摘要

  科技為促進人類文明進步與生活改善的原動力。近代以來,科技與資訊的發展和應用,更已成為衡量一國國力強弱盛衰的重要指標,因此培養學童具備運用科技與資訊的能力,更是教育的重要目的。

  運用科技的能力,是指善用與科技相關的知識、技術、相關資源及價值判斷,以便適應社會變遷、改善未來生活、解決相關問題及規劃其生涯發展的能力。其內涵包含:
(1)認知科技的發展與影響;(2)認識科技的範疇;(3)科技的應用。

  運用資訊的能力,是指認識資訊科技的範疇與內涵,並能有效地使用電腦進行資訊的搜尋、處理及傳遞等作業,進而將其應用於生活、工作及學習上。其內涵包含
(1)資訊科技的認識;(2)資訊科技的使用;(3)資料的處理;(4)資訊的溝通;(5)資訊的搜尋。


重要性

  科技是人類文明進步的原動力。亙古以來,人類的生活能夠不斷的進步和改善,主要原因在於人類善於發展科技、運用科技,從最原始簡陋的狩獵工具開始,藉由不斷的努力創造和嘗試錯誤,累積無數的經驗、知識、產品和資訊,才締造了今日多元輝煌的文明。

  由於科技的發展和應用,其對人類的影響日趨廣泛而深遠,例如:運輸工具的進步,使人類能便捷來往交通、輸送貨物;製造科技的精良,提供人們繁複多樣生活所需的材料和用品;傳播科技的發達,使我們能迅速掌握來自世界各地的知識和訊息;火箭太空船的建造,使人類的活動空間延伸至遙遠星際,探索宇宙未知的奧秘;而電腦和網路的普及,則大大增強了人類的工作效能,加速了資料的處理和資訊的傳播。

  今天,科技對人類影響的層面已從個人的生活擴大到整個社會、國家乃至於全人類的進步發展和文化的變革。換言之,在政治、經濟、社會、產業、以及所有與人類相關的領域上,科技已經深入人類整體生活當中,同時對人類的生存與發展產生重大的作用,當然,也無可避免地帶來了一些負面的效應和衝擊,諸如環境污染、生態破壞、核武擴散等問題,亟待人類省思並加以克服解決。

  隨著科技的持續發展,知識和資訊也永無止境的擴充與累積,而資訊科技的進步與普及,則使人類能以前所未有的速度處理、儲存及傳輸各類的資訊。於是,生活在現代社會的人們每天不得不接觸到與科技有關的各種事物與資訊,也幾乎無時無刻不在操控或使用科技與資訊的產品,相對的更必須具備運用科技與資訊的基本知能,以解決生活、工作、學習乃至於休閒娛樂的種種需求和問題,而基本的科技與資訊素養,遂成為每個現代人生活乃至於生存必備的條件。

  為因應此一全球化科技快速發展與高度資訊化的時代趨勢,舉世各國莫不致力於國民基礎教育中加強有關科技與資訊基本知能的傳授,以培育學生適應未來科技社會的能力,進一步提升其人力資源的素質水準,加強國家立足世界的整體競爭力。我國當前積極推展的國民中小學九年一貫課程的教育改革規劃中,亦已將運用科技與資訊的基本知能列為十項國民教育基本能力之一,而如何藉由有效的教育方法落實此項能力的培養與奠基,乃是我國邁向二十一世紀的國民基礎教育必須重視與強調的課題。


定義

  科技的意義,簡單言之,乃是一種瞭解如何(know-how)與創造的過程,藉著使用知識、工具、設備、材料、資源、系統去解決實務問題和提高對天然與人造環境的控制,以滿足人類的需求,擴展人類的能力,進而提昇人類的地位。 而運用科技的基本能力,或可稱之為科技素養能力(以有別於各類科技領域所需之專業能力),則是人類善用與科技相關的知識、技術、相關資源及價值判斷,以便適應社會變遷、改善未來生活、解決相關問題、及規劃其生涯發展的能力。其最終目標,在幫助人成為有效率的科技使用者、科技決策者、科技消費者、科技環境工作者乃至於科技發展者。

  Bloom 等的學說認為人的能力大致可區分為認知、技能、情意三大領域。依此觀點,所謂運用科技的基本能力,可以進一步解釋為具備有瞭解科技意義、內涵、發展與影響的基本知識,操控使用科技軟硬體的必要技能,以及學習科技、利用科技的興趣和正確價值觀念。

  就科技的認知能力而言,除了應由宏觀的角度來瞭解科技的演進歷史及其整體系統(包括範疇及運作方式)外,更須微觀地去瞭解科技在生活中之運用,且強調落實在生活層次上所需要的科技知識,並認識科技所帶來的衝擊和影響,以便培養其正確的消費觀念及對個人職業選擇及生涯規劃提供知識面的協助。 就科技的技能能力而言,主要是強調在學習的過程中,學習者自己親身參與科技產品或程序的構想、規劃、設計、模擬、操作和製造,以培養使用基本科技軟硬體(包含工具、機器、材料和產品)之技能,並發展個人創造思考的能力,利用現有科技解決新的問題和情境,以達到改善其生活的目的。

  而科技的情意能力,則強調個人面對科技在日常生活中所造成的影響時應採取的態度,並對其加以判斷,進而形成個人對整體科技系統的價值觀;另一方面,經過學習者學習科技相關知識及實際參與科技活動後,也能培養對特定科技領域或系統的興趣,並協助其對未來的生涯發展及規劃作出明智的抉擇。資訊科技,乃是現代科技的主要系統之一。所謂資訊,係指將文字、符號、圖形、聲音、影像等原始資料加諸系統化處理程序所得的結果;而資訊科技,則泛指與電腦軟硬體系統之設計、製造、操作、應用、維護有關之知識和技術。今天,資訊科技與人類的日常生活已是息息相關、密不可分,廣被應用於工業、商業、金融、國防、教育、休閒、娛樂以及其他所有科技領域當中,其影響無所不在、既深且廣。

  在國民教育階段,所謂運用資訊的基本能力,不僅僅是懂得如何蒐集及應用資訊,更應是對資訊科技的範疇、內涵和發展具有相當的認識,並能有效地使用電腦的軟硬體設施來進行資訊的搜尋、處理、建檔及傳遞等作業,進而將其應用於生活、工作、學習上的基本素養能力。 從認知層面來說,運用資訊的基本能力主要是瞭解資訊科技在人類生活及學習領域的應用和影響,並具備使用電腦及相關軟硬體設施的基礎概念和知識。從技能層面來說,強調的是熟悉電腦及相關軟硬體設施的各種操作技巧,並能進行資訊的搜尋、處理、分析、編輯、建檔、傳輸等作業。至於情意領域方面,則在體認資訊科技在生活、工作及各學科領域學習上的重要性,培養運用資訊處理事務及解決問題的興趣及良好工作習慣,並能遵守資訊作業的相關倫理規範。



內涵

  近年來國內外有關科技教育之研究,一般將科技素養教育內涵分為科技的演進、科技的範疇、科技的程序、科技的應用與評估、科技的衝擊與影響等五大層面,並將科技的領域區分為營建科技、製造科技、運輸科技、資訊科技、傳播科技、生物科技等六個主要系統。參考上述分類方法及有關科技、資訊之定義,並依據我國國民教育宗旨及此一階段學生之學習時間、學習條件和身心發展特性,「運用科技與資訊」基本能力的內涵可以分成「運用科技」與「運用資訊」兩個方向來加以闡述。

  在運用科技的基本能力方面,其內涵應包含下列三個能力層面: (1)科技的發展與影響 -- 認識科技的演進歷程及其對人類的影響,(2)科技的範疇 -- 認識現代主要科技領域之系統、資源、程序及產品,以及(3)科技的應用 -- 能以各種方式表達科技的創意和構想,並進行科技產品的設計與製作。

  而運用資訊基本能力之內涵則應包含下列五個能力層面: (1)資訊科技的認識 -- 瞭解資訊科技的發展、應用和影響,(2)資訊科技的使用 -- 具備使用電腦的基本概念、知識和技巧,(3)資料的處理 -- 具備運用電腦進行資料分析、處理、編輯、建檔、管理等能力,(4)資訊的溝通 -- 熟悉電腦網路通訊的概念和操作,以及(5)資訊的蒐尋 -- 具備使用電腦網路及其他相關資源蒐尋所需資料的能力。

  此兩項基本能力的能力層面及其能力指標分別條列於下:

一、 運用科技基本能力內涵

  (一)科技的發展與影響

     1.認識科技的各個發展階段。
     2.認識歷史上重要的科技發明。
     3.瞭解科技與其它學科的關係。
     4. 瞭解科技與個人的關係。
     5. 瞭解科技與家庭的關係。
     6. 瞭解科技對環境的影響。
     7. 瞭解科技對社會的影響。
     8. 瞭解現代社會和科技有關的職業。
     9. 瞭解當前的重要科技議題。

  (二) 科技的範疇

     1. 認識營建科技的系統、資源、程序及產品。
     2. 認識製造科技的系統、資源、程序及產品。
     3. 認識運輸科技的系統、資源、程序及產品。
     4. 認識資訊科技的系統、資源、程序及產品。
     5. 認識傳播科技的系統、資源、程序及產品。
     6. 認識生物科技的系統、資源、程序及產品。

  (三) 科技的應用

     1. 能利用口語表達科技方面的構想。
     2. 能利用圖形、文字與符號表達科技方面的構想。
     3. 能利用影像與聲音表達科技方面的構想。
     4. 能利用草圖表達科技方面的構想。
     5. 能製作模型表達科技方面的構想。
     6. 能閱讀工作圖。
     7. 認識科技產品的外觀與功能。
     8. 認識問題解決與設計程序的關係。
     9. 能模擬科技生產過程。
     10. 能製作科技產品。

二、運用資訊基本能力內涵

  (一)資訊科技的認識

     1. 瞭解電腦的發展歷史和未來趨勢。
     2. 瞭解電腦在人類生活及各學習領域之應用。
     3. 瞭解電腦使用的倫理規範和相關議題(如軟體版權、資料複製引用、電腦病毒、網路禮儀等)。

  (二)資訊科技的使用

     1. 認識電腦硬體、軟體、輸入和輸出的基本設備和使用規範。
     2. 瞭解電腦作業系統、視窗應用軟體、磁碟管理工具及防毒軟體的操作使用。
     3. 瞭解中、英文輸入方法和工具(如鍵盤輸入、語音輸入、手寫辨識等)的使用。
     4. 瞭解電腦輔助教學軟體(CAI)和光碟軟體的安裝與使用。
     5. 瞭解多媒體電腦相關設備以及圖形、影像、文字、動畫、語音的整合應用。
     6. 瞭解檔案管理與資料備份的方法和軟體、工具的使用。

  (三)資料的處理

     1. 能編輯中、英文文稿。
     2. 能利用文字辨識軟體將圖文掃瞄後作資料的擷取與篩選。
     3. 能利用文書處理或排版軟體結合文字、圖案、影像、藝術字等完成文稿的編輯並列印作品。
     4. 能利用繪圖或影像處理軟體創作並列印作品。
     5. 能利用試算表提供的工具進行統計圖表製作和函數模擬。
     6. 能利用簡報系統的工具編輯報告內容與設定播放的方 式。
     7. 能製作簡易資料庫以管理資訊。
     8. 能利用網際網路及其他資源進行資料蒐集,並作資料整理與分析。
     9. 能利用行程管理軟體協助作時間管理與備忘記事。
     10. 能運用程式語言解決生活及學習上的問題。

  (四) 資訊的溝通

     1. 瞭解電腦網路概念及其功能。
     2. 瞭解電腦網路使用規範。
     3. 能執行網路基本操作(包括BBS、e-mail、WWW等)。
     4. 能獨自或與同儕合作製作網頁。

  (五)資訊的蒐尋

    1. 能利用網站、圖書館等資源進行資料蒐尋,並作檔案傳輸。
     2. 能利用光碟、DVD等資源進行資料蒐尋。



教學轉化策略

  有關運用科技與資訊基本能力之教學轉化,應以「能力本位學習」( competency - based learning )以及「從做中學」( learning by doing )之理念為指導原則,在教材選編、教學方法、教學實施及教學評量上作適當的規畫設計,循序漸進,以落實培養國民教育階段學生使其具備應有之運用科技與資訊的能力。

  首先,教材之選編,應依循所需培育基本能力之內涵架構,確立各能力層面及分段能力之學習目標、學習重點、教學方法和教學活動,並依不同年級學生之能力、興趣和需求,作適當的組織規畫。教材內容應適度整合學科領域的學習知能,兼顧認知、技能、情意等三個領域的均衡發展,並以生活化、具體化、實用化、活潑化的教學主題和學習活動,來提升學生的學習興趣,激勵學生主動學習的意願。

  在教學方法上,教師應綜合運用各種教學策略及方法,善用教材、媒體、及校內外一切可能之教學資源,激發學生對科技和資訊題材的學習興趣,有效達成教學目標。教學應以學生活動為主體,結合生活化、實用化、跨學科、跨領域的教學題材,設計以創造性思考和問題解決策略為中心的教學活動,引導學生解決與日常生活或學習有關的問題和進行實用性的專題製作。

  而在教學實施過程中,教師應規畫佈置良好之教學環境,使學生能在具備充分空間、設備、材料、資源及安全衛生的環境中進行科技與資訊主題的學習。在教學的時程安排上,應使學生有較多的時間運用在規畫、設計、實作及問題解決等相關的學習活動上,而非僅是知識的傳授或理論的探討,俾學生能體認學習的真實性和切身感而樂於學習。此外,由於科技與資訊的相關學習活動較常使用具危險性的機具設備或電氣設施,教師在教學過程中應適時進行安全教育和指導,並經常做好機具工具等設備的保養和管理,以維護學生的安全。

  最後,在教學評量方面,教師應依循各項教學目標,按教材內容及教學活動的不同,選擇運用問答、測驗、操作、觀察、成品製作、專題報告等評量方法,綜合考量學生在認知、技能、情意等目標之學習成果,確實考察學生是否習得各個階段的基本能力,進一步作為教師自身評鑑教學績效、改進教材教法之參考。由於科技與資訊教學領域注重實務與應用之特質,教師在實施評量時應著重學生在規畫、設計、製作、問題解決能力之表現。在評量的過程中,亦應參酌學生之個別差異及表現情形,適時實施補救或增廣教學,以落實教學成果。

  以下就運用科技與資訊基本能力之部份分段能力指標,舉出適用之教學活動八例,以供參考。


(例一)

基本能力:運用科技與資訊。
能力指標:認識科技的各個發展階段 。
學習領域:自然與科技、社會(跨領域的統整設計)。
活動名稱:時光之旅--回到從前時代。
適用年級:國小三、四年級。
活動內容:
   1.教師透過教材、圖片、幻燈片、投影片或錄影帶,講解人類各個主要發展階段之科技演進歷史。
   2.將全班學生分成四組,各組分別蒐集有關「石器時代」、「農業時代」、「工業革命時代」和「資訊時代」人類的生活情形、科技發展和科技產品等資料。
   3.教師指導各組學生在組長的領導下,探討比較人類在各個時代的科技應用情形和生活不同之處,並派代表上台報告,台下同學則參與討論。


(例二)

基本能力:運用科技與資訊。
能力指標:瞭解電腦在人類生活及各學習領域之運用。
學習領域:自然與科技(單一領域的設計)。
活動名稱:萬能的電腦。
適用年級:國小三、四年級。
活動內容:
   1.教師運用教學媒體簡介電腦在人類生活,如家庭、學校、工作、休閒娛樂以及各學習領域之重要性和應用。
   2.教師指導學生將電腦應用的領域如家庭、教育、工業、商業、交通、醫療、國防等列出(如表3-10)。
   3.師生運用腦力激盪方法將電腦在各領域的應用例子一一列舉,愈多愈好,並記錄於表十中。
   4.將表十資料加以整理後,分發同學作為瞭解資訊科技之輔助性參考。

表3-10 電腦在人類生活各領域上的應用

電腦應用的領域 電腦應用的舉 例
家庭 ?
教育 ?
工業 ?

商業

?

交通

?
醫療 ?
國防 ?
其他 ?

(例三)

基本能力:運用科技與資訊。
能力指標:瞭解科技對環境的影響。
學習領域:自然與科技、健康與體育(跨領域的統整設計)。
活動名稱:小小環保工程師。
適用年級:國小五、六年級。
活動內容:
   1.教師提示教材或資料,並和學生共同討論目前科技的應用對人類生活環境的正、負面影響。
   2.學生列舉五項以上日常生活經常使用之交通運輸工具(如汽車、機車、火車、飛機、輪船等),將名稱填寫於下列表格中(如表3-11)。
   3.教師指導學生分析所列交通運輸工具使用時對人類環境可能造成的負面影響,並提出可能的改進方案。

表3-11 運輸科技的環境影響評估表

交通運輸工具名稱

使用時對環境的負面影響

改進方案
1. ? ?
2. ? ?
3. ? ?

4.

? ?

5.

? ?
6. ? ?

(例四)

基本能力:運用科技與資訊。
能力指標:能製作模型表達科技方面的構想 。
學習領域:自然與科技、藝術與人文(跨領域的統整設計)。
活動名稱:2020夢幻居。
適用年級:國小五、六年級。
活動內容:
   1.學生利用課餘時間觀察自宅及生活周遭各類住宅房屋, 並就自己最喜歡房屋之造型、設計、顏色、規格、環境及其他特色等進行記錄。
   2.學生運用創造思考進行未來理想住宅之構想與設計並繪製草圖。
   3.教師指導學生,利用各種方便取得的材料如厚紙板、 黏土、保麗龍、木材、壓克力、泡綿等材料,製作未來房屋模型,並著上顏色。
   4.師生進行未來屋模型製作之觀摩與討論。


(例五)

基本能力:運用科技與資訊。
能力指標:能利用文書處理或排版軟體結合文字、圖案、影像、藝術字等完成文稿的編輯並列印作品。
學習領域:語文、自然與科技、藝術與人文、綜合活動(跨領域的統整設計)。
活動名稱:青春寫真集。
適用年級:國小五、六年級。
活動內容:
   1 .教師示範自傳書封面製作方式。
   2.教師示範文字資料及圖片之編輯方法。
   3.學生使用電腦編輯自傳內容及製作自傳書封面,並運用圖案及其它創意美化自傳書。
   4.進行自傳書作品觀摩競賽,優勝者給予獎勵。


(例六)

基本能力:運用科技與資訊。
能力指標:瞭解現代社會的科技職業。
學習領域:自然與科技、社會、綜合活動(跨領域的統整設計)。
活動名稱:我的未來不是夢。
適用年級:國中。
活動內容:
   1.教師介紹營建、製造、運輸、資訊、傳播、生物等主要現代科技系統之意義和內涵。
   2.將全班學生分成六組,在教師指導下查閱『中華民國職業分類典』,每組分別就一項科技系統舉出五項相關職業,寫出其職業分類編號、名稱和定義。
   3.各組學生選擇一項職業,在教師的協助下就近便之事業機構訪問從業人員,實地瞭解該項職業之工作環境、工作任務、晉用條件、升遷發展等,並作詳細記錄。
   4.各組分就所選擇職業及訪談結果向全班同學作口頭報告,並進行討論及繳交書面報告。


(例七)

基本能力:運用科技與資訊。
能力指標:能利用試算表提供的工具進行統計圖表製作和函數模擬。
學習領域:數學(單一領域的設計)。
活動名稱:二次函數的圖形。
適用年級:國中。
活動內容:
   1.教師介紹二次函數、拋物線、對稱軸的意義。
   2.教師以電腦示範如何利用excel來描繪二次函數的圖形,使學生了解到其圖形在座標軸平面上係為平滑的拋物線。
   3.教師指導學生練習用excel描繪下列二次函數圖形:
     (1)Y = 3X2 (2)Y = 1/2X2 (3)Y = -X2


(例八)

基本能力:運用科技與資訊。
能力指標:能利用網際網路及其他資源進行資料蒐集,並作資料整理與分析。
學習領域:語文、自然與科技(跨領域的統整設計)。
活動名稱:有熊自遠方來--遇見哈雷、派翠克。
適用年級:國中。
活動內容:
   1.教師說明電腦網路的意義、功能及使用方法。
   2.教師舉例示範如何使用網際網路進行資料蒐尋和整理分析。
   3.教師以熱門之澳洲無尾熊為主題,指導學生利用常用的搜尋網站如奇摩站(http://www.kimo.com.tw/)、蕃薯藤(http://taiwan.yam.org.tw)等進行相關資料蒐集實作,並於網頁上選取文字、圖片資料加以存檔。
   4.學生利用上網蒐集之資料編輯製作一份介紹無尾熊之報告,包括種屬、產地、特性、食物、生存現況等,作為學習成果繳交老師。