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生活科技競賽與108新課綱之結合



文/林坤誼


前言

十二年國民基本教育改革的主要重點之一，在於設立了科技領域，科技領域包含生活科技與資訊科技兩門學科，並自108學年度起開始正式實施。在十二年國民基本教育的科技領域課程綱要中（以下簡稱108新課綱），科技領域的課程著重在培養學生的科技素養，透過運用科技工具、材料和資源，進而培養學生動手實作的能力，以及問題解決(或解決問題)、創造性思考等較高層次思考能力（教育部，2018）。在科技領域的生活科技課程中，十分強調動手實作，且在實施要點中也規範實作活動必須規劃二分之一至三分之二的時間，亦即透過動手實作活動以培養學生科技素養，是主要的教學重點之一。

以往許多大學在在檢討高等教育時，普遍發現大學生的「動手實作」能力越來越差，而這樣可能就會導致醫學系學生無法穩定運用手術刀、機械系學生無法精確操作機器等，因此如何讓我們的學生從小培育動手實作的能力，便是一直以來十分受到重視的課題（朱益賢，2005）。 為了推廣動手實作的重要性，並引領動手實作活動的教學，我國在中學階段規劃有完善的生活科技競賽，此一生活科技競賽包含有國中階段的生活科技競賽與高中階段的生活科技競賽，兩者的競賽方式略有不同，但是主要的設計理念皆以能夠結合108新課綱為主要訴求，並藉此引導全國教師能夠參考此一競賽題目的設計，以規劃教學實務現場的實作活動。以下分別針對國中生活科技競賽與高中生活科技競賽進行簡介，並說明其與108新課綱的結合。

國中生活科技競賽與108新課綱之結合

國中生活科技競賽已經有相當悠久的歷史，許多學者也都會針對國中生活科技競賽進行分析與探討，例如朱益賢（2005）認為參與生活科技競賽的學生在競賽的過程中，必須透過團隊分工合作、發揮創意與問題解決能力，才能夠在有限的時間內完成任務，因此更能夠體會生活科技課程的價值，也更願意在校內落實生活科技課程。而陳韋志（2010）在分析國中生活科技競賽之後，提出以下重要的結論：(1)生活科技競賽能導引生活科技教學正常化與卓越化，但無法僅憑競賽達成此兩項目標；(2)生活科技競賽能結合生活議題，有助於強化學生創意設計能力、滿足未來需求的能力；(3)生活科技競賽有助於學生學習工具使用、材料處理、以及問題解決能力之培育。以下先介紹108年國中生活科技競賽的試題，進而說明其與108新課綱的關聯。

國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系在教育部國民及學前教育署的資助下，每年都會舉辦全國國中生活科技競賽，其競賽的相關資訊（包含照片、影片等）都會公告在全國國中生活科技競賽粉絲專頁。其中，2019年國中生活科技競賽的主題為「夜市闖關遊戲大挑戰」，設定的情境為「夜市是臺灣日常生活中的重要特色文化之一，在夜市中不僅有好吃的美食，更有好玩的遊戲。為了爭取夜市遊戲王的頭銜，請你設計和製作三個裝置，以挑戰三個不同的夜市遊戲關卡，祝你好運！」。參賽選手必須設計和製作液壓裝置、運輸裝置、以及投石裝置等三個裝置，並在五分鐘的時間內，以最快的速度通過三個關卡（如圖1）。
國中生活科技競賽場地示意圖
圖1. 國中生活科技競賽場地示意圖

依據此一國中生活科技競賽的試題內容，其與科技領域課程綱要中的設計思考學習表現之結合項目可列述如下：(1)科技知識：「設k-IV-1--能了解日常科技的意涵與設計製作的基本概念」、以及「設k-IV-3--能了解選用適當材料及正確工具的基本知識」；(2)科技態度：「設a-IV-1--能主動參與科技實作活動及試探興趣，不受性別的限制」，以及「設a-IV-2--能具有正確的科技價值觀，並適當的選用科技產品」；(3)操作技能：「設s-IV-2--能運用基本工具進行材料處理與組裝」；(4)統合能力：「設c-IV-1--能運用設計流程，實際設計並製作科技產品以解決問題」、「設c-IV-2--能在實作活動中展現創新思考的能力」、以及「設c-IV-3--能具備與人溝通、協調、合作的能力」。

此外，其與科技領域課程綱要中的生活科技學習內容之結合項目，則可列述如下：(1)科技的本質：「生N-IV-2--科技的系統」；(2)設計與製作：「生P-IV-1--創意思考的方法」、「生P-IV-2--設計圖的繪製」、「生P-IV-3--手工具的操作與使用」、「生P-IV-4--設計的流程」、「生P-IV-5--材料的選用與加工處理」、以及「生P-IV-6--常用的機具操作與使用」；(3)科技的應用：「生A-IV-2--日常科技產品的機構與結構應用」、「生A-IV-4--日常科技產品的能源與動力應用」、以及「生A-IV-5--日常科技產品的電與控制應用」；(4)科技與社會：「生S-IV-1--科技與社會的互動關係」。

舉例來說，生活科技競賽中的液壓裝置主要與學習內容中的「生A-IV-2--日常科技產品的機構與結構應用」相關聯、投石裝置主要與學習內容中的「生A-IV-4--日常科技產品的能源與動力應用」、以及運輸裝置主要與學習內容中的「生A-IV-5--日常科技產品的電與控制應用」相關聯。因此，透過前述的分析，不難看出國中生活科技競賽的試題與科技領域課程綱要中的設計思考學習表現、以及生活科技學習內容息息相關。生活科技教師若能夠將這些競賽的實作活動融入課堂的教學中，會有助於導引生活科技教學正常化與卓越化。

高中生活科技競賽與108新課綱之結合

高中生活科技競賽的舉辦雖然沒有像國中生活科技競賽有悠久的歷史，但是從2008年至今也已邁入第12屆的競賽。目前全國高中生活科技競賽主要由新北市立板橋高中的生活科技學科中心主辦。高中生活科技競賽的舉辦形式和國中生活科技競賽略有不同，國中生活科技競賽主要採用現場製作的形式，但是高中生活科技競賽則主要區分為兩個階段，在初賽階段中，參賽隊伍必須先提出設計理念與構想，而在複賽階段中，參賽隊伍則必須將事先做好的作品帶到現場進行測試與調教，並進行現場的比賽。雖然採用現場製作的競賽形式，對於參賽者有比較高的滿意度，且能影響其學習效率與學習興趣（洪榮昭、蔡志敏、李岷憲，2011）。但是，由於高中生活科技競賽的試題較為複雜，若要採用現場製作的方式，便有可能無法在一天5-6個小時的時間內完成。因此，在經過命題小組的多次討論之後，仍以採用在校完成設計與製作，並攜帶至現場已進行競賽的方式。然而，為了避免發生作品並非學生親自設計與製作的情形發生，參賽隊伍除了現場競賽之外，也必須進行10分鐘左右的設計與製作歷程說明，並接受評審委員的問答，以從設計與製作歷程中，評估參賽選手的解決問題能力。

2019年高中生活科技競賽的主題為「遙控能量塊搬運裝置之設計與製造」，參賽選手所設計的遙控能量塊搬運裝置，必須能夠由指定斜坡到場中央的能量寶庫拾取能量金塊，並將之搬回自家寶庫，因此參賽選手必須分工合作，並透過遙控的方式操作裝置，以撿拾與儲放能量塊，並堆疊至目標區中（如圖2）。
高中生活科技競賽場地示意圖
圖2. 高中生活科技競賽場地示意圖(資料來源：生活科技學科中心，2019)。

依據此一高中生活科技競賽的試題內容，其與科技領域課程綱要中的設計思考學習表現之結合項目可列述如下：(1)科技知識：「設k-V-1--能了解工程與工程設計的基本知識」；(2)科技態度：「設a-V-1--能主動探索科技新知」；(3)操作技能：「設s-V-1--能運用繪圖軟體或相關科技以表達設計構想」、「設s-V-2--能針對實作需求，有效活用材料、工具並進行精確加工處理」、以及「設s-V-3--能運用科技工具維修及調教科技產品」；(4)統合能力：「設c-V-1--能運用工程設計流程，規劃、分析並執行專案計畫以解決實務問題」、「設c-V-2--能運用科技知能及創新思考以設計並實際製作科技產品」、以及「設c-V-3--能具備溝通協調、組織工作團隊的能力」。

此外，其與科技領域課程綱要中的生活科技學習內容之結合項目，則可列述如下：(1)科技的本質：「生N-V-1--科技與工程的關係」、「生N-V-2--工程、科技、科學與數學的統整與應用」；(2)設計與製作：「生P-V-1--工程設計與實作」；(3)科技的應用：「生A-V-1--機構與結構的設計與應用」、「生A-V-2--機電整合與控制的設計與應用」；(4)科技與社會：「生S-V-1--工程科技議題的探究」。

舉例來說，生活科技競賽中的遙控能量塊搬運裝置主要與學習內容的「生P-V-1--工程設計與實作」、「生A-V-1--機構與結構的設計與應用」、以及「生A-V-2--機電整合與控制的設計與應用」相關聯，亦即，學生在設計和製作遙控能量塊搬運裝置的過程中，必須學習應用工程設計的流程以進行規劃，且在過程中也必須能夠應用到機構與結構、以及機電整合與控制的相關知識。因此，透過前述的分析，不難看出高中生活科技競賽已逐漸朝向工程取向邁進，此一競賽的試題與科技領域課程綱要中的設計思考學習表現、以及生活科技學習內容息息相關，若能確實推廣與落實高中生活科技競賽，會有助於導引高中生思考與探索其在工程領域的興趣，進而協助大學階段的工程系所能夠招收更多符合興趣的優秀學生。

結論與建議

臺灣每年有許多大大小小不同的科技競賽活動，洪榮昭、蔡志敏和李岷憲（2011）認為這些科技競賽活動能有助於學生學習科技或科學知識，且也會影響未參與競賽的學生、家長社群等對科技的認知、態度與價值判斷。本文所介紹的國、高中生活科技競賽，其與其他科技競賽不同之處，在於生活科技競賽的命題能與108新課綱緊密結合，除了有助於落實108新課綱所強調的科技素養之外，更能有助於導引科技教師在進行實作活動教學時，能夠確實參考國、高中生活科技競賽的命題形式，進而引導學生在知識、態度、技能與能力面向，皆能夠有統整性的學習，尤其在國中的科技問題解決、以及高中的工程設計思考等方面，更能有效的檢驗參賽選手的統整性學習成果。

雖然國、高中生活科技競賽的參賽隊伍數逐年增加，但從全國的國中學校數與高中學校數來判斷，仍有許多學校並未能參與生活科技競賽，建議各校的生活科技教師在落實108新課綱、進行實作教學時，能夠與生活科技競賽相互連結，並積極推派出校內的優秀隊伍和選手，以參與各縣市或全國的生活科技競賽，讓表現優異的學生能夠和全國其他學校的學生相互競賽，並從競賽中相互學習，以提升彼此的科技素養，進而讓生活科技的教學不斷卓越化。

參考文獻

生活科技學科中心（2019）。2019年全國高級中學生活科技學藝競賽活動。

朱益賢（2005）。生活科技競賽活動的實施現況與迴響。生活科技教育月刊，38（4），1-2。

洪榮昭、蔡志敏、李岷憲（2011）。科學與科技競賽相關活動之辦理—以活動理論觀點進行分析。教育資料與研究雙月刊，101，159-192。

教育部（2018）。國民中學暨普通型高級中等學校：科技領域。

陳韋志（2010）。生活科技教師對台北市生活科技競賽意見之調查研究（未出版之碩士論文）。國立臺灣師範大學，臺北市。






國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系教授兼系主任
林坤誼