鼓勵勝過規範：影響國中生STEM科際整合行為的因素
113年09月10日
【本篇報導由科技應用與人力資源發展學系 林坤誼特聘教授研究團隊提供】 OECD於2019發表的報告指出，雖然臺灣的學生在數學和科學成績上擁優異的成績表現，但是在後續的分析中發現，他們在解決不明確的（undefined）問題上缺乏自信心，顯示出科際整合實作經驗對於學生複雜問題解決能力培養的重要性。為能深入理解學生科際整合實作行為表現，以利教育工作者針對學生狀況安排適切的教學內容，本研究旨在透過計畫行為理論（the theory of planned behavior, TPB）（Ajzen, 1991），瞭解參與全國性科技創意實作競賽中表現優異的學生之STEM科際整合行為（STEM integration behavior）以及行為意向（behavioral intention），並進一步探討影響他們STEM科際整合行為以及行為意向的關鍵因素。本研究之主要研究結果包含：(1)學生對STEM科際整合的態度（attitude）和知覺行為控制（perceived behavioral control）會影響他們的行為意向，而主觀規範（subjective norms）則不會；(2)學生在STEM科際整合上的知覺行為控制和行為意向會影響他們實際的STEM科際整合行為。 從OECD的分析報告可知，學生對於自己在整合科學、科技、工程和數學（STEM）知能來解決複雜問題的表現上仍不具有足夠的自信心，故在推動STEM教育的情形下，應提倡先瞭解影響學生整合STEM知識和能力表現的重要因素，以適切規劃符合學生學習需求之教學活動。過去有許多研究著重於探討影響學生行為意向（behavioral intention）的重要因素，然而這些研究大多局限於探討一所學校的學生狀況（Zhang et al., 2019, 2020）。雖然有些研究的參與者包含來自多所學校的學生，但因為學校的不同，參與學生所接受的教學內容也各不相同（Luan et al., 2020），整體來看，目前很少有研究能夠從不同學校蒐集數據，分析學生在STEM科際整合學習上的行為意向（Chittum et al., 2017; Miller et al., 2018）。 本研究之重點在於彌補過去研究在研究參與者方面的限制，藉由全國科技創意實作競賽（見圖1）表現優秀的隊伍中蒐集資料，並參考相關研究的建議（Cheng, 2019; Chu & Chen, 2016），採用Ajzen（1991）提出之計畫行為理論（TPB）來探討影響學生STEM科際整合行為意向和實際行為的重要因子。本研究中的TPB模型包含：態度、主觀規範、知覺行為控制、行為意向、以及實際行為。 圖1：全國科技創意實作競賽 在此研究中，研究團隊透過問卷調查方式，以「學生STEM科際整合行為量表」蒐集92位來自8個不同縣市的中學生在五個面向上的表現得分（參與研究的皆來自該屆獲獎隊伍），並運用偏最小平方法的結構方程模型（partial least squares-structural equation modeling, PLS-SEM）進行分析。研究結果顯示（圖2）：(1)學生STEM科際整合行為意向會受到他們的態度和知覺行為控制影響；而(2)學生實際STEM科際整合行為會受到知覺行為控制和行為意向的影響。 圖2.：研究結果 說明1：圖中Attitude代表學生對STEM科際整合的態度；Subjective Norm代表學生的主觀規範；Perceived Behavioral Control代表學生的知覺行為控制；behavioral intention代表學生STEM科際整合的行為意向；STEM integration behavior代表學生實際STEM科際整合行為 說明2：圖中紅色實線代表有顯著影響效果；綠色虛線代表無顯著影響效果；**p < 0.01; ***p < 0.001 這項研究昭顯了學生STEM科際整合行為意向和進行STEM科際整合行為上的重要影響原因，並且彌補了過去僅探究行為意向，而忽略真實行為的研究缺口。在教學實踐上，藉由研究的分析結果與討論，研究者建議STEM教師在進行教學的過程中，「切勿僅透過規範來要求學生必須在設計與製作的過程中，融入STEM知識與能力」，而應該從提升學生對STEM科際整合的態度、鼓勵學生參與STEM科際整合之活動，並建立以學生為中心的STEM科際整合學習環境等方面著手，並且在教學過程中促進學生反思自己學習經驗，增強他們的STEM科際整合知覺行為控制，以達到改善他們STEM科際整合行為意向與STEM科際整合實際行為之目的。 註：本文獲得International Journal of STEM Education期刊首頁肯定，為其中一篇「Most popular articles published in 2022」的文章（March 3rd, 2023更新）。 原文出處：Ku, C. J., Hsu, Y. S., Chang, M. C., & Lin, K. Y. (2022). A model for examining middle school students’ STEM integration behavior in a national technology competition. International Journal of STEM Education, 9(1), 1-13. https://doi.org/10.1186/s40594-021-00321-z