課程介紹

Highscope Rooting Locally. Connecting Globally. FORESEEING Future

107年

科學探索館融入高、國中理化與生活科技創客課程之開發與推廣

團隊成員
課程教案
科學Maker動手做 PDF WORD RAR
課程架構
課程架構

子計畫一「科學探索館融入高中理化與生活科技創客課程之開發與推廣」,以本校 TEAL 教學團隊與高瞻團隊重新整合為主體,針對未來發展的新興科技,重新整理以創客精神開發出融入高中數理自然學科與生活科技模組化課程,鼓勵學生參加各項科學、創新競賽,為新課綱自然科學探究與實作課程及跨領域多元選修課程內容,與國中端子計畫二「科學探索館融入國中理化與生活科技創客課程之開發與推廣」台南市立官田國中將子計畫一開發的內容調整為適合國中階段教材,以「創客自造」的精神將自製教具推廣實作。與大學端子計畫三電子、光電、物理專長教授,協助將發展的課程與教具輔導與評鑑,運用全國四大創新自造創客教育基地,有充份之軟硬體設備及人才,利用 3D 印表機技術、雷射切割機等創客機具,設計降低動手做門檻製程。各子計畫間關係如上圖,整合三方的能量共同辦理教師研習營與創客活動,同時作為計畫團隊與教具製作業者之橋樑。

課程內容

相關教具改良與課程模組化的開發,每一主題融入數理自然科與生活科技與課綱內容,老師可以於課程中,藉由經過團隊優良工藝技術經驗所設計的教具,讓師生動手做自造過程,透過發現問題、解決問題、合作學習的「做-學-想」歷程,建構科學 概念並激發學生的創造力。這些模組化課程更可在高中將來多元選修與自然學科的探究與實 驗依照課程需求開課。第一年:(1-1)光的全反射,(1-2)電磁發射器;第二年:(2-1)雙曲線, (2-2)振動與阻尼器;第三年:(3-1)無線充電系統,(3-2)電荷感應量測。

課程融入新興科技的類別

在光的全反射課程中利用光纖設計光學小實驗還有利用LED燈、太陽能電板光纖通信的實驗,國中端也利用光纖製作相關課程;電磁發射器課程中利用國中端利用3D列印技術製作砲台的模型,從繪製設計圖到3D列印都由學生自主完成,除了學到有關電磁發射器的原理也學會使用3D列印與其繪畫軟體;透過雙曲線課程,讓對其有興趣的同學製作專題研究,其中讓學生用GeoGebra繪圖軟體繪製設計圖。在無線充電系統課程利用電磁感應原理製作感應線圈,說明 3C 產品之充電、電動牙刷、消費性卡片、射頻識別等科技應用,電荷感應量測課程教導半導體元件知識,讓學生了解現今社會科技產品與半導體有著深不可分的關係,台灣現今科技半導體產業為何會是相當重要的一環。

課程實施成果

1.高中端:完成四種課程(光的全反射、電磁發射器、雙曲線、振動與阻尼器)、獲得ECEI 2019最佳研討會論文獎
2.國中端:學生參與製作課程、製作AST雲端科技化淋灌系統

106年
團隊成員
課程架構
課程架構

子計畫一「科學探索館融入高中理化與生活科技創客課程之開發與推廣」,以本校TEAL教學團隊與高瞻團隊重新整合為主體,將各團隊多年來研發自然學科相關教具與課程成果,針對未來發展的新興科技,重新整理以創客精神開發出融入高中數理自然學科與生活科技模組化課程,鼓勵學生參加各項科學、創新競賽,更可為107課綱自然科學探究與實作課程及跨領域多元選修課程內容,與國中端子計畫二「科學探索館融入國中理化與生活科技創客課程之開發與推廣」台南市立官田國中理化及生活科技教師,將子計畫一開發的內容調整為適合國中階段教材,以「創客自造」的精神將自製教具推廣實作。與大學端子計畫三「科學探索館融入高、國中理化與生活科技創客課程之設計與評鑑」虎尾科技大學電子、光電、物理專長教授,以及藝術中心數位剪輯之多媒體設計教授團隊,協助將發展的課程與教具輔導與評鑑,而且該校為教育部全國四大創新自造創客教育基地,有充份之軟硬體設備及人才,利用3D印表機技術、雷射切割機等創客機具,設計降低動手做門檻製程。各子計畫間關係如上圖,整合三方的能量共同辦理教師研習營與創客活動,同時作為計畫團隊與教具製作業者之橋樑。

課程內容

截至目前,兩年的時間內已發展了四套不同的課程分別為第一年:(1-1)光的全反射,(1-2)電磁發射器;第二年:(2-1)雙曲線,(2-2)振動與阻尼器。先將科學探索館中的教具重新設計成較低成本且組裝方便的教具,並設計相關課程題材,接著舉辦教師教具研習活動,將課程與教具透過研習活動傳播出去,透過課程中老師們的意見進行修改,融入高中物理、數學還有生活科技等課程中,並從課程中讓對教具與課程這部分有興趣的同學們,參與製作相關主題的科學展覽會。

課程融入新興科技的類別

在光的全反射課程中利用光纖設計光學小實驗還有利用LED燈、太陽能電板光纖通信的實驗,國中端也利用光纖製作相關課程;電磁發射器課程中利用國中端利用3D列印技術製作砲台的模型,從繪製設計圖到3D列印都由學生自主完成,除了學到有關電磁發射器的原理也學會使用3D列印與其繪畫軟體;透過雙曲線課程,讓對其有興趣的同學製作專題研究,其中讓學生用GeoGebra繪圖軟體繪製設計圖。

課程實施成果

虎尾高中的部分以目前經過兩年的高瞻計畫,共完成四個不同的課程分別為第一年:(1-1)光的全反射,(1-2)電磁發射器;第二年:(2-1)雙曲線,(2-2)振動與阻尼器。除了以四個不同的課程開發出的相對應的教具,並舉辦四期的教師研習活動,再融入高中課程中,並讓學生參與製作相關主題的科學展覽會。
國中端的部分將虎尾高中開發出的教具與課程,再進行簡化的開發與研究,像是把全反射教具開發為透過3D與光纖製成的全反射教具,同時也透過期理論與課程製作偏光鏡教具並與學生參與製作課程,與大學端合作參家韓國首爾發明獎獲得一面銀牌還有參加2018臺灣國際創新發明暨設計競賽,也製作AST雲端科技化淋灌系統。
大學端部分2017年韓國首爾發明獎蔡振凱副教授、閔庭輝教授及吳添全助理教授,製作「偏光變色故事繪本」,利用雙折射特性之高分子膜使不同波長的光有不同的旋轉角度,結合兩片偏振片產生不同色光與控制圖樣的顯現或隱藏,利用此方式製作成的可變色故事繪本吸引聽者的注意,達到更成功的說故事效果與學習成果,此作品榮獲一面銀牌。

105年
團隊成員
課程內容
電磁砲

一飛衝天-跳躍的鋁環(盤)與電磁砲/光的全反射

目的將虎尾高中科學探索館內容結合新興科技融入高中理化與生活科技課程,由教具原型融入創客教育,提升教具製作工藝技術精進與降低製作門 檻,進行試用與成效評估,並辦理教具製作種子教師研習,進行科學教具與課程教材 模組的推廣。並協助國中端課程開發,結合教具與課程引導鼓勵學生探究與實 作,發展科展與專題。

光的全反射

一飛衝天-跳躍的鋁環(盤)與電磁砲/光的全反射

主要是將科學探索館的全反射大型教具解構、簡化成較簡單且適合國中學生學習與製作的簡易教具。再透過融入maker的教具製作課程、數位訊號活動與偏光圖案藝術設計課程,讓學生在動手做的自造過程,透過發現問題、解決問題、合作學習的「做-學-想」歷程,建構科學概念並激發學生的創造力。課程中不讓學生用傳統的填鴨教育模式學科學,而是讓學生們能擁有自動自發、溝通互動、社會參與的能力,去探索新的科學知識,以培養科學素養及終身學習的能力。