課程介紹

Highscope Rooting Locally. Connecting Globally. FORESEEING Future

107年

創客教育資源研發與實驗研究計畫

團隊成員
課程教案
救災科學的探究與實作 PDF WORD RAR
物理電學的探究與實作 PDF WORD RAR
空間藝術師 PDF WORD
機器人機電整合專題 PDF WORD
機構應用的設計與實作 PDF WORD
工程設計專題 PDF WORD
創客發明家彈性課程_智慧救災車 PDF WORD
課程架構
課程架構

本計畫之子計畫一、二為中學端,負責開發課程與實驗教學模組:子計畫一(高中端)之任務為以「STEM學科知識整合應用」為主軸,著重在學生理論導向設計(theory-based design)與探究能力之培育,以專題型態來協助學生整合STEM知識以解決實務問題,並發揮其創造力以創作專題作品。子計畫二之任務為在國中階段以「設計與製作」為主軸研發課程,培養學生依據問題解決程序,妥善運用動手實作解決日常生活問題或製作產品的能力。子計畫三為大學端,任務為協助中學端將新興科技融入於課程內容中,並作課程的評鑑、推廣與師資培育。

課程架構

本計畫係結合臺北市立大同高中(完全中學)之高、國中創客教育資源,與國立臺灣師範大學科技教育與人力資源發展學系合作,共同進行STEM跨科際整合之創客教育學校本位課程實驗研究。以「做、想、創」創客教育理念為主,以培養學生動手「做」的能力、批判思考科技議題之「想」的能力、及「創」造發明的能力為目標。透過將新興科技融入高中課程(生活科技、數學、物理、化學、生物、地科)及國中課程(理化、生活科技、資訊科技)中,並配合「新科技」、「新課程」及「新校園」三個面向的具體做法,建立學生實作的經驗與習慣,以培育學生能面對各種科技問題、主動探究及發揮創意以解決問題之能力,達成學用合一之生涯發展目標。
本校創客資源研發與實驗研究計畫提出「三新」創客教育的具體作法,包括「新科技」、「新課程」與「新校園」三個面向的建構,孕育能動手實作與探究思考的「新創客」。本計畫詳細研究目的如下:
1.探討新興科技融入教學模組,廣泛運用於高中課程以輔助學習之可行性。
2.研發實作核心、跨科整合的創客專題,進行十二年國教新課綱的課程教學實驗。
3.整合內外部資源,打造校園創客角落,建立處處可實作、隨時可探究的新校園。
4.建立回饋與修正輔導機制,發展課程評鑑指標提升教師專業能力。

課程內容

本計畫共研發7個STEM科際整合創客課程,包含6門高中端課程及1門國中端課程

課程融入新興科技的類別

3D數位設計與加工應用(輪型機器人實驗模組、多軸機器人實驗教具)、機構力學與運動模擬器(3D擬真教學模組、3D擴增實境機器人功能模擬)、動力系統與動力效能評估計算(馬達減速比與電壓電流匹配評估)、智慧生活科技、機電整合、材料科技、資訊科技、生物科技、資療照護、文化創意、綠色能源、 無線通訊

課程實施成果

1.總計畫於105、106、107年連續三年辦理高瞻計畫課程推廣活動,課程包含「用數學方程式設計表情貼圖~Surfer Imaginary」、「行星逆行現象」、「師大創客空間參訪」、「雲朵燈的實作」、「LED氣溫天氣瓶」、「玩具中的科學-液壓自走木工玩具製作」、「救災科學–小木偶逃難記」、「救災科學–手搖發電手電筒」、「自走避障車」等多項活動。
2.子計畫一教師團隊共研發六個完整18週課程模組,分別為「機器人機電整合專題」、「機構應用的設計與製作」、「救災科學的探究與實作」、「物理電學的探究與實作」、「空間圖形的概念」、「工程設計專題」。
3.子計畫二的課程模組「創客發明家」利用「救災科學」為主軸,「機構應用製作」及「機電整合」為基礎,設計適合國中學生的新興科技探究實作課程,進而與子計畫一「救災科學的探究與實作」、「機器人機電整合專題」、「機構應用的設計與製作」整合為六年一貫的課程設計。
4.研究員使用半結構式問卷於課後訪談老師與數名學生以了解學生與老師對於高瞻課程的看法,並於評鑑後給予建議。此外,子計畫三引介素養導向試題範本及自編素養導向教材提供國、高中端參考。
5.於國內外比賽中獲得各樣獎項。

106年
團隊成員
課程架構
課程架構

本計畫係結合臺北市立大同高中(完全中學)之高、國中創客教育資源,與國立臺灣師範大學科技教育與人力資源發展學系合作,共同進行STEM跨科際整合之創客教育學校本位課程實驗研究。以「做、想、創」創客教育理念為主,以培養學生動手「做」的能力、批判思考科技議題之「想」的能力、及「創」造發明的能力為目標。透過將新興科技融入高中課程(生活科技、數學、物理、地球科學)及國中課程(理化、生活科技)中,並配合「新科技」、「新課程」及「新校園」三個面向的具體做法,建立學生實作的經驗與習慣,以培育學生能面對各種科技問題、主動探究及發揮創意以解決問題之能力,達成學用合一之生涯發展目標。
在本計畫強調跨科際、問題解決與探究實作,培養學生科技素養、批判思考及解決問題能力。透過創客教育向下扎根,連貫整合國高中課程,有助於學習內容之銜接與深化;透過計畫間合作形成知識社群,建立實務案例,充實相關領域研究成果;透過創新教學模組,培養兼備科技與人文素養之創客人才,強化人力素質,提升國家經濟競爭力。

課程架構

本計畫之子計畫一、二為中學端,負責開發課程與實驗教學模組:子計畫一(高中端)之任務為以「STEM學科知識整合應用」為主軸,著重在學生理論導向設計(theory-based design)與探究能力之培育,以專題型態來協助學生整合STEM知識以解決實務問題,並發揮其創造力以創作專題作品。子計畫二之任務為在國中階段以「設計與製作」為主軸研發課程,培養學生依據問題解決程序,妥善運用動手實作解決日常生活問題或製作產品的能力。子計畫三為大學端,任務為協助中學端將新興科技融入於課程內容中,並作課程的評鑑、推廣與師資培育。
三個計畫間透過交流研究,成為相互支援與合作的夥伴。由總計畫端負責進行課程研發、課程評鑑、推廣與師資培育之時程規劃,並確立明確檢核目標以掌握各子計畫之執行進度,而各子計畫皆以課程整合、知識統整為共同目標,於不同學習階段下搭配相同之實作核心理念進行實驗研究,故可互相支援、互為回饋、互相成長。各計畫間之創客教育資源研發與實驗研究互動情形如上圖:

課程架構

本校創客資源研發與實驗研究計畫提出「三新」創客教育的具體作法,包括「新科技」、「新課程」與「新校園」三個面向的建構,孕育能動手實作與探究思考的「新創客」。本計畫詳細研究目的如下:
1. 探討新興科技融入教學模組,廣泛運用於高中課程以輔助學習之可行性。
2. 研發實作核心、跨科整合的創客專題,進行十二年國教新課綱的課程教學實驗。
3. 整合內外部資源,打造校園創客角落,建立處處可實作、隨時可探究的新校園。
4. 建立回饋與修正輔導機制,發展課程評鑑指標提升教師專業能力。

課程內容

本計畫總體將研發10個STEM科際整合創客課程,包含6門高中端課程及5門國中端課程。
各課程模組之內涵,彙整表列如下:

課程內容
STEM科際整合創客課程
課程融入新興科技的類別

文化創意、智慧生活科技、資訊科技、能源科技、機電整合。

課程實施成果

本計畫透過符合真實情境學習的STEM課程,教導學生能夠將STEM知識(科學、科技、工程、數學)應用於現實生活中,透過連結性課程的概念,統整與串聯不同學科學習內容,建立相互運用的知識架構。總計畫以各種有效方式,增進總與子計畫創客相關課程教師及學生活動的交流與合作。協助擴大整體計畫團隊的教材交流與參與。總與子計畫規劃及辦理創客實作競賽、進階課程工作坊(營隊)、成立創客社團。總計畫(包含子計畫一、二、三)於107年2月7日辦理高瞻計畫課程推廣活動,課程包含「用數學方程式設計表情貼圖~Surfer Imaginary」、「行星逆行現象」、「師大創客空間參訪」、「雲朵燈的實作」、「LED氣溫天氣瓶」、「玩具中的科學-液壓自走木工玩具製作」,共計約有高中、國中計60位同學報名參加,活動成功、學生回饋佳。
子計畫一持續實施跨校(跨學科)教師社群及持續充實教學設備及活化網站平臺功能。為方便學生於課堂中與課後專題製作使用,建置校園創客角落,提供學生主動探究學習環境,營造處處可實作、隨時可探究的創客新校園,藉此培養學生動手「做」的能力、批判思考科技議題之「想」的能力、及「創」造發明的能力。
因應105年度高瞻審查委員建議及108課綱課程改革方向,本校於子計畫二課程模組中增加了對「彈性課程」的規劃,也將「探究實作」、「使學生具備新興科技的應用知識」納入了課程模組的規劃中。第一階段的課程規劃較重視「實作」,透過教師簡易的理論講解、實作引導後協助學生製作成品;第二階段因應對新興科技的應用知識的需求,學生可將自己的作品「優化」、將文創元素與新興科技結合,透過教師引導、與同學討論、思考、創作,讓作品更加完整。

105年
團隊成員
課程內容

高中STEM科際整合創客探究實作課程

本計畫配合數學、物理、地球科學、生活科技等學科的學習內容,規劃創客動手實作活動,研發6門STEM科際整合創客課程,包含「機構應用的設計與製作、「機器人的機電整合」、「十八般巧藝」、「空間藝術師」、「物理電學的探究與實作」、「天文模型的探究與實作」。課程融入物理的力學模擬、數學的動態幾何解析等數位工具,讓學生所學之知識能與相關生活經驗融入應用,引導學習高層次的批判思考,將動手實作的經驗與知識意象予以統整,學用合一,以進一步發展創意應用。

國中科學與創客實作課程

本計畫之課程分為「融入式課程」及「專題製作課程」。融入式課程結合國中理化與生活科技課程,規劃及研發創客教育教學模組,如「科學小創客」、「紙燈的創新設計」、「風力發電風車」。第二類課程為融入國中學生彈性學習時間的「專題製作課程」,研發「木工玩具設計」及「創客發明家」2門課程模組。在國中階段以「設計與製作」為主軸研發課程,培養學生依據問題解決程序,妥善運用動手實作解決日常生活問題或製作產品的能力。

發展與評鑑STEM創客課程

背景輸入過程成果模式簡稱CIPP模式,係由史特佛賓等人(Stufflebeam, 1971)提出,C字代表背景評鑑,I字代表輸入評鑑,P字代表過程評鑑,另一P字代表成果評鑑。CIPP模式的目的在於指出評鑑是在描述、取得與提供有用的資料,協助判斷各種變通方案以作成決定之用。本子計畫為精進高中端整合型創客課程,利用CIPP評鑑模式架構設計一套專屬於生活科技創客課程之量表,並實地進行評鑑,以驗證創客課程的品質,最後給予建議。

課程架構
高中STEM科際整合創客探究實作課程

本計畫透過STEM跨科整合的專題實作活動,提供學生跨學科知識整合的學習,以提升學生在科技與工程領域實作、創新、批判思考的能力。新課綱課程規劃中,校訂必修課程強調「以專題、跨領域/科目統、實作(實驗)、探索體驗」課程為主,強化學生知識整合與生活應用之能力,本計畫所研發之課程模組符合新課綱中所強調之面向與精神,將作為新課綱上路的基礎與準備。

國中科學與創客實作課程

本計畫與國立臺灣師範大學科技教育與人力資源發展學系合作,並結合本校完全中學之高、國中部之資源,共同進行STEM跨科際整合之創客教育學校本位課程實驗研究。藉由中學端進行課程實驗及提供課程教學成果資料,輔以大學端導入科技教育之創新研發、課程評鑑與師資培育資源與方法,共同進行實作核心、跨科整合的創客專題課程實驗研究。

發展與評鑑STEM創客課程

第一年主要在透過CIPP(背景、輸入、過程、成果)評鑑模式,進行大同高中STEM創客課程的評鑑,確保課程品質;第二年在以OAA(觀察、分析、行動)模式,以在職訓練(OJT)的角度,研發STEM創客教師在職訓練策略(教材內容與教學方法),並驗證其可行性。第三年則著重在以四層次訓練成效評估模式(Four-Level Evaluation Model,FLEM,反應、學習、行為、及結果),進行STEM創客教師培訓及推廣,並驗證四層次的成效。此外,本計畫在U-G-S(師大、教育局、中等學校)夥伴協作的架構下,精進國高中師資的創客教學能力。本計畫的主要策略包括臨床教學、協同教學、實地學習、以及協同研究,主要作法則包括共學、共備、及共創。