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當臺灣暗蟬遇見機器人

‧得獎名稱:教育部106年「資訊科技融入教學創新應用團隊」選拔活動

‧學校名稱:臺南市安南區海東國民小學

‧簡  介

海東國小位於臺南市安南區,屬台江區域,是臺灣暗蟬族群最大的棲息地。近年來,隨著台江地區的不斷開發及安南區垃圾掩埋場的擴建規畫,臺灣暗蟬的棲地受到嚴重的衝擊。

海東國小長期致力資訊科技與學科領域的整合,應用資訊科技與機器人的輔助,發展「當臺灣暗蟬遇見機器人」課程方案,進行臺灣暗蟬棲地調查等課程設計與活動引導,讓學生認識臺灣暗蟬,關心臺灣暗蟬面臨的危機,進而展現實際的行動來進行保育、關懷環境,並引領學生面對差異,培養學生批判思考及問題解決的能力。


‧資料來源:教育雲

‧授權資訊:創用CC 姓名標示-非商業性-相同方式分享 3.0 台灣

‧主辦單位:教育部

‧承辦單位:臺北市政府教育局、國立臺北教育大學

Bybee( 2013)指出 STEM 教育與培養 21 世紀關鍵能力和維持全球競爭力有密切關聯,Casad 和 Jawaharlal( 2012)提到機器人是 STEM 教育最具有代表性的教材。因此,「當臺灣暗蟬遇見機器人」課程方案,希望學生關心臺灣暗蟬,運用機器人材料與零件,進行動手設計機構、結構等實作設計暗蟬,以達到知識與實作並重的目的, 進而培養學生具備 21 世紀關鍵能力與全球競爭力。

Burke( 2014) 提出參與( engage) 、探索( explore) 、解釋( explain)、實作( engineer)、深化( enrich)、評量( evaluate)6E 教學模式,強調以學生為中心的教學模式,強化學生設計( Design)與探究( Inquiry)能力,適合搭配機器人學習的特性, 進而培養學生問題解決的能力及創新設計的能力( Kelley, 2010)。因此本方案「當臺灣暗蟬遇見機器人」的主要核心理念,搭配適合機器人與自然科學的 6E 探究教學模式作為教學模式,再輔以數位說故事、情境式學習、專題導向學習、同儕教練及翻轉教室等教學策略,希望能以個別化的需求培養學生關鍵能力。

(一)6E 教學模式

美國科學課程促進學會(Science Curriculum Improvement Study, SCIS)於1960年對於科學教育提出,探索發明發現等三步驟的教學流程。Barry(2014)在科技教育領域提出 6E教學模式,以學生為中心,目的是強化設計與探究能力,其六大流程包含:

(二)6E 教學策略應用

數位說故事:學生參與數位說故事活動,具鼓勵和反思作用(McDrury & Alterio, 2003)。應用數位說故事於教學,可以增加學生的學習動機,培養表達能力(Bruner, 1996)。Mclellan(2006)指出數位說故事可以提升學生的創造力與問題解決能力等。Benmayor(2008)指出數位說故事是批判性與多媒體的敘述形式,數位說故事使學生的學習更具創意。Gregory 與Steelman(2008)指導學生製作數位說故事影片,發現可以提升學生批判思考的技巧。而Robin(2005)則研究指出,學生透過數位說故事的編輯過程,可以學到解決問題的技巧、及同儕之間的批判思考能力。因此,我們偏鄉服務課程,導入數位說故事策略。

「當臺灣暗蟬遇見機器人」課程方案,是以行動學習為基礎,培養學生解決問題及改善過去資訊科技教學應用模式遇到的問題,並從 101/102 年發展學習策略、103 年加入有效學習、104 年推動深化學習、翻轉學習、105 年程式設計與 STEAM、機器人教育,連續 4 年榮獲教育部行動學習優良學校最佳展覽人氣獎,106 年則結合臺灣暗蟬,六年逐步完成「當臺灣暗蟬遇見機器人」的全校性課程方案。

(一)101-105教學課程發展歷程

(二)課程發展架構

當臺灣暗蟬遇見機器人」課程方案歷程發展,除了應用現有設備及數位資源,也開發數位教材二十多本提供本市其他學校使用,翻轉教室教學影片 6 支、英語扎根教材 5 課,25 個鄉土教材等。

(一)現有資訊設備及數位資源應用

(二)自行開發數位資源開發

影片瀏覽:

臺南市安南區海東國民小學 - 當臺灣暗蟬遇見機器人

(一)生態保育學習成效

本課程方案「當臺灣暗蟬遇見機器人」,藉由機器人對臺灣暗蟬的認識,透過「創意回收車」、「攜手護暗蟬」等教學活動,家長、教師、學生在本方案中的成效表現,達到教學成效。

(二)設計多元創意提升學習成效

藉由對臺灣暗蟬的了解,進行生態保育以落實生態維護的教學願景。

(三)學生學習成效自評

海東蟬語學習後學生自評結果顯示,在自主學習、探究創新、溝通互動方面皆展現成效。

(一)團隊運作理念

我們以「學生為中心」的理念,持續發展資訊科技融入「教」與「學」創新應用 16 年(資訊教育 18 年),促使學生愛護自然、珍惜資源,培養學生對土地情感、社會文化及全球視野的重視。培養學生主動參與社會活動、對自然生態永續發展的珍惜。鼓勵學生多元學習、進取創新、適性發展、自主學習、展現自信、主動學習, 進而培養學生具備溝通協調(communication)、團隊合作(collaboration)、複雜問題解決(complex problem solving)、獨立思辨(critical thinking)、創造力(creativity)等 5C 關鍵能力,以期提升學生思辨能力、關懷多元文化差異,讓海東學子能與時俱進,成為世界公民。

在面對世界迅速變遷的同時,我們期盼孩子的穩固的步伐下,「成就每一個孩子—適性揚才、終身學習」的課程願景。

(二)團隊運作模式

教師團隊著重自我成長、定期課程研討,設計循序漸進,從做中學的教學活動設計、教學觀摩及教師觀察,並請國立台灣科技大學黃國禎教授及領域專家教授協助指導。運作過程中體會教師共同討論、協同教學及分享的重要,進行模式如下:

凝聚共識:討論課程、教材教案、評量方式;於教師社群及不定期的聚會討論中,不斷討論修正,以期達到最理想之教學流程。

團隊學習:發揮團隊教師個人專長,分工合作,共同研討教學活動課程及專業成長。

深度匯談:教學前,進行專業對話與溝通,含教案、教學方法、教學多媒體的分享與改進; 教學後,檢討、並將教學經驗進行分享與推廣。

超越自我:教學驗證及討論修訂,檢視教學成效,作為補救教學依據,突破困境、解決問題。

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