課程介紹

Highscope Rooting Locally. Connecting Globally. FORESEEING Future

107年

綠能及資訊科技創客、探究及人文素養創新課程暨應用推廣計畫

團隊成員
課程教案
「蔽極馬達與發電」之基礎課程 WORD
「綠能趣味」課程 WORD
『膜力產氫』課程 WORD
以科技為主體的人文議題探究 WORD
STEAM數位創作─來實驗瘋創客 WORD
太陽能追蹤設備 WORD ZIP
奈米及能源科技探究與實作課程 PDF
補充資料
高瞻課程教案附件-自編教材-子計畫二-中科實中-陳思佑老師 ZIP
課程架構
課程架構
課程內容

本計畫延續前一期高瞻計畫之課程模組,將綠能科技創新課程融入創客精神與人文素養元素,在以科技為主體的人文議題探究中,結合科學與人文素養,聚焦於人類、自然與科技的關係,設計以學生為主體的情境式教學,從科學性的社會議題引導其人文探究,同時透過議題辯論培養其溝通表達與批判思考的素養,並將計畫研發之創新課程模組持續發展為中科實中之特色課程,並致力於課程精進化,使創新課程發展經驗能對外分享推廣,配合即將上路的十二年國教,擴大研究範圍並推展至國中端,建立一套更完整的高中職校本課程。

課程融入新興科技的類別

能源科技、創客自造、智慧機器人

課程實施成果

(一)環境改善
本計畫研究團隊由總計畫主持人林坤燦校長整合子計畫一與子計畫二中學端課程開發以及子計畫三大學端課程評鑑,透過定期舉辦工作會議,共商計畫相關事務,研究團隊成員互相討論、給予意見,並提供課程實驗相關資源與協助(如實驗室儀器設備),使計畫團隊能掌握脈絡,思考與實踐新興科技及創客、人文素養元素融入高中課程之探究式精神的核心,完成本計畫之課程發展。
(二)學術成就
本計畫三個綠能科技課程主軸「風力發電」、「微生物纖維膜產氫」、「綠能電池」課程模組,教師團隊皆致力於將課程發展成為中科實中之特色課程,將綠能科技課程融入創客、探究及人文元素進行精進化,並思考轉化延伸至國中端課程之統整簡化,以利後續推廣。,
(三)知識創新與評鑑制度
籌設由學術與業界專家組成之高瞻MAKER創客夢工廠工作室,提供評鑑、技術諮詢、診斷及即時問題解決等服務,協助、輔導與盤點中科實中高瞻團隊研發成果。
(四)人才培育
本計畫參與選修化學、生物、物理創新專題課程之中科實中高一、高二學生,教師除了積極培育其觀察、蒐集資料、思考、發現等科學探究能力之外,也同時鼓勵專題課程學生設計實驗並將實驗成果至國內、外進行各項科學發表,提升口語發表能力及專題研究能力。在教師培育方面,將持續藉由辦理專家演講、諮詢以及研習活動,提升本團隊教師的本質學能與教學專業,提供進修的機會,以培養教師對新興科技的認識,並結合於課程中講授。
(五)社會影響
藉由中科實驗高中校訂課程之彈性,本計畫課程發展得以實作導向的專題課程執行計畫,透過教師團隊培養學生獨立研究能力、自主思辯能力,除帶動校內新興科技學習風氣,也促使學生家長及教師對探究式教學理念及方法有進一步瞭解。

106年
團隊成員
課程架構
課程架構
課程內容

本計畫延續前一期高瞻計畫之課程模組,將綠能科技創新課程融入創客精神與人文素養元素,在以科技為主體的人文議題探究中,結合科學與人文素養,聚焦於人類、自然與科技的關係,設計以學生為主體的情境式教學,從科學性的社會議題引導其人文探究,同時透過議題辯論培養其溝通表達與批判思考的素養,並將計畫研發之創新課程模組持續發展為中科實中之特色課程,並致力於課程精進化,使創新課程發展經驗能對外分享推廣,配合即將上路的十二年國教,擴大研究範圍並推展至國中端,建立一套更完整的高中職校本課程。

課程融入新興科技的類別

能源科技、創客自造、智慧機器人。

課程實施成果

1. 環境改善—從能源科技引發學生對於環境議題的思考與創新。
2. 學術成就—參加國際學生學術交流與發表並獲得佳績。
3. 知識創新—能利用科學方法收集資料並且不斷探索。
4. 人才培育—從發表與探究課程中發掘潛力研究與實作人才。
5. 社會影響—探究教育向下紮根並且練習表達與社會溝通。

105年
團隊成員
課程內容
機器人循跡與定位運算實驗模組

綠能科技融入創客及人文素養之課程

中科實中計畫團隊結合生物、化學、物理及公民等學科專業教師,延續第二期開發完成之課程模組作為基礎,由陳國祥校長帶領教學團隊共同發展綠能科技融入「創客精神」及「人文素養」元素之三門學科專題課程。課程設計以學生為學習主體,結合創客教育(Maker Education)動手實作學習的概念,融入人文素養及科技倫理議題,以體驗實作、分組學習、實地參訪為主,協助學生提升新興科技素養,具有自主性的學習精神、能進行批判性思考及創新思考,培養學生解決問題的能力,進而瞭解在科學研究過程中如何兼顧生態環境等責任議題。

機器人循跡與定位運算實驗模組

一、膜力產氫──微生物纖維膜結合生質能產氫課程
本課程透過微生物纖維膜固定產氫菌,增加載體上的菌種濃度,以達成提高產氫量的目的。我們讓學生透過合作學習,研究各種不同變因(如面積大小、微生物纖維膜與菌液的比值、吸附時間及PH值等)以找出最佳的吸附與產氫條件。
二、綠能電池──融合DSSC新興科技與創客精神、人文素養課程
課程中經由資料蒐集、專題討論及發表培養高中學生科學探究能力,基於創客精神,讓學生以3D列印自製模組解決DSSC非綠色部分,達到綠色化學,並進行專題討論綠色化學概念、環境議題。
三、你所不知道的交流馬達與發電課程
本課程融入創客概念提供兩個體驗,其一是以交流電動機取代直流電動機,以優化已有發電機發電效率為前提,利用3D列印讓學生設計自己所屬的扇葉,將有很多高中生沒有想過的巧思在其中;二是用線圈製作極簡馬達,再將馬達安置在完全自己製作的車體上,製造出微型線圈馬達車(Clip Motor Car),充分讓學生體驗手做的創客精神,更符合現下自然學科探究與實作的概念。

紅外線物體加速度測量實驗模組

風力發電、自動控制及以科技為主體的人文議題探究創客課程、製作太陽能追蹤設備課程

本計畫整合中科實中國中端及大雅國中團隊教師,以「STEAM」的概念,打破學科既有框架,融入創客及探究元素,共同發展學校特色課程,並利用計畫資源安排產學合作,讓學生學習知識及瞭解當今產業發展情形,以達到學以致用之精神。 風力發電、自動控制及以科技為主體的人文議題探究創客課程,藉由3D建模軟體、雷射切割、3D列印的實作與探究基礎課程,透過3D設計軟體讓學生瞭解3D列印成型及設計原理,引導學生進入數位設計領域,從無到有將自己的創意或想法具體呈現;藉由單晶片設計探究課程,習得感測器運作原理,培養學生具備智慧生活科技的能力。 大雅國中發展之製作太陽能追蹤設備課程,導入POE探究式教學法,讓學生突破以往盲目摸索嘗試的習慣,轉為有系統的嘗試,可以在短時間內找到解決問題的方法,省去許多重複實驗的時間。由於學生有動手做的機會且沒有標準答案,所以學習動機高昂,較不會有挫折感;特別倒入人文素養元素,藉由參訪與研習,提升學生對於環境保護社會議題的關注度。

可變光色立體紙雕旅遊紀念卡片

課程評鑑與課程推廣

本計畫大學端將延續第二期高瞻豐富成果與產品精緻化經驗,於第三期高瞻課程研發工作中著重於籌設由學術與業界專家組成之高瞻MAKER創客夢工廠工作室,提供評鑑、技術諮詢、診斷及即時問題解決等服務,協助、輔導與盤點中科實中高瞻團隊研發成果,促成其成果推廣至相同屬性的中學並藉由大學端輔導課程模組商品化。本計畫協助開發「法拉第單極馬達教具模組」與「精油乾洗手教具模組」新型教具模組與商品化。並辦理MAKER創客體驗課程,協助推廣特色課程,提供多元跨校際之教師與學生增能活動。已完成辦理7場活動,培訓21位國中小老師與241位學生。另外,藉由建構各項評鑑指標和實施評鑑,協助中學端發展特色課程模組,以期成為高瞻評鑑示範中心。更藉由推動多場台日師生學術與文化交流,增進中科團隊師生國際觀。