教案注意事項與教學要點

一、注意事項

1.教師可視情況增修內容，文本媒材-因課堂時間有限，可摘要重點撥放說明/學生可課後自行觀看自主學習。

二、教學要點 

(一) STREAMS教學活動簡述

本教案「太陽光電:照亮未來-轉動向前」之STREAMS教學活動簡述如下:

1. S問題肇始之端(Start/Society):人文/社會領域-問題覺察之始

    以人文、社會領域為起始(Start/Society)，覺察與生活真實情境相關事件(停電、能源、氣候變遷)議題/問題之端睨，開啟問題之探索。

2.S(Science，科學/學說/學理):自然領域-問題解決之道

    以自然領域之物理、化學、生物、地球科學…等學理為基礎，探究「停電、能源、氣候變遷」…等問題/議題之特性與解決之道。

3. T(Technology，科技/技術):科技領域-問題解決之術

(1)以「生活科技」為主的創意設計與工程製作之系統化思維(設計思維)，進行「太陽光電」專題作品。

(2)以「資訊科技」為主的運算思維，進行資通訊(Information and Communications Technology，ICT)實作。例如:具物聯網功能之太陽能智慧屋。

4. R(Reading，閱讀) -問題解決之方

    即閱讀文章/文獻回顧、蒐集資料、發展方案。亦即以站在前人(巨人)的肩膀上作為探究與實作及應用的起點，並融入在地文化與特色，發展符合在地特色的問題解決方案。

5. E(Engineering，工程/工作程序):工程領域-問題解決之作-產出專題作品

         此階段為工程設計與製作，以合適的工作程序進行作品製作並最佳化專題作品。即先利用電腦數位輔助繪圖(繪圖軟體)或傳統手工具進行創意設計圖(草圖)，繪製出作品外觀立體圖、三視圖、展開圖。接續再利用電腦數位輔助模擬與製造(例如:機構與結構模擬、3D列印、雷射切割…等)或傳統手工具進行試作模型或作品後，進行測試、修正、改善、精緻...等工作程序，產出最佳化作品/產品/商品/藝術品。

6. A(Art/Aesthetics，藝術/美學):藝術/健體/健護領域-產出人性化作品

       以感官知覺為主的藝術美學之人性化作品。例如，視覺(色彩、造型)、聽覺(音樂旋律、歌曲)、觸覺(人體工學)…等感官知覺之設計與實作，後續再進行精緻化與最佳化專題作品。

7. M(Mathematics，數學):數學領域-建立模型-提出學說-預測問題之展-防範問題之生

  以數學邏輯推理與運算為主，進行各階段的可行性與成本及效能評估和預測。

8. S(Society，社會/人文/生態/環境):社會/語文領域 – 產出「繪本、劇本、行動劇」…省思問題之源

     以社會/歷史、人文(文化、語文、故事) 、地理、生態為本的永續生存與發展，作為創意起點。即以創意結合在地人文、社會、地理、生態之特色，發展在地特有的人情風景物意，讓在地事物變成教學最好的素材，師生一起解決問題。例如，「太陽光電屋」誕生的故事(典故/由來)；或設計「太陽光電」桌遊(事件卡、機會卡…)；撰寫「故事繪本」、編寫「影視劇本」、演出「行動劇」…省思問題之源 (延伸活動)。

  下圖為本教案「太陽光電照亮未來-轉動向前」之STREAMS教學活動示意圖

圖:「太陽光電照亮未來-轉動向前」之STREAMS教學活動示意圖

影片 STREAMS 跨領域課程整合教案說明與教學成果10810(9分17秒)

  https://www.youtube.com/watch?v=5s5Uv-_tfc0

(二) 教學流程

本教案之教學流程，簡述如下:

1.引起動機:

             首先，教師展演所創意自造(make)的「太陽光電｣教具，吸引學生注意力。

2.展示教具:

              教師展演創意自造(make)具物聯網功能之「太陽光電｣教具，激發學生探究好奇心。

3.播放媒材:

              教師播放「影音多媒體影片、照片、文本、簡報」等教學媒材，刺激學生感官，引燃學生「探究與實作及應用」之熱情，激發學生「探究與實作及應用」之意念(有為者亦若是)。

4.提問引導:

              提問學生-你(妳)、家人、親友是否有使用「太陽光電」產品(例如:太陽能行動電源、太陽能露營燈、太陽能汽車排風扇、具物聯網功能之太陽能...)之經驗，以融入生活經驗實例，並喚起既有生活經驗與情境，關心「停電」、「能源」、「環境議題」(覺察問題之肇始，導入跨域整合STREAMS教學活動)，引出學習脈絡。

5.進行探究與實作及應用歷程:

                                     提問引導並引出學習脈絡後，學生個人先進行學習單探究學習，接續以分組合作討論方式，進行探究理解「停電」、「能源」、「氣候變遷(導入跨域整合STREAMS教學活動)」…等之相關課程內容；並順勢促進學生”主動”進行一連串的「科學探究」與「科技實作」及「生活應用」之歷程，提升學生「問題解決」的知能與素養。

(1)以「科學探究」理解影響「氣候變遷」之特性與因素，進而提出「能源」議題的對策或方案(問題解決之道)。

(2)以「科技實作」產出作品，即「生活科技」的「做、用、想」與「資訊科技」的「運算思維」，進行創意設計與工程製作(問題解決之術)，完成「太陽光電」專題作品/產品/商品/藝術品。

(3)以前述的「科學探究」與「科技實作」所產出專題作品，解決真實情境的「生活」問題。

6.評量教學成效

    評量內容包含形成性評量(課堂表現、師生問答、學習單、動態評量)與總結性評量(測驗單、書面報告、專題報告、檔案評量、實作評量、作品評量)及後設認知(回饋單、學習檢核表)。即開放式學習單所產出的學習歷程檔案-檔案評量、POEC探究過程之科學探究所產出的專題報告-報告評量、建構學生特有的學習歷程樣態中所產出的學習歷程檔案-檔案評量、創意自造make過程之科技實作所產出的專題作品-作品評量、測驗單、學習檢核表、上台專題報告/展演專題作品-展能評量、指定作業(修改/改善/精緻/美化「專題作品」)、資訊科技應用(展演「專題作品」於YouTube)。

◎作品評量規準

創意自造(maker)  > 創意改造 > 創意模型(動態) > 創意造型(靜態) > 創意組裝(材料包) > 創意圖形(概念發想圖形)

(三) 教學策略

1.觀摩學習法

       觀摩學習老師/學長姐/同學作品，合作學習、同儕學習、協同學習(小老師/助教)/討論、適性輔導、補救教學、差異化教學，建立學習者的社群(例如:Classroom、LINE 群組)。

(1)分組合作學習(生生互動)

      例如:分組人數最多4人:有錢出錢、有力出力、沒錢沒力，精神鼓勵(陪伴、傾聽、交談，組員互動)，群策群力、再接再厲、展現活力(組長、組員互動)；學習單作業先由個人書寫後再全組討論彙整成一份；學生觀摩學習、同儕學習、協同學習(小老師/助教)、互助/互補學習。

(2)教師組間巡視(師生互動)

      例如:教師引導提問、適性輔導、差異化教學，建立學習者的社群(例如: Classroom、LINE 群組)。

2.開放作業學習法(產出學習歷程檔案-檔案評量)

     開放式學習單:魚骨圖、心智圖、探究變因表、自變項與因變項之關係表格/關係圖/關係式、建立模型、產生結論、提出學說…。

3.POEC探究教學法(科技探究產出專題報告、科展報告-報告評量)

    POEC(Prediction預測、Observation觀察、Explanation解釋、Comparison比較/Conclusion結論)

4.建構式教學法(產出學習歷程檔案-檔案評量):

    教師適時提供「鷹架(Scaffolding)」並連結實際的情境脈絡，引導學生建構自己特有的學習歷程樣態(適性發展)。

5.創意自造maker教學(科技實作產出專題作品-作品評量)

        在「科學探究與科技實作」中，創意/設計/自造專題作品，同時建構核心概念(由淺入深、由具體到抽象，例如:太陽光電發電量<溫度/溼度/濁度/緯度>)並建立新的「科學知識(科學探究成果)」與「工程技術(科技實作成果)」、統整跨域知識(STREAMS)，發揮「研習、創作、分享」之創客(maker)精神，將解決問題的專題作品，貢獻於人類社會。

圖:「太陽光電:照亮未來-轉動向前」之STREAMS教學活動示意圖

https://drive.google.com/file/d/1WLKNGgm5b5hedyZLW9BwrvO8wHG_8Lnu/view?usp=sharing

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