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日晷模型做想創-基礎必修課程課本內容及實驗活動轉化為探究與實作並融入創客教育與資訊應用

‧得獎名稱:全國學校經營與教學創新KDP國際認證獎

‧得獎等第:特優

‧主要組別:自然與生活組


‧資料來源:Best Education-KDP 2017 全國學校經營與教學創新KDP國際認證獎

‧指導單位:教育部、臺北市政府教育局

‧主辦單位:臺北市立大學、KDP國際教育榮譽學會臺灣分會

‧協辦單位:各縣市政府教育局/處

一、教學現場之現況與困境

教師講述與直述式教學方式能在現今有限的課程時間內,讓學生學習較多的學科知識。或許部分學生能經由自我思考與觀念連結而內化為個人知識基礎。但多數學生只能「知道」原理,並使用於考試解題,卻難實用於生活。而且教師直述的方式屬於「被動學習」,即便教師在課堂中加入口頭提問等方法,能提升學生在課堂的專注度以及確定學生對知識的吸收,但不易提升學生運用觀念於發現問題、探究分析與問題解決等,且不易培養學生主動學習的習慣與興趣。

二、未來趨勢與搭配課綱政策

「學習」不僅是為了現在而學,也是為了未來而學。因此學生不僅需要有代表過去的「學歷」,也要有代表現在的「能力」,更需要具備代表未來的「學習力」。若要具備學習力,不僅須具備「學習如何學習」的能力,也須有「動力、毅力、能力」三大關鍵力。而教師講述與直述式教學較不易培養學生學習力,因此預計在108年實施的新課綱中,增加「自然科學探究與實作」新課程,目的是希望培養學生實做、探究、歸納、分析、表達與統整等多項能力,也由「實作」讓學生學生提升動力與毅力,進而 提升學習力。而本校執行科技部高瞻計畫–創客教育計畫,也是呼應新課綱與培養學生學習力,也強調創意設計與動手創做的能力。

 

備註:以上內容節錄自「日晷模型做想創-基礎必修課程課本內容及實驗活動轉化為探究與實作並融入創客教育與資訊應用」,完整方案內容請參閱相關檔案。

一、課程理念 (創新特色)

「轉化課本內容」是期盼連有進度壓力及授課時間限制的現行必修課程,也能進行探究實作。而「課程活動融入創客教育」是期望結合創客與探究實作的共同特色,例如:整合知識以進行創意(新)設計與問題解決等。「活動運用資訊科技」則讓學生學習並理解資料分析與圖表繪製等資訊應用及資訊科技輔助於學習過程與創做展現的事半功倍重要性。

 

以上述想法為課程設計的理念,規劃課程系列活動。而課程規劃是以「教師跨科合作」的方式,由地球科學科教師(張堯婷)與生活科技科教師(汪殿杰)跨科合作,一同討論課程並且研發與製作教材教具,其後將教材教具與教學活動執行於現行必修地球科學課。學習本課程系列活動的學生為地科教師所任教的六個高一班級學生,共221位學生。

 

二、課程目標 (能力指標)

以「做、想、創」為本課程的核心目標與核心學習能力,並搭配課程綱要的探究與實作學習重點與本校高瞻計畫的創客教育內容,規劃本課程學習活動及相對應的能力指標。只是本課程活動中的「創」,屬於廣義的創造與創做,不僅是模型的創意創做,也包含想法呈現方式與科學示意的科創展現等項目。

 

課程系列活動包含的課程目標與能力指標為:討論溝通、解說表達、觀念應用、動手實做、觀察現象、發現問題、科學原理、提出問題、邏輯思考、驗證分析、歸納統整、論證建模、科技運用、資料分析、實驗規劃、設計思考、創意美學與科創展現。

 

三、課程架構

1.整體的課程架構:

本課程整體的架構包含:課程準備、課程執行、課程交流(推廣) 三個階段。

課程準備階段結合三個環節:高瞻計畫(創客教育計畫)團隊的想法交流與準備;教師對探究實作課程的理解與規劃經驗;跨科教師合作,一同討論課程及研發教具教材。課程執行階段是由三個課程活動組成,詳細的架構內容如下。而課程交流(推廣)階段則包含計畫團隊教師的成果交流與計畫訪視委員給予建議,以及教師預計在地球科學學科中心成果發表進行課程推廣。

2.課程執行階段的課程架構:

以「做、想、創」為核心主軸,結合課本內容、探究實作與創客計畫。並且由三個學習活動組成本課程系列活動,涵蓋課程目標與能力指標。每一個學習活動都具有「做、想、創」的執行過程,也都具備動手實做與模型製作,但是各活動中的學習重點並不相同。

在活動一〈引導活動:模型設計與探究〉中,學生須根據已學會的學科原理並且運用「現有材料」,設計一個適合臺灣使用的日晷模型。活動一的重點為學科知識結合動手實做,並且繪畫(創做)草稿設計圖,搭配科學原理,寫出設計模型須考量的原因。

在活動二〈練習活動:數位模擬與驗證〉中,學生使用數位模擬軟體,製作一個具有模擬數據且適合在臺灣使用的日晷。其後須規劃實驗,進行實驗測量及資料分析。活動二的重點為實驗規劃與數據分析。因為學生已經有製作日晷的經驗,所以使用數位軟體並動手製做模型並非困難項目,反而「分析模擬資料與實測數據的同與異」是此活動的學習關鍵。

在活動三〈獨創(做)活動:科創活動與生活發現〉中,學生須結合科學觀念與美學創作,學習「科創能力的展現」,製作一個符合科學原理的創意日晷,並且發現生活科創實例,介紹臺灣與世界各一個生活日晷建築。活動三的重點是培養科創能力以及自主發現與欣賞生活科創實例,也學習整合活動一與活動二的學習能力,應用於本學習活動的科創能力展現。

 

備註:以上內容節錄自「日晷模型做想創-基礎必修課程課本內容及實驗活動轉化為探究與實作並融入創客教育與資訊應用」,完整方案內容請參閱相關檔案。

學生學習活動成果

課程執行階段的課程架構包含三個學習活動,以及活動前的先備知識與延伸知識教學。課程執行階段的學生學習活動成果與學習歷程,呈現於下方表格內。同時也呈現各學習活動所對應的能力指標,以及多元評量方式。

學生回饋

學生在課堂中的各項表現都是給予回饋的方式,例如:課程參與度、動手實做的思考討論、上臺熱情解說與學習單內容等。以學習單內容為例,學生的圖文呈現方式與評估考量的想法能讓教師了解學生學習狀態,也讓教師能評估活動內容與難易度是否適合學生。而學生在活動後的建議也讓教師理解學生對活動的感受與收穫,以及教師與活動內容可再調整、修正處。

 

備註:以上內容節錄自「日晷模型做想創-基礎必修課程課本內容及實驗活動轉化為探究與實作並融入創客教育與資訊應用」,完整方案內容請參閱相關檔案。

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