好能夠有實際的物品呈現,讓學生感覺到所學的材料知識並不是空談:最好是能夠實際的讓車子,一個東西能夠完整的呈現出來,然後讓學生覺得說,這種東西實際是可以做出來的,不是說只是空談。(-05-F-960328-246)。他提出過去指導「高溫超導競賽」的經驗,只要提出概念,學生會與生活中接觸的事物相結合:我說你可以想到它的磁性的,鎖磁的、反磁的也可以你要看到它的特性,那有些學生他就會去想其它的,那都還不錯,因為像有些也是軌道的,但是他那種的運用就像有一個學生他想到的是說,可能生海產店的那個…(-05-F-960328-245)

發現236:教師認為材料科技的教學可以很生活化,與學生的生活經驗相結合。

主張:授課教師的教學應結合學生的生活經驗,讓學生將所學的材料知識連結到生活週遭,進而瞭解材料科技對他們的重要性,產生學習動機。

(三)讓學生在實驗動手操作中學習

過去指導「高溫超導競賽」的教師認為,學生對於能實際操作的實驗較有興趣,藉由實際操作的方式,先引起學生興趣,讓學生能在實驗中自行觀察特殊現象,引起其探究的動機我個人覺得是要從實驗中去讓學生去觀察,借一些器材,然後再實驗,學生看到那個東西會覺得很訝異,怎麼會有這樣的東西,然後每個人都想去做做看,其實我倒覺得是說,從他們,比如說做實驗當中,然後慢慢地他才會去了解,然後覺得這種東西,真的跟他以前了解的不太一樣,他才會有興趣去接觸它。(-05-F-960328-232)

參加過「高溫超導競賽」的學生提出在參賽前教師講授高溫材料的課程時,他感到興趣缺缺,他說:其實還是比較喜歡後面自己操作的部分。(-07-B-960328-296)。他認為在「材料科技奠基課程」的第一堂課可加入一些實務操作,引起學生興趣:我是覺得如果第一堂課,如果就能放一些實務的操作的話,那當然效果應該是會不錯。(-07-B-960328-305)

發現237:學生在教師講述式的教學方式下,比較沒有學習意願,對於實作比較有興趣。

主張:教教授「材料奠基課程」時,應增加學生親自動手實驗、實作的機會,讓學生在實驗觀察中觀察現象、主動探索。

第五章  結論建議

第一節  結論

根據目前的研究結果,大致可以獲得下列結論:

壹、材料科技奠基課程導入高中的影響因素。

一、行政方面

(一)「材料科技奠基課程」若能對於學校的招生有助益,校方會更有意願主動參與。
(二)行政人員認為參與此計畫,可提升學校老師之間的向心力與榮譽感。

 

二、教師方面

(一)教師對於材料科技的瞭解程度影響教師教學的信心與效果。
(二)大學教授所提供的教育訓練對於教師有很大的幫助。
(三)教師期望能在教材、教具的開發上獲得幫助。
(四)課程的實驗性質造成教師疑慮,影響投入心力的意願。
(五)教師期望獲得行政團隊的支持。
(六)推行新課程的期間,行政團隊與教師之間的溝通有助於凝聚學校團隊的共識、共同努力。

 

三、學生方面

(一)因為學校的宣導,學生對於材料科技競賽活動(高溫超導競賽)反應熱烈,並引起了學生對於材料科技的好奇心。
(二)材料科技奠基課程對於未來升學時的探索有幫助。
(三)學生對於材料的特殊性質是感興趣的。
(四)材料科技的教學結合學生的生活經驗有助於提升學生學習動機。
(五)實作教學比講述教學更能引起學生的學習意願。

 

第二節  建議

一、校長在教育行政機關與學校之間扮演承上啟下的角色,有義務將教育行政機關對於新課程的期待傳達給學校同仁。身為課領的領導者,應當塑造明確的課程目標與學校願景,凝聚共識,使學校行政與教師團隊能齊心為新課程的發展而努力。

二、行政團隊需要提出適當的行政協助,如學分取得、學習證明、時間課程安排等,以符合行政規範。

三、推行新課程期間,教師將面臨教學負擔加重與排課的問題,學校行政團隊需傾聽教師的需求,盡力給予協助,提供教師專業知識進修、教學資源的支援,成為教師們有力的後盾。

四、學校行政團隊可加強對於學生、家長的宣導。增加學生、家長的接受意願,也可作為吸引學生的誘因,成為學校召生時的優勢。

五、教師轉化教育訓練的資料內容成為高中生可吸收的教材是一項挑戰。建議教師課程內容以啟發學生動機興趣為主,升學考量的教學為輔,強化教材橫向聯繫。

 


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