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【教案沙龍】串連K-12 STEM之科技素養學習

更新日期:11月 11

12/05(六) 14:10-15:00

串連K-12 STEM之科技素養學習 廣天 X 古建國 教授 臺北市立大學 應用物理暨化學系


108課綱提到掌握、分析及運用科技的能力是現代國民應具備的重要科技素養,所以學校老師於相關課程中應規劃具體的科技領域課程內容,因為科技領域之課程旨在培養學生的科技素養,提供學生科技工具、材料與資源,才能促進學生動手實作,結合藝術領域老師指導及設計產品,創造新的科技思維,讓課程能提升學生的創造思考、批判思考、問題解決、邏輯與運算思維等高層次思考的能力。


根據課綱提到的生活科技課程的基本理念是以「做、用、想」為主,培養學生動手「做」的能力,使「用」科技產品的能力,以及設計與批判科技「想」的能力,其具體課程內容設計商向可參考科技領域課程綱提到的縱向連貫性(年級)與橫向連結性(資訊科技、數學、科學等學科)及邏輯性的特性。於國民小學教育階段期望養成學生「生活應用」的能力﹔國民中學教育階段著重於「創意設計」﹔高級中等學校教育階段則著重在「工程設計」,藉由工程設計的專題製作提供學生跨學科知識整合的學習。


以理化議題為例: 幼兒及國小低年級生活課程,屬於具體操作期,透過平板串連智慧積木,當學童操作積木上開關,即可啟閉燈光,若藉由光敏電阻亦可設定不同偵測值下啟閉燈光,藉此培養學童邏輯能力。並延伸到若使用溫度感應模組或傾斜模塊, 亦可藉由條件設定啟閉燈光。


國小中年級至高年級自然課程,學童可以利用聲音感應器偵測環境中聲音,並延伸到聲控開關或噪音偵測。亦可利用積木程式(例如Scratch 或Microbit)設計或製作分貝計或聲控玩具,並將藝術連結到課程中,若加入壓力模塊與蜂鳴器設計會叫的玩具。


國中階段學生開始學習牛頓定律, 抽象概念往往造成學生學習困擾,動手實驗可降低學習障礙,並提高學習興趣,在科技領域可以使用距離模塊、線性運動感應器或力和加速度感應器結合程式設計(例如Arduino、Microbit、手機或其他科技工具) ,進行實驗,以了解運動學奧妙。


高中階段則是延伸國中物質科學深度與廣度,除上述感應器之外,還可以增加3軸磁場感應器或熱感應模塊等,連接磁學與熱學實驗,甚至透過組裝小車,設計與製作智慧車或其他相關玩具。


透過科學探究、科技探索、工程設計、藝術審視與數學分析,體會可計產品使用的便利性,發學生對科技相關的技能學習,達到具備科技素養現代國民。




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