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變變變--百變積木來實驗

南屯區文山國小林宜正主任 04/07/2021 126 點閱
學童利用大小不同齒輪做成的齒輪組
學童利用大小不同齒輪做成的齒輪組

  現代生活有各種不同的資訊科技輔助我們,每天有不斷創新的科技產品,分分秒秒乍現在你眼前的各項訊息,以目前狀況而言,我們的生活幾乎無法脫離生活科技。人類應當如何駕馭數位科技這一猛獸,使之成為便利生活的良駒,便是當今教育重要的課題與技能。

  誠如十二年國民基本教育課程綱要所提及讓學生具備科學素養,能了解科學的貢獻與限制、能善用科學知識與方法、能以理性積極的態度與創新的思維,面對日常生活中各種與科學有關的問題,能做出評論、判斷及行動。小學階段應當培養學童的好奇心、觀察力,廣泛利用不同的生活科技工具,透過跨領域的學科合作學習機會,去拆解知識的成分從實做中理解知識的能力,廣泛應用知識在各種不同創造與創新。

  以下是本校資訊與自然老師們跨領域合作產出的教學設計,包括設計理念、實施方式及實施成果,分述如下: 

(一)活用生活科技,培養AI無法取代的素養能力

  在國小階段自然科學領域中,自然課程所提及的各種科學知識、科學概念與探索,主要核心素養內涵是學童能運用五官,敏銳的觀察周遭環境,保持好奇心、想像力持續探索自然。因此讓學童保有學習動機與持續學習興趣是學校規劃課程首要之務,其次為自-E-A3所提及具備透過實地操作探究活動探索科學問題的能力,並能初步根據問題特性、資源的有無等因素,規劃簡單步驟,操作適合學習階段的器材儀器、科技設備及資源,進行自然科學實驗。

(二)結合科學概念,實現創意想法,百變積木化作神奇寶貝

  本校以資訊與自然跨領域合作為例,從各年級自然科學領域的範圍中挑出合適的主題,引導學生利用積木組裝,發揮創意實現科學知識與概念,從事自然生活科技實驗,讓學童能實踐從做中學。本校鼓勵教師構想如何將科學原理以立體積木重現與應用,將自然生活領域的知識或是物理現象結合積木元素,讓學生利用積木進行知識的說明或實驗,增強學生對科學原理的深度理解與生活應用能力,以下面幾個例子說明。

3年級自然與生活科技課程「彈力單元」,利用積木製作橡皮圈積木槍,並利用橡皮圈積木槍說明彈力產生與傳輸過程,依此概念讓學童設計投石車,進行不同目的之分組活動,學童總是能樂於學習中。
學生利用積木製作的橡皮圈積木槍
學生利用積木製作的橡皮圈積木槍
4年級自然與生活科技課程「交通工具與能源」。利用太陽能板馬達組,讓學童透過觀察與操作,直覺體驗捕捉光能轉換成電能的過程,並利用產生的電能去驅動積木車輛。
學生拿著自己組裝的電能驅動積木車
學生拿著自己組裝的電能驅動積木車
5年級自然與生活科技課程「齒輪比原理」,對學童來說是不容易理解的概念,利用實際觀察與操作,讓學童體驗大小齒輪如何互相帶動,延伸活動則是讓學童利用齒輪比原理設計最快的車與最慢的車,有趣燒腦的任務,考驗著每位學生。
學生正以利用齒輪比原理設計的積木車進行比賽
學生正以利用齒輪比原理設計的積木車進行比賽
6年級自然與生活科技課程「簡單機械」,利用積木搭配其他物件組裝傳送平臺及欄架,運用簡單機械及動力傳輸原理來操作並傳送物品,模擬生活情境,解決預設的困境,對學童來說是一個有趣的挑戰。
學生利用積木搭配其他物件組裝傳送平臺及欄架
學生利用積木搭配其他物件組裝傳送平臺及欄架

(三)「分、合、競」跨個體,跨領域,大家合作來學習

  我們以跨領域主題為主軸,分組學習為活動模式,依主題的科學概念讓個人、小組從事實作,作品分享與發表,改造與創新後進行比賽活動,以「分、合、競」的學習方式,進行科學概念複習,操作並觀察科學概念,對已知的科學概念利用積木進行具體化的實現,符合自然科學領域核心素養中注重觀察、邏輯思考及推理判斷,學生進而習得知識、規劃及操作實驗,以達解決問題能力的培養等內涵。

  透過合作學習,在參與探究與實作的過程中,讓學生可以充分與他人及環境互動,透過環保與科學的共生主題,建立善用並珍惜自然資源的態度,我們期待培養「自發」、「互動」、「共好」的現代公民,成就每一個孩子的未來。

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