摘 要

專題製作對技高學生而言，是一門很重要的課程，學生經由自己決定題目，探索問題、直到解決問題，是培養學生科學研究的基礎。

建築科張永翔老師與化工科張文瀚老師，帶領建築科與化工科二年級學生參加「109年全國高級中等學校專業群科專題及創意製作競賽」，榮獲土木與建築群「專題組」第一名，另外參加「2020年高雄市第60屆中小學科學展覽」榮獲「工程學科（二）」第三名與與鄉土教材獎。

本文紀錄兩位指導老師，帶領學生參加「專題製作競賽」與「高市科學展覽」初賽、複賽、決賽參賽過程，與指導學生參賽的心得。

關鍵字：專題製作、科學展覽

一、 前言

二年級專題製作課程，教學生利用課程所學之專業知識，解決生活中的問題。學生以專題導向學習為基礎，並透過團隊合作的方式，培養學習者獨立思考與解決問題，訓練學習者在目前的知識基礎上，透過尋找問題、設定問題、蒐集資料、應用資訊，達到解決問題為目的 (呂卓樫、張簡宏裕，民92）。

「專題製作」與「科學展覽」，透過理論與實務結合，擬定題目後，蒐集相關文獻作為理論基礎，並經由動手實作或試驗，完成專題製作目標，將研究動機、研究發現與結論整理為《作品說明書》，研究過程整理為《研究日誌》，最後在學期末進行成果報告，同時報名參加校內初賽，進而參加複賽與全國決賽。

二、專題製作競賽

建築科與化工科教師，利用二年級專題製作課程，指導學生瞭解專題製作的精神，並學習相關的研究方法，並鼓勵學生參加校內專題製作競賽，並推薦優勝作品，參加「全國高級中等學校專業群科專題及創意製作競賽」。

(一)參加校內專題初賽

為激發學生創意思維與解決問題之學習態度，養成探索研究及獨立思考的學習精神，本校辦理「109年專題暨創意製作競賽」，於108年10月初報名。

建築科張永翔老師與化工科張文瀚老師，指導建二孝洪宇珊、林宗穎、張棚秝、化二忠賴育秀、林逸安5位同學，9月初開學後，進行《利用牡蠣殼製作HDF纖維板之防焰性能研究》專題製作。

牡蠣是台灣重要的養殖水產物，每年約有1萬多公噸牡蠣殼被任意丟棄。牡蠣殼主要成分是碳酸鈣，高熱加溫後，碳酸鈣會轉變成氧化鈣並產生二氧化碳。若能利用牡蠣殼特性，製作成纖維板，運用於室內裝璜中，火災發生時將可以延緩火勢燃燒。

本專題製作，將磨碎牡蠣殼與木屑，依不同比例製作尺寸相同的HDF纖維板，進行兩次防焰試驗，使用相同燃燒時間，觀察纖維板燃燒情形，紀錄不同纖維板之餘焰時間、碳化面積與碳化距離。

校內「專題暨創意製作競賽」於109年1月7日收件，分為專題組與創意組，專題組需繳交20頁《作品說明書》。

1月20日，公佈「109年專題暨創意製作校內初賽」得獎名單，推薦20件「專題組」作品與18件「創意組」作品，參加各群科中心複賽。其中土木與建築群「專題組」第一名為《利用牡蠣殼製作HDF纖維板之防焰性能研究》，第二名為《蓄光再生玻璃添加於人造石材之研究》，第三名為《鋼筋與廢鋁之陰極保護法》。

(二)參加群科中心複賽

為準備群科中心複賽，化工科張文瀚老師，在寒假時間辦理集訓活動，包括帶領學生到高雄市總圖蒐集文獻、撰寫競賽日誌、學習簡報製作、練習口頭報告等。

第二學期開學後，2月24日進行「全國高級中等學校土木與建築群109年專題及創意製作競賽複賽」線上報名，繳交資料，包括：「報名表、聲明書、作品說明書、競賽日誌、作品簡介及課程對應表、作品分工表、心得報告、作品介紹影音」等。

其中《作品介紹影音》列入複賽評分範圍，參賽學生先錄製一段開場白，接著將製作過程影片，使用《小影》手機軟體剪輯，學生依據畫面念旁白，接著以圖表說明研究結論，最後再加上字幕，3分30秒《作品介紹影音》，大約花了一個禮拜時間製作完成。

本校共推薦38件作品參加「動力機械群、電機電子群、土木建築群、化工群、設計群」群科中心複賽。3月19日各群科中心公佈複賽成績，本校有5件作品獲得優勝，進入全國決賽，包括：土木與建築群專題組《利用牡蠣殼製作HDF纖維板之防焰性能研究》，創意組《傑作!階座!皆坐!》，動力機械群創意組《多功能智慧煞車燈》，化工群專題組《膚如凝紫-紫蘇美白成分運用與評估》，化工群創意組《哥我罩你-火場濃霧之過濾材質應用探究》。

複賽名單公佈後，指導老師從3月24日起，安排每週二放學後，舉行小組聚會，準備參加全國決賽的相關資料，包括整理《作品說明書》與《競賽日誌》、同時製作3張海報，每週分配工作，並檢核同學進度，最後於4月6日寄出決賽報名資料。

另外，從4月初到5月初，這一個月，利用每週三下午綜合活動、與每週四下午專題製作課程，一共安排五次「決賽模擬評審」，每場至少半小時，除張永翔老師與張文瀚老師外，先後邀請周澧璇主任、葉庭榛主任、張簡宏裕老師、黃彥澤老師、王龍盛老師、李筱涵老師指導。4月17日中午，邀請製圖科選手林睿杰與蔡安琪，一起參加「決賽模擬評審」，增加參賽學生實戰經驗。

在這個過程中，每位老師在不同面向給予指導，仔細要求同學熟練報告內容。同學原本缺乏自信，講錯話後會笑場，或是報告的專用名詞不夠精準，面對老師的提問，原本很害羞不敢回答，經過多次練習與要求後，同學們逐漸進步，最後參賽同學皆能完整回覆老師的詢問。

(三)參加全國專題決賽

全國專題製作與創意競賽決賽原訂在「國立臺灣師範大學」體育館舉行，因疫情關係取消。15群科改在不同地點舉行。其中「土木與建築群科」5月5日在台南高工綜合活動中心舉行決賽。

當日由張永翔老師帶領5位學生參賽，攜帶3張海報、6塊纖維板，並設計20張A3彩色手板，分別由5位同學，各自報告一個部份。專題組共有三位評審，作品說明8分鐘，評審詢答10分鐘。

5月9日「技術型高級中等學校課程推動工作圈」公佈「全國高級中等學校專業群科109年專題及創意製作競賽得獎名單」，本校《利用牡蠣殻製作HDF纖維板之防焰性能研究》榮獲土木與建築群「專題組」第一名，獲得1萬元獎金，每位參賽同學，三年級參加「技優甄審」增加總分20%。

另外製圖二忠林睿杰、蔡安琪《傑作！階座！皆坐！》，榮獲「創意組」佳作，指導老師為製圖科葉庭榛主任、張洸銘老師。

(四)製作專題製作網站

為紀錄本次專題製作研究成果，參賽同學製作《利用牡蠣殼製作HDF纖維板之防焰性能研究》（張永翔，民109)專題網站，內容包括：「摘要、研究動機、研究方法、防焰測試、研究結果、問題討論、研究結論、製作實錄、作品說明書、競賽日誌、研究過程、測試結果、討論分析、影音介紹」，共14個選單，22個網頁。網址為：https://tinyurl.com/y9bd5gkm。

三、高市科學展覽

為鼓勵學生參加「2020高雄市第60屆中小學科學展覽會」，本校特別辦理校內科展「初賽」，並推薦16件作品參加高市科展「複賽」，最後有12件作品在高市科展「決賽」中獲獎，本校並榮獲「高雄市第60屆中小學科學展覽會」高級中等學校組「團體獎」第三名，以下為參加高雄市科學展覽的過程。

(一)參加科展校內初賽

為培養學生探索科學之興趣，激發學生的思考力及創造力，開發學生科學研究的潛能。教務處設備組特別辦理「107學年度科學展覽會」，於108年10月15日完成報名。

經過一學期努力，第二學期開學後，參賽隊伍製作A3簡報，攜帶《作品說明書》，於109年3月3日在本校忠孝堂，進行校內科展初賽。次日公佈「校內科展得獎名單」，本校共推薦16件作品，參加「2020高雄市第60屆科學展覽」。

(二)參加高市科展複賽

進入複賽隊伍，於3月3日進行高市科展線上報名，並上傳《作品說明書》電子檔，同時繳交《作品說明書》4本、作品送展表、授權同意書、個人資料使用同意書、安全審查檢核表等。《蚵蚵輕隔間-牡蠣殼製作HDF纖維板之性能》(張永翔，民109)專題網站，網址為https://sites.google.com/view/th6008/。

高雄市政府教育局於4月10日公佈「第60屆高雄市中小學科學展覽通過初審結果」，國小、國中、高中各類組共有280件作品獲得通過初審，其中本校有14件作品（第59屆本校有8件作品通過初審）。

高市科展初審名單通過後，設備組於4月13日中午，邀請參加決賽41位選手，參加複審說明會，並繳交3張海報電子檔。4月18日(六)在「創客教室」舉行高雄市科展模擬評審，設備組長蘇明福，針對每組參賽作品，逐一進行講解，並給予具體建議。

為準備參加高市科展決賽，各組開始製作全國科展決賽的《海報》與修正《研究日誌》。另外，在周澧璇主任協助下，辦理多次模擬評審，剛開始時，參賽同學報告聲音較小，老師聽不清楚報告內容，給人自信心不足，準備不充份印象。經過多次練習後，參賽同學，逐漸有進步，能簡潔、清淅、具體說明研究過程與結論，展現出成熟穩重，積極自信的舉止。

(三)參加高市科展決賽

「2020年高雄市第60屆中小學科學展覽」，原訂4月23日在「中正技擊館」舉行決賽，受COVID-19疫情影響，評審日期改為4月25日(星期六)在「福誠高中」舉行。

當天由設備組長蘇明福帶領指導老師與41位參賽同學，到「福誠高中」參賽。參賽隊伍進入發表教室後，由工作人員開啟作品說明檔案，交由參賽生報告。各組作品發表時間5分鐘，評審詢問時間，亦為5分鐘。

4月26日(日)公佈得獎名單，本校共有4件作品獲得第2名，包括：《遠端流量智慧掌控》(指導老師：林漢銘、鄭明雄)、《拉自己一把-可攜式機械型公車握把》(指導老師：施勝禹、蔡智凱)、《玻光粼粼─蓄光再生玻璃添加於人造大理石》(指導老師：張文瀚、陳兩達)、《電腦視覺無人商店》(指導老師：孫有信、王文良)。

1件作品獲得第3名：《蚵蚵輕隔間-牡蠣殼製作HDF纖維板之性能》(指導老師：張文瀚、張永翔)。2件作品獲得佳作，包括《多功能智慧藥盒》(指導老師：林漢銘、鄭明雄)、《路面影像辨識系統》(指導老師：孫有信)，另有5件作品獲得特別獎。

今年本校榮獲「高級中等學校組」團體獎第3名。（團體獎第1名為高雄中學，第2名為高雄女中）。去年本校參加「2019高雄市第59屆中小學科學展覽會」決賽，僅有1件作品獲得佳作，１件作品獲特別獎，今年本校成績有很大的進步。

四、專題與科展異同

指導學生參加專題製作競賽時，可一併報名參加科學展覽，不過題目應稍做更改，研究內容亦應調整。專題製作與科學展覽報名與競賽日期，指導老師應要求參賽學生，依各項競賽報名日期，提早準備。

「專題製作」與「科學展覽」報名時，前者繳交資料較多，後者繳交資料較少。兩者均需繳交《作品說明書》。專題製作上限25頁，內容為：「摘要、研究動機、主題與課程之相關性或教學單元說明、研究方法、研究結果、討論、結論、參考資料」。科學展覽上限30頁，內容為：「摘要、研究動機、研究目的、研究設備及器材、研究過程或方法、研究結果、討論、結論、參考資料」，內容以25頁為限。

專題競賽與科學展覽，《作品說明書》除頁數規定不同外，不同點為專題製作《作品說明書》需敘述「主題與課程之相關性或教學單元說明」、科學展覽《作品說明書》需敘述「研究設備及器材」。

另外，參賽人數亦有不同，「專題製作」上限為5人，「科學展覽」上限為3人。專題製作另需繳交《作品介紹影音》檔案為mp4或avi，片長3至5分鐘，列入評審，科學展覽則不需要。

參加「專題製作」報名時需繳交《競賽日誌》，詳細記錄研究進度，並與《作品說明書》合併裝釘為一本，「科學展覽」報名時不需繳交，但參加決賽時需將《研究日誌》拿給評審評閱。

另外，參加專題製作複賽與決賽需繳交：「作品分工表、作品簡介及課程對應表、心得報告」各1頁，科學展覽則無此規定。「專題製作」作品說明時間為8分鐘，評審詢問時間為10分鐘；「科學展覽」作品說明時間為5分鐘，評審詢問時間為5分鐘。「專題製作」與「科學展覽」繳交資料之不同點。

五、相關專題競賽

除了「專題製作」與「科學展覽」外，另外還有許多類似競賽可鼓勵同學報名參加。包括：全國科學探究競賽、旺宏科學獎、科大辦理的專題製作競賽等。

(一) 科學探究競賽

由教育部指導，國立自然科學博物館、國立海洋生物博物館、國立海洋科技博物館、國立臺灣科學教育館共同舉辦的「2020全國科學探究競賽—這樣教我就懂」（教育部，民109），以科學探究精神為出發點，希望參賽者對於生活中習以為常的事件或現象，能提出質疑、主動探究、發掘問題、蒐集資料、實作驗證，最後以簡單易懂的論述或實際操作表達科學探究成果。

「全國科學探究競賽」報名日期為109年2月13日，4月27日繳交6頁的《作品說明書》與3分鐘短片，內容為參賽同學講述作品的發想概念與焦點。5月28日公布決賽入圍名單，6月21日在國立科學工藝博物館舉行決賽，高中(職)組，第一名獎金8,000元。

(二)旺宏科學獎

「旺宏科學獎」(旺宏教育基金會，民109)，為啟發全國高中職學生對自然科學與應用科學的興趣，鼓勵高中生探索科學的精神與創造發明的潛力，培養學生靈活思考、多元學習的精神。

「旺宏科學獎」於109年5月31日前網路報名，需上傳20頁《創意說明書》，7月15日公佈佳作及決賽入圍名單。佳作80名，每名5,000元獎學金；入圍決賽20名，每名20,000元研究補助金。決賽日期為9月19日，頒獎典禮暨作品發表為11月14日。

106年電三孝楊竣堯，在謝宗良老師指導下，以《智慧居家－IoT雲端水位監控系統》作品，榮獲第十六屆「旺宏科學獎」銀牌獎，獲頒20萬獎學金，目前是「旺宏科學聯誼會」大專會員。

(三)科大專題競賽

各科技大學亦辦理許多專題製作競賽，包括正修科大、萬能科大、景文科大、中華科大、崑山科大等，亦可鼓勵學生報名參加。

其中正修科大辦理的「2020全國高中職學校專題製作競賽」，需繳交4頁《創意說明書》與2張A0海報。109年4月15日完成報名，5月30日(六)進行電話評審。分為七個領域，今年共有87所高中職，259組參賽，指導教師384位，學生936名。本校以《蓄光再生玻璃添加於人造石材之研究》榮獲特優，獎金壹萬元，《牡蠣殼密集板之耐燃性能研究》、《高練成緻》、《甲菲貓》榮獲佳作，各獲得獎金參仟元。

六、指導學生參賽心得

指導學生參加「高市科學展覽或」「專題製作競賽」，從初賽、複賽、決賽，時間長達半年以上，參賽過程雖然辛苦，但對指導老師或參賽學生都是成長。

(一)陪伴與鼓勵學生

平時上課，老師只要準備教材，依進度教學，但指導學生參加校外競賽，從9月初報名後，找尋題目、陪伴同學們探索問題，進行研究，尋求答案，直至次年5月複賽、決賽，時間長達9個月。

對指導老師而言，指導學生研究方法，如何找出結論，並完成25頁到30頁《作品說明書》其實不難，較花時間處理的問題，應是當學生遇到困難準備放棄時，如何鼓勵學生；或是學生之間有不同意見時，如何進行討論，並適時的解決問題。

在半年多的準備過程中，我與學生在學校渡過了無數個放學後或假日時間，看著這群二年級學生從懵懂到成長，陪著學生經歷了酸甜苦辣。同學們也在學習，如何在爭吵後找出解決方法，如何在不同意見中形成共識。最後終於完成那一本珍貴無比25頁的《作品說明書》，製作的辛苦過程也全部寫在65頁的《競賽日誌》裡。

身為指導老師，我常在旁邊聽取同學間的抱怨，排解彼此糾紛，最後同學學會體諒與合作的道理。我做的事情其實很簡單—「陪伴」、「鼓勵」與「解決問題」。陪伴同學，找尋題目、探索問題，進行研究；當同學遇到困難或受到挫折準備放棄時，適時鼓勵學生；學生間有不同意見時，協助解決問題。

(二)閱讀競賽規則

參加校外競賽，詳細閱讀競賽規則是很重要的一件事，「專題製作競賽」請參考《技術型高級中等學校課程推動工作圈》網站(國立臺灣師範大學，民109年)。「高市科學展覽」請參考《科學展覽資訊管理系統》(國立臺灣科學教育館，民109)，或《高雄市資訊服務入口網》(高雄市政府教育局，民109年)，本網站可下載高雄市科學展覽報名相關表件、科展計畫書與第48屆至第60屆各類組得獎作品。

指導學生參加競賽，一定要詳細瞭解競賽規則，若不符合競賽規則，將不是「扣分」的問題，而是直接取消參賽資格，下面舉兩個實例說明。

《作品說明書》摘要，包含英文字與標點符號，不可超過300字。本組作品「摘要」為287字，但若包含半型字與英文字數為307字，最後只好重印《作品說明書》。需注意Word字數統計，字數、字元數、半型字、全型字之計算方法。建議下載「字數統計」軟體，詳細計算：中文字數、中文標點符號字數、英文字數、英文標點符號字數，字數統計才會精準，以免違反競賽規則。

《作品說明書》與《競賽日誌》內不可以有學生頭部相片。故建議學生操作時，應穿著便服，拍照時選取學生頭部以下之半身相片。本組《作品說明書》內，期末成果發表相片，雖為學生背部相片，但因為本校體育服背後有「中正高工」四個大字，報名繳件時才發現，因《作品說明書》已印妥，只好使用彩色貼紙，將校名遮蓋。

(三)繳交參賽資料

參加「專題製作」與「科學展覽」複賽與決賽，報名時需繳交《作品說明書》、《研究日誌》、《作品說明板》與《作品影音介紹》。

《作品說明書》，頁數為20至30頁，包括：摘要、研究動機、研究目的、研究過程、研究結果、結論等。同學要具有基本文書排版能力，包括相片編排、表格美化、EXCEL圖表、善用SmartArt圖形等。

《競賽日誌》，需詳實紀錄研究過程，頁數不限，使用「電腦打字」或「手寫日誌」，前者整齊美觀，後者與眾不同，請參賽選手討論後決定。

《作品說明板》可使用PowerPoint編排，尺寸為60cm*120cm，亦即2尺*4尺，面積約為8才。建議摘錄《作品說明書》重點，配合圖表與相片編排。建議第1張海報以摘要、研究動機為主；第2張海報以研究過程為主；第3張海報則以研究結果與結論為主。

《作品影音介紹》，長度為3-5分鐘，建議在試驗操作過程中，同時使用手機錄影，之後再剪接影片，最後以圖表作為研究結論，讓評審清楚瞭解研究動機、研究過程與研究結果。

(四)凡事提早準備

參加專題競賽與科展，最重的就是「依據競賽時程，提前完成準備」，參加「專題製作」與「科學展覽」，報名相關資料很多，一定要提前完成。

專題製作校內「初賽」，只要需要繳交《作品說明書》，但報名參加群科中心「複賽」，需要再繳交《競賽日誌》與《作品介紹影音》。從公佈初賽名單到報名複賽，中間只有一個月時間，故必須利用寒假時間準備。另外參加全國決賽時，還要再繳交3張海報，這些都需要提早準備。

同樣的，校內初賽成績公佈後，次日需立即完成「高雄市科學展覽」線上報名、填寫相關資料、上傳作品PDF檔案、並完成紙本送件。故建議在校內初賽成績公佈前，就應該提早準備複賽報名相關資料。

七、結語

去年9月開學後，帶領學生進行專題製作，從校內初賽、群科複賽、全國決賽。今年5月以《利用牡蠣殼製作HDF纖維板之防焰性能研究》，榮獲「全國高級中等學校專業群科109年專題及創意製作競賽」，土木與建築群「專題組」全國第一名，並獲得高雄市韓國瑜市長的公開頒獎表揚。

專題製作課程，可讓學生能整合課本知識，並透過團隊合作方式，學習如何解決問題，教師可鼓勵學生將研究過程，整理為《作品說明書》，除於學期結束時進行期末報名，各組分享研究成果外，亦可鼓勵學生報名參加「專題製作」或「科學展覽」。

參加校外競賽，另應製作「作品說明版」與「作品介紹影音」，學生藉此機會，學習如何製作A0學術型海報，如何錄製與剪接影片，如何進行口頭報告，這些能力對學生都是一個很好的學習與成長。

指導老師在學生的學習過程中，培養溝通協調、研究創新的能力，並扮演陪伴與鼓勵的角色。陪伴同學，找尋題目、探索問題，進行研究；當同學遇到困難或受到挫折準備放棄時，適時鼓勵學生；學生間有不同意見時，協助解決問題。

八、參考文獻

呂卓樫、張簡宏裕(民92)。專題製作-土木建築篇。台北：台科大圖書。

財團法人旺宏教育基會(民109)。旺宏科學獎。民109年6月10日，取自https://www.mxeduc.org.tw/scienceaward/。

高雄市政府教育局(民109年)。高雄市資訊服務入口網。民109年6月10日，取自 https://portal.kh.edu.tw/

國立臺灣科學教育館(民109)。科學展覽資訊管理系統。民109年6月10日，取自https://twsf.ntsec.gov.tw/。

國立臺灣師範大學(民109年)。技術型高級中等學校課程推動工作圈。民109年6月10日，取自http://vtedu.mt.ntnu.edu.tw/vtedu/。

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張永翔(民109)。蚵蚵輕隔間-牡蠣殼製作HDF纖維板之性能。民109年6月10日，取自https://sites.google.com/view/th6008/。

教育部(民109)。2020全國科學探究競賽。民109年6月10日，取自https://sciexplore.colife.org.tw/。