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1、臺中市雙十國中講題： 應用科學教育學習網 設計科學競賽活動 及發展科展作品之經驗談主 講：臺中市居仁國民中學 蔡明致 老師科學教育學習網網教學資源應用- 台中市教師研習營 台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 大綱z科學教師的教學與作法z科學競賽活動設計-以水 火箭競賽活動為例z科展計畫規劃與分析之經驗談台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學教師的教學z課程設計目標： 學生提昇從事科學探究的能 教師累積活動設計與實驗指導經驗 z設計原則： 學生為學習的主角及創意的實踐者 敎師為資源提供者及統整方案諮詢者台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學教師的教學作法 z實施策： 1.組織教師暨專家
2、團隊。 (訓者 智囊團 專家 學者) 2.考科學教學策與模式。 (學習環、5E學習環、POE探究學習策、Vee 圖、概圖、腦激盪術) 3.動研究(改進教學) (老師：教學研究者 vs.學生：少科學家) 4.多元與(適性學習) (競賽 科展 發明展 科學園遊會)台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學教師團隊的發揮 居仁科學教育團隊(23人) 榮獲96教師教學卓越金質獎台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學教師團隊的發揮 居仁學生在科學領域的表現z2007國際奧林匹亞科學競試金牌獎z2008國際奧林匹亞科學競試金牌獎z2007德國紐倫堡發明展金牌獎z2008全國科展第二名、佳作 (台中市科
3、展第一名2件第二名3件第三名2件佳作5件)台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學教學策與模式-學習環z 學習環(Learning Cycle)，是於1970 首次 出現在SCIS 課程的教師手冊內。z創造探討教學模式 （創造探討學習環 Creative Inquiry Model ）z 由Torrance、Carin、Sund 等人所倡導， 是一種以探討、發現、問題解決為方法， 來發展個人創造能的主要教學模式。z水火箭 + 拋繩槍 水火箭拋繩槍。台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科教網科學競賽活動設計 -以水火箭競賽活動為例台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 水火箭科學競賽活動設計z
4、活動目標：z解火箭發射所 需科學原z學習學的距離 計算z應用生活科技尋 求工具與材台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 水火箭科學競賽活動設計學習環教師研習(一次3小時) 學生活動（三次共8小時）初探教師實作研習 仿作說明學生實作研習（2小時） 仿作說明 科學教育學習網簡介 試射及觀摩 概念引介 科學教育學習網簡介 學生活動設計科學教育學習網簡介 試射及觀摩活動（3小時）概念應用 試射觀摩及射準比賽概念應用及改良 班際射準比賽（3小時） 頒獎及經驗分享台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 以學習環策設計科學競賽活動 -初探教學1z教師實作研習 (試教、推廣與經驗)z學生活動設計 (改進教學流程
5、、競賽規則)台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 以學習環策設計科學競賽活動 -初探教學2z學生實作研習z材提供：噴嘴、 打氣嘴、附壓表 打氣筒、三腳架、 窗簾滑軌及滑輪z仿作明z試射及觀摩台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 仿作台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 以學習環策設計科學競賽活動 -初探教學3 學生自備材：z彈頭(全開壁報紙)z彈體(射準比賽600cc寶特瓶)z尾翼(塑膠L資夾或透明片)台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 以學習環策設計科學競賽活動 -概引介z科學教育學習網簡介z學生試射及觀摩研習台中
6、市雙十國民中學科教網應用教學研習 台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 以學習環策設計科學競賽活動 -概應用1z班際射準比賽z小隊合作學習z概應用及改良台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 以學習環策設計科學競賽活動 -概應用2z班際射準比賽規則-積分制z每班四人一組z每組射5發z射到有效射擊區以外該組淘汰台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 班際射準 比賽台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 以學習環策設計科學競賽活動 -概應用3z頒獎及經驗分享z設計明、經驗寫作z問卷調查台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 經驗分
7、享台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 回饋單 設計概學習z 作用與反作用z發射角與射程距離的關係 z水與氣壓對射程距離的影響 z彈頭對飛穩定的影響 z尾翼對飛穩定的影響 研習的感受 z 水火箭的製作過程 z改良水火箭發射準確的設計技能 z製作明研習時 z射擊競賽研習時 其他z印象最深刻 z建議 台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 學生回饋作 用 力角 度水 氣彈 頭尾 翼製 作( 反)改 良研 習( 反)競 賽( 反)3. 4 3. 5 3. 5 3. 2 3. 5 2.0 3.1 2.5 2.6 3 3 3 3 32 333台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 學生印象及建議 深刻印象z
8、升空的成就 感z合作氣氛感 動z改良到射紅 心z被噴濕z過程有趣建議z早發材z多習z比多次z增加發射台z安全最重要台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 居仁國中辦科教網單元教學 應用設計之科學競賽台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 請休息一下台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科展計畫規劃與分析 之經驗談台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 活動教科書實驗科學競賽 專題研究科覽展覽層次證實的經驗結構性探究引導式探究開放式探究問題 提供教師提供教師提供教師提供學生發展方法或 步驟教師 提供的步驟教師 提供的步驟學生 設計的方法學生 設計的方法答案已知的答案未知的答案未知的答案未知的答案複雜度
9、簡單複雜 困難度容易困難 自由度限定自由 技能 需求單純多元經驗 需求生手專家時間 需求節單位週單位認識科學展覽作品的屬性 (整自Windschitl，2003)台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學教學策與模式-5E學習環BSCS 改良發展出含有建構主義特性的5E 建構式學習環 教學模式，分述如下： 【配合科學展覽活動】z1.投入（engagement），其實就是模仿learning task，利 用活動使學生聯繫起舊經驗，並關注於當下學習活動的歷 程。【仿作、觀察】z2.探（exploration），和原learning cycle 的探階段相 同，學生主動操作教具、資，主動探問題。
10、【挑戰問 題、文獻探討、假設、實驗操作】z3.解釋（explanation），和原learning cycle 的發明階段相 同，學生發表、示範他們對概的解或操作過程，而教 師可引介科學概進來。 【討、獲致規律性】z4.緻化（elaboration），和原learning cycle 的發現階段 相同，學生將發展出來之新概活用於新情境中，藉此能 深入、並獲得更多的資訊與高層次的技巧。 【規律性的發 現及應用、學術性及實用性】z5.評鑑（evaluation），鼓勵學生評自己的解程與能 ，並提供教師評自己的教學技巧、成效和目標進展情 況。 【發表、科展】台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學
11、教學策與模式- POE教學策 z台灣師大科教所所長邱美虹教授在學生學科學習與評其 中提到在教學中z運用POE模式的實驗活動與評，強調問題情境與觀察現象 之間的互動，針對爭議之處再思考，以達成概的一致。zPrediction 預測zObservation 觀察zExplanation 解釋z運用POE 模式在教學中聚焦於學生對實驗活動的解，並 藉其結果呈現科學概的內容與關聯，在教學上獲致正向 的成效。z使用POE 模式教學時，發現由於作預測較少受到什 麼是正確答案？的想法影響，平時內向善表達的學生 較能在同學鼓勵下發言；兒童在實驗中運用，學生的投入 亦有所提昇。z所以將POE模式運用在實驗活動中
12、以及教學單元中，以求 提昇合作學習之教學成效。台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學教學策與模式-腦激盪術z腦激盪術（Brain Storming ）：一群人在短時間內針對 問題共同運用腦， 激發腦，解決困難，利用靈機一 動與集體創作方式思考，在短時間之內對某項問題 的解決，提出大構想的技巧 。z兩大階段：1.構想產生階段 2.構想評價階段z二大原：1.延遲判斷 2.中求質z四大規律：1.批評他人意見 2.觀意見越多越好 3.允許 自由思考應用想像 4.組合改進別人意見z 腦激盪活動z1.腦激盪活動人最多七八人(最佳人)2.腦激盪活 動時間控制以超過一小時為主，因大多人的專注只 可維持20
13、分鐘，時間過長反會造成反效果z2.先決定出討的主題z3.每人輪流提出建議，所有想到的點子都應該出來z4.在白板或海報上紀每人提出的點子，以便大家看得見台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科學教學策與模式-腦激盪術停停又想想訂欲解決之問 題題目腦激盪術小組 會議評估解決問題方 案繼續追求評估後的Idea再 B.SIdea generationIdea evaluation台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 科展計畫之規劃與分析z科學展覽評審標準z科學展覽作品分析方法z寫作架構z科展競賽-文講解台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 全國科展評審項目主題或材之鄉土性。 主題或解決問題之創意。 科
14、學方法之適性（包括科學神與 態、思考輯程序、研究或實驗日誌 之詳實性及作品之完整性）。 學術性或實用性價值。 表達能及生動程（操作技術） 主題與教材之相關性。 (閱國立台灣科學教育館網站資) http:/www.ntsec.gov.tw台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 國展評審項目的對應原則1、學術性或實用性價值。 目的：以主題小而內容緻提升研究價值 研究價值-學術性：台灣區的新發現 ex： （觀察壁虎 VS 發現寄生蟲） 研究價值-實用性：學的新應用或改良 ex： （改良冰包 VS 急救冰包 改良水火箭 VS 簡易拋繩槍 ）2、主題或材之鄉土性。 目的：以地區性題材強化台灣本土科學發展
15、ex：系樂器原與應用 旋音管裡的靈（48，第一名） 吸管笛的諧音之研究與發展（2007國際科展第一名） 鄒之風聲-風笛（2007 國際科展第二名、美國國際科展大會二等獎 ） 目的：以實作材的便利性強化作品的科學性及創意台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 國展評審項目的對應原則 3、主題或解決問題之創意。 目的：培育手腦並用科學家（李遠哲 vs 千萬美元實驗室） ex： 自製簡便儀器（變速風笛 & 直流風洞）、 簡易檢測法（冰包 vs 食品添加物規格檢驗方法專輯，衛生署藥物食 品檢驗局 ）台中市雙十國民中學科教網應用教學研習 國展評審項目的對應原則 4、科學方法之適性（包括科學神與態、思考輯程序 、研究或實驗日誌之詳實性及作品之完整性）。 目的：體驗完整科學家的探究歷程 ex：觀察問題聚焦假設實驗規律性推原原則5、表達能及生動程（操作技術）。 目的：學生為探究主角(適性培育少科學家) ex：(學術性向發展) 少科學家中小學科展 青少科學家培育計畫、中學生與科學專題研究計畫、 中研院高中科學培育計畫 國際科展、國際奧林匹亞競試 保送大學相關科系科學家6、主題與教材之相關性。 目的：熟習文獻探討與學的應用 ex：陶笛 vs 駐波 、 大葉桃花心木種子 vs 展弦比台中市雙十國
