突破科學教育框架 以創新擘劃未來學習藍圖

投身科學教育近30 年的國立臺灣師範大學科學教育研究所講座教授張俊彥，始終堅信教育的核心在於「讓每個學生適性成長」。基於這份理念，他致力推動全民科學素養， 創新研發「媒體中科學素養量表（SLiM）」；更整合教育、認知心理、神經科學與基因遺傳（ECNG）等跨領域，打造頂尖學習科學團隊，深入研究人類學習與記憶機制。

張俊彥同時帶領團隊開發多項數位教學平臺， 包括「雲端教室系統（Cloud ClassRoom, CCR）」與「AISI 愛思自主學習平臺」，協助教師實踐探究式教學，引導學生深度思考。憑藉卓越的研究成果，他三度獲得科技部傑出研究獎，以及教育部學術獎肯定，更多次入選史丹佛大學「全球前2% 頂尖科學家」，在國際學術界展現不凡的影響力。

 

三次人生轉折 堅定走向科教之路

成長於高雄岡山的張俊彥，家中三兄弟排行老二，父親是空軍官校教官，教授三民主義。他笑說自己教課幽默、擅長講笑話的本領，正是遺傳自父親。出身軍人家庭的他，原本依父親期望參加軍事院校聯招，順利考上中正理工學院電機系；同時，他也報考大學聯考，聽從高中同學的建議，考上臺師大地球科學系。「本來都準備入伍了，是母親捨不得我當軍人，才讓我走進臺師大。」這成為他踏上科學教育道路的第一個重要轉捩點。

進入臺師大後，他原本對課程充滿期待，卻因聽不懂物理老師濃重的山東口音而荒廢學業，大一物理拿到鴨蛋。他發現自己背誦能力強較適合文組，大二時一度萌生轉教育系的念頭。回想起聯考時與另一位考上師大數學系的同學對照成績，對方數學、物理、化學三科加起來，超過國、英文、三民主義100 分，而他正好相反，「那時我就知道，既然在理科方面沒有優勢，那就更努力在其他方面另展長才。」

第二個轉捩點是在大四那年，他在中和國中實習，教書也得心應手，但某個陰暗的早晨，他看到一位資深教師左手拿教鞭、右手夾著書，佝僂著背走過操場，剎那間彷彿看見30年後的自己。加上師大男二舍樓下麵包店老闆一句「看你的面相，將來如果沒有成就，你會恨自己一輩子！」，讓他下定決心違抗父母的期待，放棄教師鐵飯碗，回到系上當助教1年，賠償公費出國留學。

申請出國是第三個轉捩點，當時多數同學選擇地科或電腦相關領域，唯獨他選擇冷門的科學教育，一度讓他感到迷惘。但是妻子提醒他：「你應該投入自己有興趣的事情啊！」因此即使他同時申請到美國德州農工大學的地質研究所，最後仍選擇前往德州大學奧斯汀分校攻讀科學教育碩博士，而這個選擇，也為他開啟屬於自己的一片天。

 

推動科教普及化 提升全民科學素養

取得博士學位後，1996 年張俊彥回臺到母校地球科學系任教，正逢電腦科技快速普及，因而投入電腦輔助教學研究。2006年張俊彥接任臺師大科學教育中心主任之後，更積極推動科學教育普及化，改善學生「只為考試而背誦」的學習困境。他帶領團隊進行「媒體中的科學素養（SLiM）」研究，透過比對國中教材中逾3,700個科學名詞與2年百萬篇新聞資料，發現媒體常用科學詞彙不到百個，進而提出「FAT TO SLIM」計畫，使科學教材更精簡、更貼近生活。

「當初我推動這項計畫時，前教育部長曾志朗說這是破壞性的創新。」張俊彥解釋，所謂「FAT TO SLIM」主要是突破過去科學學習，太過著重理論基礎與精英學習的框架，希望發展出一套適合大部分同學學習的教材，讓學生的科學課程可以瘦身（slim），學習內容更精簡深入，也更生活化。這項研究成果獲得排名前5% 的SSCI 等級期刊之肯定，包括 2010 年的《Computers & Education》與《Public Understanding of Science》，同時也吸引了美國、瑞典與中國等許多國際學者感興趣投入。

另一項最具代表性的是張俊彥與博班學生葉庭光共同合作的跨域研究，這項研究以認知心理學與神經生物學做為探究科學學習機制之基礎，來詮釋科學學習機制對學生的影響，是全球少數教育學者能跨域以基因和表觀基因來探討認知學習情緒等相關性的研究。2013 年2 月，研究論文在《Brain and Cognition》期刊發表後，立即登上《The New York Times Sunday Magazine》，並成為當日《紐約時報》線上版轉寄文章排行榜第1 名，也吸引了韓國電視臺前來採訪報導。

這項研究呈現了臺灣獨特的基測文化與學生的基因、生物標記之間的關聯，也揭示了擁有基因優勢的學生，學業成績並不一定比較好；反之，後天環境與抗壓性才是影響表現的關鍵因素，更凸顯「因材施教」的重要性。張俊彥回憶，當時他透過大考中心協助，到臺南一所私立高中進行研究說明，那年暑假他搭高鐵南下，卻碰上午後雷陣雨，大雨造成校園停電，準備好的簡報完全派不上用場。學校臨時將數百名學生集合在中堂，他只好拿著大聲公，直接向學生說明研究內容，也是研究過程中難忘的經驗。

有鑑於臺灣學生不太願意發問或表達自己的想法，張俊彥在2013 年帶領簡佑達博士與李宗諺工程師，共同開發出雲端互動教室（CCR），將人手一臺可上網的智慧型裝置，轉變為強大的課堂學習互動工具，而且完全免費，截至2024年10月，已有逾20萬位師生註冊CCR帳號，逾116萬人次的師生CCR互動紀錄。另外，CCR已建立美、英、法、德、日、泰、韓、越南、西班牙、印尼、荷蘭等15 個多國語言版本，2019 年亦獲EDUCAUSE Horizon Report肯定，獲選為「行動學習」專案的標竿計畫之一，對全球教育現場具深遠影響。

隨著AI浪潮來襲，近年張俊彥也將研究成果與各縣市教育局（如新北市與臺北市）合作，推出「AISI 愛思自主學習平臺」，有別於時下的ChatGPT立即提供答案，愛思自主學習平臺能提供學習者個別化指導，並進一步引導學生深度思考，提升學生的自主學習能力。目前已有教師透過該平臺編寫課程，並獲得2025第5屆「未來教育臺灣100」獎項肯定。

另外，為推廣科普教育，張俊彥也與TVBS合作製播「科學不一樣」節目，以每集90秒短片深入淺出介紹156個科學概念，觸及超過六千萬人次，創下臺灣電視科學新聞的歷史新高，相關研究成果也獲刊於頂尖期刊《Science Communication》。

 

積極培育國際人才 溫暖對待外籍生

在國際人才培育上，張俊彥同樣投入深厚心力。目前除了任職臺師大科學教育研究所講座教授與地球科學系(所)教授，也受邀擔任印尼瑪琅國立大學生物系教授。配合新南向政策，他積極推動跨國科學教育合作，吸引亞洲及歐美優秀學生來臺就讀，並與越南、泰國合作中學階段STEM教育實徵研究，將成果推廣至印尼、馬來西亞、新加坡等國。此外，張俊彥曾長期擔任國際地球科學奧林匹亞培訓計畫總主持人，培育臺灣高中頂尖人才，代表隊在歷年國際競賽皆屢獲佳績。

走進張俊彥的研究室，發現清一色都是來自印尼、越南、巴基斯坦等地的外籍學生。他們多半本身就是教師，因在科學教育學術論文中看見張俊彥的深厚影響力，因此慕名而來；也有人透過教育部TEEP（Taiwan Experience Education Program）短期計畫加入，他們的領域涵蓋數位遊戲、VR、AR、STEM 教育到智慧博物館，背景相當多元。

來自越南的Tham 與印尼的Rizky 形容張俊彥幽默風趣、待學生如朋友，更特別照顧初抵臺灣的外籍生，從生活建議到實際協助，無微不至，使他們深深感受到像家人般的溫暖。透過TEEP 四個月計畫來臺的Sufyan（巴基斯坦）與Linh（越南）也深有同感。尤其Sufyan 剛到臺灣唸博班時因國科會補助尚未撥款，一度陷入生活困難，張老師得知後立即匯款相助，讓他非常感動。Linh 本身是越南教師，此行參與STEM教育研究，他認為最大的收穫是張老師開放的研究態度，以及思考上的啟發。

目前 7 位臺灣籍博士生之一的林明慶原本在博物館工作， 然而在所上的老師大多專注於課室學習的研究時，只有張老師特別重視非正式教育，於是選擇拜入門下。他表示，張老師個性開明、資源人脈豐富，只要學生提出需求，老師總是盡力協助，是真心提攜後進的良師益友。

 

感謝恩師啟蒙 家人開拓人生視野

一路走來，張俊彥深信，今日能累積這麼多亮眼的研究成果，最應感謝的，是啟蒙恩師、優秀學生與始終支持他的家人。在美國德州大學奧斯汀分校求學期間，指導教授James Barufaldi以幽默風趣又大方和善的性格深深影響他。恩師曾對他說過：「每一個人都可以拿到博士，只要他願意努力。」這句話成了張俊彥日後學術道路上最重要的力量。

在基因遺傳(ECNG)研究上，博士生葉庭光功不可沒。葉庭光是臺北醫學大學畢業，具有醫藥背景，使團隊得以順利投入跨領域研究，如今他也成為臺師大地球科學系教授。至於協助開發CCR 的博士生簡佑達，更與張俊彥夫妻感情深厚，宛如家人一般，他英年早逝讓兩人深感不捨，如今持續免費推廣CCR，也算是完成了他的遺願。

談到家人，張俊彥滿懷感謝，直說妻子與兒子開拓了他的人生視野。他與妻子是國中同班同學，高中畢業後開始交往，一路扶持至今，是伴侶也是最好的朋友。學術路上，妻子的建議總讓他篤定前行；家庭生活中，她更嚴格規定平日夜晚與週末必須留給家人，讓他與兒子建立深厚情感。當年兒子就讀復興美工，與同儕的「明星志願」相比難免引來壓力，但他認為自己身為教育者，就該讓孩子適性成長，於是鼓勵兒子赴巴黎讀時尚設計，如今兒子成為巴黎時尚界的造型師，他由衷感到驕傲，也慶幸當時堅持讓孩子走自己的路。

能獲得學術界至高榮譽，張俊彥投入大量心力，但在妻子的堅持下，平日夜晚與週末不加班，讓他培養出高效的時間管理能力，以最短時間完成最高品質的研究，他稱之為「Quality time」。展望未來，他將主攻ECNG進階版與愛思自主學習平臺，並嘗試推動全新的未來科學學習藍圖，希望突破現行科學教育中數學、物理、化學與地球科學的傳統框架，讓ECNG、SLiM 更全面在課堂落地。他期盼學生不再只是為考試而學，而是能在生活中快樂探索、真正理解科學。（資料來源：教育部得獎人專輯 / 編輯：胡世澤）

 

第29屆國家講座主持人 社會科學類科 張俊彥（國立臺灣師範大學科學教育研究所講座教授 暨學習科學跨國頂尖研究中心總計畫主持人）

學術專長：科學教育、數位學習、跨領域學習科學、科學傳播

 

 

 

 

原始網頁：https://pr.ntnu.edu.tw/news/index.php?mode=data&id=24313