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[公告]科學教育實作學門電子期刊2020年第20期已經上線
by 一般公告 發表於 2020/10/06

本次電子期刊商請國立彰化師範大學科學教育研究所溫媺純教授擔任主編,共1篇新知分享與4篇科學教育實作學門研究成果分享,包含:

 

<新知分享>

美國普渡大學STEM中心參訪介紹

國立彰化師範大學科學教育研究所 段曉林特聘教授

108年課綱的落實,除強調探究與實作,也強調STEM的素養培育。筆者數年前有 機會參訪美國普渡大學,此大學長期以來以工程領域著稱,也是美國高等教育中非常重視STEM教育的學校,以下將介紹普渡大學在師培、科技教育學程工學院、以及如何強調 STEM 教育。

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<研究成果分享>

生物多樣性科學桌遊之開發、實施與推廣

國立臺灣師範大學科學教育研究所    蔡仁哲

國立臺灣師範大學科學教育研究所 劉湘瑤教授

本計畫的目的在於開發生物多樣性議題的科學桌遊,並試用於不同學習階段學生的教學實施。設計理念乃呼應教育部十二年國民基本教育自然領域課綱,以培育國民科學素養為目標,將自然領域的生物多樣性科學概念結合經濟發展的社會情境,形成社會性科學議題的桌遊設計題材。遊戲機制善用兩難情境的營造,引導學生關注議題事件並進行思考判斷與做抉擇,在與同儕互動與交流溝通中產生不同形式的激盪與決策效果,藉以加深學生面對議題情境的態度、價值觀與邏輯思考等高層次認知能力的培養。本計畫開發製作完成一款大型桌遊,可提供給現場教師引導全班學生一同遊玩,並搭配遊戲流程帶入概念檢核評量的方法。本科學桌遊設計,可依據教學目標調整內容卡牌,也可依不同年齡層或學習階段操作不同的遊戲流程,由適用於國小學生的簡單觀察判斷,到可讓大學生感興趣的複雜策略抉擇的遊戲內容,是一款具有彈性和教學應用潛力的科學桌遊教材。

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運用建築資訊模型、情境模擬和互動教學影片於材料試驗之數位學習平台

國立高雄科技大學營建工程系 許鎧麟副教授

人類文明與材料密不可分,即材料與人類食、衣、住、行、育、樂等生活息息相關。營建工程材料實驗,可幫助學生或施工人員了解工程上所使用的材料性質,藉由工程材料實驗的結果,判定是否符合相關規範之要求;營建工程設計與施工過程中,工程師必須對將使用之營建材料基本性質與相關知識,有深刻瞭解的能力,才能在追求符合經濟之需求下,選擇出用於興建結構體上之適宜材料,確保結構體的使用舒適性與耐久性。網路化時代中,因數位技術已經改變了人們生活習慣,運用數位技術模擬可顯著減少時間與成本,亦已成為必然之發展趨勢。而資訊科技融入教育,儼然已成為新一代教育設計模式。然而相較於其他學科,工程類科課程如何透過資訊化、遊戲化教學之研究與實務相互結合,仍是一個尚待開發的研究議題。

為讓學生不受時間以及材料的限制,本計畫係將「材料試驗」教學除採用傳統之投影片簡報課堂講演外,提供事前錄製之教學影片暨加入情境模擬方式呈現試驗空間與試驗步驟,使學生透過虛擬空間重複操作實驗以加深學習印象,在熟悉實驗步驟後,可以避免浪費時間及重做實驗導致材料的耗損。在本計畫中,將實驗操作與建築資訊模型、角色扮演遊戲做結合,不但包含基本的互動設定,另外還加上實驗室之建築資訊模型呈現及試驗流程、試料分量之選擇判斷,讓學生彷彿身處實驗室中,希望學生事先熟習實驗室環境以及預習實驗步驟,在實際操作上,可節省時間和提高實驗效率。

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設計思考應用於STEAM智慧玩具遊戲教學套件之研發

國立臺北教育大學數位科技設計學系 盧姝如副教授

長庚大學工業設計學系  劉英傑副教授

國立臺北教育大學數位科技設計學系 吳玉如

為培育學童具備新世代 STEAM 跨領域之能力,並能以創新思維面對與解決真實生活複雜問題的能力,本計畫整合設計思考(design thinking)與創客(maker)精神,開發一套智慧玩具遊戲教學套件及智慧創客課程教學活動。讓參與學童利用數位實作科技之 3D 列印技術及 Arduino 開發板,配合專題實作方式來進行課程學習活動,藉此達成之目標包含:

(1) 培養學童對於新世代智慧科技的學習動機與興趣;

(2) 強化認識 3D 建模與列印之數位實作能力;

(3) 理解設計思考之問題解決模式

本計畫開發之跨領域智慧創客活動創新性包含三項:(1)APP 教材內容應用擴增實境技術,配合 3D 虛擬模型及多媒體影音,強化與使用者互動,將程式設計及 3D 建模基礎概念轉化為學童可進行探索學習的教學活動設計;(2)專題課程融入設計思考的方式,培養學童從觀察體驗、概念發想、再到原型創作的模式下,讓學童學習體驗、了解並解決與發現生活中的問題;(3)運用課堂所學的 Arduino 數位技術,讓學習者進行實作,配合步驟式教學策略引導學童自己動手實作,設計與組裝出智慧生活科技作品,讓學童以小組合作模式,應用新興科技技術親手實作解決生活中發現的問題,引導學童提升新世代智慧科技的學習興趣。

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前沿科技之醣疫苗模組課程設計與研發

國立交通大學教育研究所 陳聖昌助理教授

近年來,台灣前沿科技在生技醫藥的發展一日千里,甚至有些領域的研究成果是獨步全球。然而,這些生技醫藥的知識內容,多數的國人只能從報章雜誌中略知一二,顯示目前不但缺乏適當的科普教材,可以完整的得知這些傑出的生技醫藥的研究,更尚未發展一套完整的生技醫藥課程,配合探究與實作的方式,可以讓國人進一步藉由此課程培養其科學或科技素養。為了提升我國民眾前沿科技素養,本團隊著重於將生技醫藥領域的前沿科技轉化成科普模組課程,將生技醫藥前沿科技的新知及相關基礎科學知識,推展給社會大眾瞭解與認識,進而培養其基本的科學與科技素養。因此,本計畫以醣科學為主題,研發科普模組課程,結合探究與實作活動,呈現人體內的醣與免疫作用相關概念及生物科技產物-醣疫苗的新知,將科普素材與學校課程連結,期望能為學習者在相關概念提供基礎的瞭解與認識之外,更希望能藉此培養學習者具備基本的科學與科技素養,以便將來面對社會的科學性議題時,能做出適當的判斷與決策。

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