四、教學活動設計
下圖為本教學活動-「SDGs融入STREAMS素養內涵之科學探究與科技實作及問題解決」之跨域整合的課程教學活動示意圖。
圖 : SDGs融入STREAMS素養內涵之跨域整合課程與教學活動示意圖
https://drive.google.com/file/d/19kgpGOxZ8-AcqCr66biBV59cSQxPIzxp/view?usp=sharing
(請點擊上圖或上方超連結觀看放大圖)
SDGs融入STREAMS素養內涵之教學活動設計,採用「以終為始」及「素養導向」設計並運用「POEC」探究教學法,將學習經驗整合、深化,以達「學習遷移」效果。簡述如下:
◎ S問題肇始之端(Start/Society):人文/社會領域-問題覺察之始 à SDGs(附件2)
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(空污、能源…)議題/問題之端睨,開啟問題之探索。配合「文本媒材」、「學習單」。
例如:環社議題
一、空污議題/環境教育/空氣與生活
更多內容請參閱 空氣污染防制(淨化空氣品質)之探究與實作課程網 https://tinyurl.com/4dbrm2zj
空污視聽文本媒材
◎空污視聽文本媒材網頁
◎空污視聽文本媒材 (雲端硬碟 o365 OneDrive)
◎科學研習 淨化空氣品質之探究與實作 吳和桔1070928ok 自編教材
◎淨化空氣品質之探究與實作,科學研習 DEC 2018 NO.57-10(P4 - 15)
https://www.ntsec.edu.tw/liveSupply/detail.aspx?a=6829&cat=6841&p=1&lid=14086
ChatGPT 3.5 (提問及其回答 學習單 「空氣污染」對健康與社會及環境的影響11304 )
https://chat.openai.com/share/8c79f16f-8f18-492f-9c13-76960a364d3a (分享內容)
ChatGPT 3.5 (提問及其回答 空氣與生活及空氣清淨機_吸塵器 基礎科學 應用科學 社會科學 )
https://chat.openai.com/share/9dc14090-5b08-4bce-b27b-d6618a460ce6 (分享內容)
https://chat.openai.com/c/0bf66d5f-b68b-4327-a791-aebe034e3932(作者權限)
111年國人死因統計結果(衛生福利部111.6.12) https://www.mohw.gov.tw/cp-16-74869-1.html
二、能源議題/環境教育
太陽光電能源視聽文本媒材
1.太陽光電能源視聽文本媒材 (雲端硬碟 o365 OneDrive)
2.太陽光電之探究與實作及應用 課程網 https://tinyurl.com/26f7h3h3 (NEW)
◎ 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「空污、能源、環境」…等問題/議題之特性與解決之道。
◎ T(Technology,科技/技術):科技領域-問題解決之術 --- >>> 附件3
一、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「空氣品質小木屋」、「太陽能屋」、「IOT綠能智慧太陽能屋」…等專題作品。
例如:空氣品質監測,詳細內容 請參閱 空氣污染防制(淨化空氣品質)之探究與實作 課程網
空氣污染防制(淨化空氣品質)之探究與實作 課程網https://sites.google.com/nsysu.kksh.kh.edu.tw/air-pollution-pm25-monitoring
短網址 https://tinyurl.com/4dbrm2zj
二、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:
1.具物聯網功能之空氣品質監測、空氣品質(空氣溫度、濕度、濁度<PM2.5>)偵測與回饋,若超標則亮紅燈警示、響蜂鳴器警報、開空氣清淨機過濾髒空氣以潔淨空氣品質,並傳訊息到手機(LINE群組)且將相關資訊上傳雲端紀錄變化,以預測未來變化與及早因應。
2.具物聯網功能之電動車無線電力傳輸(充電)、
3.具物聯網功能之太陽能最大功率模組、具物聯網功能之空氣品質監測與淨化、具物聯網功能之空氣清淨機、具物聯網功能之太陽能空氣清淨機、具物聯網功能之太陽能無線充電空氣清淨機之作品實作或APP手遊、線上遊戲(延伸活動)。
例如:影片 以ChatGPT生成ESP8266 LED DHT OLED arduino程式碼jack test ok 1121023
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/bUczHfZRuCA
以ChatGPT 聊天對話 生成ESP8266_LED_DHT_OLED_arduino程式碼jack_test_ok_1121023
https://chat.openai.com/share/74ada285-380d-46c9-ae68-4a5b86294ab5 (分享內容)
https://chat.openai.com/c/e9f3de60-0790-4fbe-a920-d5894bfdf949 (作者權限)
詳細內容請參閱:kksh 9grade 國三生活科技 課程網
https://sites.google.com/nsysu.kksh.kh.edu.tw/kksh-9grade-living-technology
◎ 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。
短網址 https://tinyurl.com/mvv55kdp
影片 科學月刊 太陽能與光電效應文章閱讀重點整理 師生教學場景摘要112.11.2
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/Kh3gZQX3nxU
◎ E(Engineering,工程/工作程序):工程領域-問題解決之作-產出專題作品--- >>>附件3
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。
空氣品質小木屋/太陽能屋/IOT綠能智慧太陽能屋設計與製作
詳細內容請參閱下列連結
1.CAD 電腦輔助繪圖網(高三加深加廣課程-工程設計專題)
YOUTUBE 影片 https://tinyurl.com/mtmnu3zb
CAD 電腦輔助繪圖 (雲端硬碟 o365 OneDrive)
2.能源之探究與實作及應用 課程網(NEW)
https://sites.google.com/nsysu.kksh.kh.edu.tw/energy-lesson-plan
3.燃料電池之探究與實作及應用課程網 (NEW)
https://sites.google.com/nsysu.kksh.kh.edu.tw/fuel-cell-inquiry-teaching
EX1.以automata 機構魔力盒之結構與機構設計製作示例(教案參賽教師 實作示例)
影片 雷切機構大師 結構元件123456 機構元件 beambox_1140226_20250226_180501
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/fMkAm67jQl4
圖:機構大師 動畫3D solidwork 組合件繪製與文字打印及機構動態運動模擬展示111.7.29
影片 automata 機構魔力盒 傳動功能與元件 整體展示109.5.16
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/W_HMj8F726g
相關機構大師實作資料請參閱:
kksh-7grade 國一生活科技 課程網(NEW) https://tinyurl.com/yc43yxvf
EX2.以燃料電池設計與製作及動畫示例(教案參賽人 實作示例)
動畫 solidworks fuelcell 3D 組合件 stack 990706-1090206ok 仿爆炸圖1090214
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/nlW3fYpSq-c
圖:燃料電池設計示意圖/實體圖(教案參賽教師 吳和桔 博士論文)
圖:燃料電池設計示意圖(教案參賽教師 吳和桔 博士論文)
動畫solidworks fuelcell 3D組合件stack結合ok1090214
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/cQ1ScJdmNx0
圖:燃料電池設計實體圖/示意圖(教案參賽教師 吳和桔 博士論文)
圖:燃料電池設計示意圖/實體圖(教案參賽教師 吳和桔 博士論文)
EX4.直接甲醇燃料電池之陰極與陽極產物實驗觀測影片(教案參賽人 實作示例)
影片 燃料電池1出口 陰極產物水觀測實驗H2O_1out_980322
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/4JHeIQMPwVA
影片 燃料電池4出口 陰極產物水觀測實驗H2O_4out_980322
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/IUrG1ask8X4
影片 燃料電池1出口 陽極產物二氧化碳觀測實驗CO2_1out_980322
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/zonmUE7FAWM
影片 燃料電池4出口 陽極產物二氧化碳觀測實驗CO2_4out_980322
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/FEq1ct4zwD0
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/vlVrCi7nSkQ
◎ 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(延伸活動)。
EX1.學生作品
影片 生活科技 學生優良作品 機構大師104班22號1140115_093410
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/WkfY3wNFhd8
圖;生活科技 學生優良作品 機構大師104班22號1140115_093410
照片 學生成果展示 木質音箱設計製作 國一上 生活科技110.1.15
影片 soune level sensor聲音感測器 音量頻率點亮LED燈數量 創意自造家1081219
YOUTUBE 影片 https://youtu.be/e2XX2K_NvkI
照片 kksh1091學生成果展示自製吸塵器設計製作 國二上 生活科技110.1.15
照片 kksh1091學生成果展示 太陽能電動車設計製作 國三上 生活科技110.1.15
照片 太陽能板電力與環境監測 太陽能屋 OLED 傳thingspeak 傳賴 國三3班1120522
照片 學生作品國三5班_IOT綠能智慧屋1120117
照片 學生作品國三4班_IOT綠能智慧屋1120117
照片 學生作品30216_IOT綠能智慧屋1120605_115701_cut
照片 IOT綠能空氣品質智慧屋 作品成果 高三 工程設計專題1140116_115755
照片 學生作品成果 國光館展示區
EX2.網路展示學生創意自造作品:kksh學生作品成果網 https://tinyurl.com/2p97vj2t
◎ M(Mathematics,數學):數學領域-建立模型-提出學說-預測問題之展-防範問題之發
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。
EX1.建立模型-提出學說-預測問題之展(教案參賽人示例)
影片 探究物質對無線電力傳輸之影響教師講解示範說明繪製圖形/列出數學關係式 高三己110.4.1
建立數學模型:
合理化解釋現象:
1.因為金屬是電與磁的良導體,發射線圈的電磁能量被金屬物質吸收而無法傳遞到接收線圈,故原本接收線圈所點亮的LED燈,因金屬物質的加入而熄滅。
2.磁鐵屬金屬物質,但具有磁性,可將電磁能量吸收,卻又藉本身的磁力傳輸電磁能量到接收線圈點亮LED燈,其傳輸能量視其磁力大小而定,其與磁鐵的導磁係數(permeability )有關。
詳細內容請參閱 無線電力傳輸之探究與實作及應用 課程網
https://sites.google.com/nsysu.kksh.kh.edu.tw/wireless-power-transfer-wpt
EX2.建立模型-預測問題之展(教案參賽人實作示例)
圖: 串聯/角度對太陽能光電板輸出電之關係趨勢圖1090427(DEMO)
詳細內容請參閱 太陽光電之探究與實作及應用課程網 https://tinyurl.com/26f7h3h3 (NEW)
◎ 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,能源小精靈/小天使、空氣清淨小精靈/小天使」誕生的故事(典故/由來);或設計桌遊(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)。