20250322林坤誼_永續能源的多元評量與實施

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1. 永續能源的多元評量設計與實施 國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系/ STEM整合教育國際博士學位學程 林坤誼特聘教授兼任副教務長 2025年03月22日
2. 第一段落 10:30-10:50
3. • 能源素養的系統性文獻分析（2023） • 能源素養在提升社會能源使用效率與決策參與方 面具有重要意義。 • 擁有較高能源素養的最終消費者更有可能在能源 技術的選擇、電力傳輸與能源載體的分配方面做 出明智決策。 • 為了建立更公平的能源系統，能源素養是不可或 缺的關鍵因素。 為什麼？
4. 個案討論
5. • 優點  能安排系列課程（高一至高三）  能規劃課程模組（課程單元豐富）  能連結議題內涵 個案討論
6. • 反思  課程模組之安排能否與該學期的課程進行跨域整 合？和哪些課程整合？  課程單元中所規劃之能源知識、態度、行為，是 否具有系統性的連結？逐步培養學生的永續能源 知識、態度以及行為？  各個模組（課程單元）所對應的議題融入內涵， 能夠更具體，例如高一上著重在U1養成正確的能 源價值觀、U3了解效率化使用能源的意義即可。  呈上，便於設計多元評量的方式。 個案討論
7. • 依據您對於貴校學生的認識與理解，依據學生的 需求，貴校如何系統性、逐步的培育學生的能源 素養？學習進程如何規劃？ 反思 資料來源：https://vocus.cc/article/5e23da2afd8978000101fcc3
8. • 實作活動多元、才能激發學生的學習興趣？ 專題如何評量？
9. • 實作活動多、不代表能夠激發學生的學習興趣 • 做得多不如學得深－反覆建模更有助於提升學生 的STEM職業興趣 專題如何評量？ 資料來源：https://rh.acad.ntnu.edu.tw/tw/article/content/144
10. • 反思 • Q：我教的是技術型高中的學生，他們只喜歡實 作，沒辦法思考、學習理論，怎麼辦？ • Ｑ：我教的是社會組的學生，他們不太會實作， 怎麼辦？ • Ｑ：我們怎麼評量專題？著重在專題作品就好嗎？ • Ｑ：多元評量太複雜、太多工具，我沒有辦法在 每一個活動中實施！ 專題如何評量？
11. • 反思 • Q：我認真努力教學、學生認真努力學習，時間 久了，對於學生的永續能源素養就會有幫助，為 什麼還要一直強調評量？ 專題如何評量？
12. 專題如何評量？
13. • 反思 • Q：學生在製作綠能智慧小屋時，都能妥善運用 先前教過的知識嗎？ • Ｑ：學生在應用知識的時候會有迷思概念嗎？ • Ｑ：學生所習得的能力，是否能夠遷移到解決不 同問題呢？ • Ｑ：在和其他學科進行整合時，如何兼顧原有的 學科知能以及能源素養的培育呢？ 專題如何評量？
14. • 透過科技教育中的設計活動探討學生對新興技術 與永續發展的認知 • 本研究旨在探討設計活動是否以及如何能夠促使 學生表達並發展與永續發展相關的新興科技知識。 • 本研究是在瑞典一所義務教育學校的技術課程中 進行的觀察研究，參與學生年齡介於 13 至 14 歲， 他們在與同儕互動的過程中協商並分享科技知識。 國外個案
15. • 本研究分析學生在設計專案中的口語互動，該專 案包含設計一個房屋模型，以探討學生如何透過 實體模型發展科技素養。 • 學生能夠在其模型中整合新興技術，例如石墨烯、 奈米技術與藻類電池。此外，研究結果亦指出， 在技術開發的過程中，學生得以培養推理能力、 溝通能力及合作能力。 國外個案
16. • 我沒有足夠的時間訪問學生、分析學生的口語對 話，怎麼辦？ • 學生不願意撰寫詳細的學習歷程檔案怎麼辦？ • 如何妥善引導學生進行主動學習？ 國外個案反思
17. 範例引導
18. 參考範例：紐西蘭
19. 自我評量表  Internally assessed standards  Externally assessed standards
22. • 您對於學生的期望表現為何？ • 學生是否能事先知道這些標準？ • 學生是否能達到這些表現標準？ 國外個案反思
23. 第二段落 10:50-11:10
24. • 以永續能源為主軸的STEM跨域課程（專題導向、 問題解決導向） • 學習目標（議題說明手冊）  增進能源基本概念。  發展正確能源價值觀。  養成節約能源的思維、習慣和態度。 永續能源課程
25. • STEM課程比較有趣，學生的參與度比較高？ • 我們應該多推廣和實踐STEM課程！！ 迷思或真實？
26. 迷思或真實？
27. • 基於對 1972 堂課的觀察數據，分析學生在課堂 上的參與狀態 • 透過人工智慧觀察技術，分析了影響課堂群體心 流的關鍵因素 • 研究結果顯示，大多數課堂仍處於低情緒－低口 語狀態，而影響心流的重要因素包括學生的表達 能力、教師的語言清晰度及課堂互動模式 • STEM 課堂的情緒參與度較低，顯示該領域的教 學設計仍需改進 （口語參與度無顯著差異） 2025年研究結果
28. STEM評量的現況 • STEM評量現況 • Gao、Li、Shen和Sun（2020）指出跨領域學習 評量是推動STEM教育的重大挑戰 • 針對49篇研究的結果，提出近二十年STEM教育 評量的形式。  研究缺口：多數研究聚焦在單一領域、超學科領 域的情意面向評量，以及單一學科領域的知識評 量為主
29. STEM整合行為 • 國中生在全國科技競賽中的STEM整合行為 • 過去的研究集中於單一或少數學校 • 沒有統一的STEM教學單元 • 全國科技競賽是關鍵 Ku, C.-J., Hsu, Y.-S., Chang, M.-C., & Lin, K.-Y.* (2021). A Model for Examining Middle School Students’ STEM Integration Behavior in a National Technology Competition. International Journal of STEM Education. (SSCI, Education & Educational Research, IF=5.012 (2020), Rank: 16/264=94.13, Q1). MOST108-2511-H-003-058-MY4
30. STEM整合行為
31. STEM整合行為
32. STEM整合行為 • 全國科技競賽：各縣市頂尖選手 • 態度、知覺行為控制是關鍵因素，主觀規範反而 有負面的效果
33. 找出問題 • 請問您如何找出學生在專題活動學習過程中的可 能問題？ 教導能源相關 知識 完成永續能源 專題成品 實作活動
34. 應用STEM知識的迷思概念 • 請問這組學生的問題 在哪呢？ • 若從造型、材料、構 造和功能的角度來看， 足夠嗎？
35. 學生在STEM課程中的表現 • 本依據Dewey的經驗模式理論發展一個STEM實 作活動 • 提供學生多次設計製作的循環練習 • 分析學生於此設計製作過程中如何運用及統整其 科學知識、設計與製作的技能。
36. 學生在STEM課程中的表現
37. 學生在STEM課程中的表現
38. 學生在STEM課程中的表現 只評量作品，無法找出知識、能力或技能的實際表現！
39. 學生在STEM課程中的表現 學生在反覆實作的循環過程中，會藉由自我的反 思，從初始的注重技術操作層面，進而逐漸瞭解 如何運用科學知識來解決問題 統整性科技能力的展現必須具備完整的科學知識、 設計技能與製作技能表現，否則可能僅是用隨機 嘗試錯誤方法下所形成的假象 在評量上的啟示：未經歷一定的學習歷程，不易 評量學生在能力或知識應用方面的表現
40. 第三段落 11:10-11:40
41. STEM學習評量的重點
42. 心中沒有方向、去到哪裡都是在流浪
43. 深度思考、主動學習
44. • 以永續能源為主軸的STEM跨域課程（專題導向、 問題解決導向） • 學習目標（議題說明手冊）  增進能源基本概念。  發展正確能源價值觀。  養成節約能源的思維、習慣和態度。 永續能源課程
45. 永續能源課程
46. 永續能源課程
47. 永續能源課程
48. 能源素養量表架構 DeWalters等人（2007）在發展能源素養量表時， 曾提出能源素養量表的發展架構，主要內容如下： • 認知面向  基本科學事實的知識  能源來源與資源相關議題的知識  個人與社會運作所需能源的重要性之覺知  美國與全球能源供應與使用趨勢的知識  能源資源發展發展與使用對社會的影響之理解  能源資源發展發展與使用對環境的影響之理解  個人與社會對與能源資源發展與使用的決定之 影響，且具備能有效滿足未來在社會中能源需 求的能力之知識
49. 能源素養量表架構 • 情意面向  尊重全球能源議題的覺知／敏感度  正向的態度與價值  堅強有效的信仰
50. 能源素養量表架構 • 行為面向  落實能源節約的意願  考慮周到且有效的決定  提倡改變
51. STEM知識應用：節能屋 • 節能屋中知識應用的迷思概念  能理解知識但未必能正確應用知識  跨域學習的重點
52. STEM知識應用：足球賽
53. STEM知識應用 • 鼠夾車競賽的情境設計  數學能力並非僅侷限於量測，而應該融入設計  跨域學習的重點
54. 類比問題的成份分析理論 • Sternberg（2010）類比問題的成份分析理論
55. 永續能源態度評量
56. STEM態度評量 • 如何評量STEM職涯興趣？
57. STEM態度評量 • 張芳瑜（2019） • 「自我效能評估」、「學習興趣與動機」和 「職業興趣」 • 高中生對於科技、工程、數學相關專業工作內 容了解程度低 • 限制：新興職業？未來職業？
58. 21世紀的STEM能力-UNESCO-2019
59. 21世紀的STEM能力-UNESCO-2019  STEM知識 • 在STEM領域中的重要核心概念（big ideas）。 • 針對STEM跨領域的重要核心概念為何？
60. 21世紀的STEM能力-UNESCO-2019
61. 21世紀的STEM能力-UNESCO-2019
62. 21世紀的STEM能力-UNESCO-2019  STEM技能 • 認知技能：指透過思考與經驗的心智理解過程 • 資訊處理：資料詮釋與分析 • 問題解決與工程思維：問題解決歷程包含許多重 要的步驟，且是STEM學習中的關鍵 • 科學調查：指科學家用來探索和找尋真實現象答 案的系統性方法 • 運算思維與資訊傳播科技 • 設計思考、創造力與創新 • 操作和技術技能
63. 21世紀的STEM能力-UNESCO-2019  STEM態度與價值
64. 21世紀的STEM能力-UNESCO-2019  STEM態度與價值
65. 21世紀的STEM能力-UNESCO-2019  STEM態度與價值
66. OECD-Transformative Competencies
67. STEM教育中的問題解決-STEM研究核心 STEM Competencies  Life-long learning  Critical thinking  Thinking ability  Problem solving  Spatial ability  Collaboration problem solving Source: Yeh, 2020.
68. STEM教育中的問題解決-STEM研究核心
69. STEM轉化能力  情境解構 • 在面對日常生活的問題解決情境時，如何將情境 解構以找出問題解決的關鍵要素，便是非常重要 的核心能力之一。能夠妥善的解構情境，才能夠 更適切的界定問題與分析問題。
70. STEM轉化能力  預測分析 • 在解決問題的過程中，經常會需要提出不同的解 決問題方案，而如何妥善的應用證據或者資料， 以針對這些不同的方案進行評估，以預測分析不 同方案可能遭遇的困難與預期效益，便是另外一 項重要的核心能力之一。 • 從不同的STEM角度出發，預測分析能力的展現可 能不同。
71. STEM轉化能力  類比推理 • 在面對日常生活中的不同問題時，我們通常需要 仰賴先備知識和經驗以構思如何解決問題，也能 從過去經驗中找到可類比的思維或是模型來做為 解決問題時詮釋資料或是推理出結論的參考依據。 因此，學習者若能夠具備類比推理的能力，那麼 就能夠適切的將先備知識和經驗連結至其所面臨 的問題情境中。
72. STEM轉化能力  量化思維 • 在面對日常生活的問題情境時，學習者經常因為 缺乏量化思維，而導致其所提出的解決問題方案 無法作適切地權衡，導致無法提出具體可行的解 決方案或成品。因此，學習者如何妥善處理資料、 觀察資料，應用數學運算模式和運算思維等進行 量化的推理與論證，便是STEM學習中重要的核心 能力之一。
73. STEM轉化能力  反思能力 • 在日常生活的問題解決情境中，通常沒有標準答 案，因此，學習者必須努力尋找最佳化的問題解 決方案。換句話說，當學習者所提出的問題解決 方案進行測試後，便需要妥善應用反思能力以進 行檢討和改進，已經精進為自身問題解決能力和 達到最佳化解決方案的目標。
74. NGSS-STEM Practices
75. NGSS-STEM Practices
76. NGSS-STEM Practices
77. NGSS-STEM Practices
78. 關鍵轉換能力  情境解構（NGSS-問問題與定義問題）  預測分析（NGSS-分析與詮釋資料）  類比推理（ NGSS-依據證據進行論證）  量化思維（ NGSS-運用數學與運算思維）  反思能力（ NGSS-獲得、評估與傳遞資訊）
79. 第四段落 11:40-11:50
80. STEM學習評量的工具
81. 情境式STEM轉化能力線上評量系統 管理者介面 資源連結設置
82. 情境式STEM轉化能力線上評量系統 https://reurl.cc/Njk1jk
83. 情境式STEM轉化能力線上評量系統
84. 情境式STEM轉化能力線上評量系統
85. 情境式STEM轉化能力線上評量系統
86. 情境式STEM轉化能力線上評量系統
87. 情境式STEM轉化能力線上評量系統
88. 情境式STEM轉化能力線上評量系統
89. 情境式STEM轉化能力線上評量系統
90. 第五段落 11:50-12:00
91. • 設計多元評量方式，才能確實掌握學生在永續能 源課程的實際表現 • 提醒自己要保持宏觀的視野、找對方向才能持續 累積把事情做好 • 針對學生的學習問題安排更適切的學習經驗、不 斷自我反思與改善 • 透過和優秀同儕（含跨領域）的合作來提升永續 能源課程的品質 結論
92. 國立臺灣師範大學 科技應用與人力資源發展學系 林坤誼 謝謝聆聽、 敬請指教。 https://reurl.cc/VYXQo5