課程介紹

Highscope Rooting Locally. Connecting Globally. FORESEEING Future

107年

創客動手做融入生物科技、資訊科技與自然科學之跨領域課程整合研究

團隊成員
課程教案
「微生物有色蛋白」-讓大腸桿菌發螢光 PDF RAR
福爾摩斯上法庭:以刑事案件為核心發展跨領域課程,包含司法規範與實務、科學鑑識,以及案件分析。 PDF RAR
犯罪現場 PDF
課程架構
課程架構

整體計畫由總計畫(含子計畫一)統籌,以「創客動手做、跨領域/學科課程」為主軸,結合領域教師以教師專業學習社群模式,建構以學習者為中心並符應108課綱之臺中女中跨領域課程發展模式,從課程設計、評量策略、教師增能活動之整合到課程實施後之推展與公開觀課,並經由國高中跨級課程社群之媒介,協助國中端能藉由高中端高瞻計畫課程研發經驗,發展出屬於國中端的新興科技融入現行課程之模式,引領學生學習朝向多元、重思考、主動學習之新興科技學習方向。

課程內容

微生物有色蛋白:
「微生物有色蛋白」課程設計是以微生物為主角,生物科技為核心,結合跨科、實作與創客的科學探究課程。本課程設計是以大腸桿菌為分子農場利用重組DNA技術進行紅色硫鐵蛋白基因與黃螢光蛋白基因的表現。本課程已實施於105、106與107學度高一特色選修,是一學年4學分的課程。第一學期的課程,主要是以已設計好的「重組DNA實作」與「光色檢測器實作」課程為主。第二學期的課程,則是以(分組)專題研究為主,讓學生依據已習得的重組DNA技術與數位製造技術,並加入「物聯網操作」相關知能進行融入生物知識之「專題研究」。透過「專題研究」課程可培養學生具高層次的分析、歸納、組織和統整能力。
福爾摩斯上法庭:
以科學的態度、方法與知識解決公共議題,涵養公民素養。同時透過科學探究的歷程,學習如何以科學方法探究問題,根據證據來建構合理論述以發掘真實。本課程以跨學科之特定科技或科學議題為主軸,設計出以刑事案件為基礎,結合公民法治與鑑識科學教育,形成專題導向之跨領域課程。課程與教學從問題本位出發,透過案例研究與實作引導學生探究式學習。
犯罪現場:
本課程設計的內容是以自然領域中的生物、社會領域中的公民為主,搭配108課綱去做課程設計。利用相關實驗及小組合作、討論,學生融入模擬情境之中,並嘗試推理犯罪事件的來龍去脈,同時進行相關檢測和實作。將所習得的科學知識,連結自己觀察到的現象及實驗數據,以學習自我或團體探索證據、同時能進行分析歸納,利用文字、繪圖或其他新媒體形式,表達探究之過程、發現與成果。同時對於問題、方法、資訊或數據抱持合理的懷疑態度進行檢核,進而提出可能的解決方案,在剖析模擬案情的過程當中,以合作學習的方式,發展出與同儕溝通、參與及執行相關知識的能力。

課程融入新興科技的類別

生物科技、數位製造技術、3D建模及列印、平面繪圖及雷射切割、物聯網、DNA鑑定、Scratch程式設計、Arduino簡介、組裝電路實作

課程實施成果

1.生物有色蛋白:(1.)唯一具有「生物科技結合數位製造技術」課程的一所特色高中(2.) 自製價格低廉光色檢測器(3.)發展具國際化的課程(4.)提供培養女性科學家機會
2.福爾摩斯上法庭:(1.)入選教育部全國課程博覽會說課課程(2.)獲邀加入教育部資科司加入「人文社會與科技前瞻人才培育計畫辦公室」,協助大學端推廣跨領域課程。(3.)指導學生小論文之撰寫(4.)十所以上高中分享,出版社邀約分享課程

106年
團隊成員
課程架構
課程架構

整體計畫由總計畫(含子計畫一)統籌,以「創客動手做、跨領域/學科課程」為主軸,結合領域教師以教師專業學習社群模式,建構以學習者為中心並符應108課綱之臺中女中跨領域課程發展模式,從課程設計、評量策略、教師增能活動之整合到課程實施後之推展與公開觀課,並經由國高中跨級課程社群之媒介,協助國中端能藉由高中端高瞻計畫課程研發經驗,發展出屬於國中端的新興科技融入現行課程之模式,引領學生學習朝向多元、重思考、主動學習之新興科技學習方向。

課程內容

本研究之課程發展以新課綱強調之學生主動探究、動手實作之專題研究課程內涵為主,以物聯網/Arduino機電整合課程,結合生物科技、自然科普課程進行專題導向之跨領域課程合作,並將創客精神融入進行跨領域課程整合與設計為目標,建構本計畫之創客動手做跨領域專題導向研究課程,包含高中階段-“微生物有色蛋白”及”福爾摩斯上法庭”多元選修課程,及國中”犯罪現場”選修課程。

課程融入新興科技的類別

生物科技之重組DNA 技術與DNA 鑑定。

課程實施成果

1. 微生物有色蛋白課程是讓學生透過親身實作「重組DNA技術」經驗以建構抽象的DNA與蛋白質分子生物學相關知識。課程中結合
Arduino晶片、3D列印、雷射切割數位製造技術與物聯網讓各小組自製光色檢測器(簡易型分光光度計)和專題作品。
2. 福爾摩斯上法庭課程承接前一年的課程發展,建構出第二套延續性的課程。這是本年度最重要的工作成果。
3. 本課程獲得中區前導學校高優課程入選,代表中區進入全國課程博覽會參選。入選之評審意見,給予很高評價,意見如下「評審意見認為是以探究時作為主軸的課程設計,有極強的素養導向元素。」

105年
團隊成員
課程內容
蛋白質電泳(SDS-PAGE)結果

「微生物有色蛋白」-讓大腸桿菌變紅且發螢光

「微生物有色蛋白」課程設計是以微生物為主角,生物科技為核心,結合跨科、實作與創客的科學探究課程。課程設計以大腸桿菌為分子農場利用重組DNA技術進行紅色硫鐵蛋白與黃螢光蛋白基因的表現。課程內容包含:細胞均質化打碎大腸桿菌、利用親和性色層分析法與蛋白質凝膠電泳來純化分離重組蛋白和利用Arduino晶片、3D列印和雷射切割技術自製光色檢測器。最後,學生將所學知識應用於桌遊設計。

福爾摩斯上法庭

福爾摩斯上法庭

「福爾摩斯上法庭」之課程模組,是以刑事案件為基礎所發展的跨領域課程。課程目標有三:(一)培養學生依據邏輯與科學證據進行推演的論述能力、(二)具備以科學素養對公共議題進行批判思考的能力,涵養公民素養、(三)培養跨領域的知識與技能以及合作學習的態度。本課程引導學生探究問題背後的因果關係,尋求解決問題各種方法,以此來涵養學生自主學習的興趣與能力。為達成上述目標,本課程模組以多元的教學方法與評量,讓學生得以展現多元的學習能力與天賦。

基礎電路設計與應用

新興科技融入國中課程-物聯網與Ardunio實作

本計畫由總計畫(如圖2-1)主導,以「創客動手做、跨領域/學科課程」為主軸,建構以學習者為中心並呼應107課綱之新興科技跨領域課程模組,承接高中端高瞻計畫課程研發經驗,發展出屬於國中端的新興科技融入現行課程之模式,引領學生學習朝向多元、合作、主動學習之新興科技學習方向。