美國中小學教師「能源與科學」增能活動劄記

專家專欄

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蔡振明

資深教育工作者

筆者參與美國中小學教師「能源與科學」增能活動三次，茲將所見所聞略述於下，提供大家參考。

(一)能源教育增能活動

30餘年前，卡特總統頒布一項總統重要文告，強調美國各級學校十分需要能源教育，以達成（1）減少對化石燃料的依賴（2）提高能源效率（3）使用再生能源。因此，美國國家能源教育發展組織（National Energy Education Development ，簡稱NEED）應運而生。許多能源公司是它的贊助商，例如NSTAR、nationalgrid、conocophillips、TUX、comEd等。

NEED已發展能源教育課程，分為四個階段，包括：Primary (K-2) 、 Elementary (3-5) 、 Intermediate (6-8) 、Secondary (9-12) 。課程皆置於網站，供全球教師自由下載使用。主要內容包括：（1）能源基礎科學：包括能源基本概念、能源載體、電力等（2）能源的形式：包括熱，光，運動，聲音，核能，電能等（3）能源效率：包括高效節能家電、智慧電網、智慧電表等（4）新能源技術：包括再生能源、淨煤、氫能等（5）綠建築與綠家庭（6）運輸工具：汽油車、柴油車、油電混合汽車、插電式電動車、壓縮空氣汽車等（7）能源的社會觀與價值觀等。

上述課程設計，係採用螺旋式課程（Spiral Curriculum）。此課程設計由美國教育心理學家布魯納（J.S.Bruner）提出，教材是由具體到抽象、由簡單至複雜、由動作表徵至符號表徵，循序漸進、難度漸高、範圍漸大，終而學習完整的知識與技能。Bruner認為：教師如果能把教材內容轉化成適合兒童「興趣」的形式，就可將各種觀念和技能提早教給兒童。所以，螺旋式課程的基本假設是─任何教材都可利用某種合理形式，來教給任何發展階段的兒童。

照片1 全美科學教師協會(National Science Teaching Association，NSTA)每年輪流在各大城市，舉辦一次科教年會，約近萬名會員，及約400科學教具廠商參與盛會

為使上述枯燥的能源知識「趣味化」，NEED設計許多活動與遊戲，來增強學習的興趣與動機。例如，能源博覽會、能源嘉年華、電源的故事、磁鐵奇觀、運輸燃料博覽會、交通搖滾表演、舞台上的能量、能源搖滾表演、液化天然氣巡迴賽、能源之謎、固體廢物和能源博物館、神秘的能源世界巡迴賽等。

30餘年來，每年在華盛頓DC舉辦暑假全國中小學教師研習會，約數百位教師參與，含食宿5天課程，收費約1100美金，無力負擔經費的教師，可填寫申請表，由NEED安排各能源或電力公司贊助，NEED另有舉辦收費較低廉的各州教師研習。目前有數萬名教師參與NEED能源課程，並已在美國近8萬個教室實施該課程，約有百萬以上學生參與。但在教具方面，NEED僅轉售科儀公司販賣的一般理化教具，並未自行設計教具，「趣味性」嚴重不足，是課程之最大「缺點」。

(二)全美科學教師協會(National Science Teaching Association，NSTA)

每年輪流在各大城市，舉辦一次科教年會，約近萬名會員，及400以上科學教具廠商參與盛會，堪稱全球參與人數最多的科教年會之一(照片1)。主要活動有科學教師的演講與教學演示，教具廠商的課程演示(照片2)，小廠商的攤位即席活潑表演(照片3)……等，有許多拉著行李箱的教師，在會場採購教具(照片4)。也有提供外國教師「壁報展出」的機會，以促進國際交流。