文/盧俊良
108課綱以「核心素養」做為課程發展之主軸,「核心素養」是指一個人為適應現在生活及面對未來挑戰,所應具備的知識、能力與態度。核心素養強調學習不侷限於學科知識及技能,而應關注學習與生活的結合。素養是知識、技能與態度的整合除了跨領域、跨科目的精神外,素養更強調融會貫通課堂上習得的知識和技能、懂得系統化思考來解決生活上的問題,以學生為學習主體,建立自發、互動、共好的學習模式,並培養學生能運用知識來解決問題,以培養未來公民所需的素養能力。
素養導向之課程設計與實施應該掌握;一、整合知識、能力與態度;二、重視情境與脈絡的學習;三、關注學習的歷程、方法及策略;四、強調實踐力行的表現等四大原則。茲就上述,以四年級上學期自然科翰林版運輸工具與能源及燈泡亮了兩個單元作為創意動手做的課程設計架構。
在自然科四年級上學期運輸工具與能源及燈泡亮了單元中提到了帆船、輪船等海上運輸工具,剛好本校長期推廣OP帆船與海洋教育,因此以海上運輸工具作為切入點,配合燈泡亮了單元裡有關串、並聯電路的概念、小馬達的運用等學習內容互為結合,設計出「電流急急棒」與「風力小船」兩個創意動手做活動。
「電流急急棒」的設計以課本中電路、良導體、斷路等概念的運用為主。從教學現場中可以發現,在學習和電路有關的課程時學生常因少動手做,面對剝除電線、接線、電路配置時感到挫折,因此一知半解,用背書的方式學習自然,考試後即忘,在實際操作中連基本排除錯誤的方法與策略都不太清楚,更遑論未來實際運用在生活中。因此,在「電流急急棒」中,我們希望透過動手做的方式,以課堂上老師、學生容易取得的材料、製作具挑戰性、延伸範圍廣等特性,又能兼顧單元內容需要的方式進行。
電流急急棒所需材料有塑膠瓦楞板、鋁線、燈泡電池盒組等。基本製作方式如下:
圖1.電流急急棒材料
圖2.將鋁線彎折後,用泡棉膠帶及膠帶固定在塑膠瓦楞板上,再接上電線。
圖3.另一端電線固定在手動棒上。
圖4.當手動棒未碰觸鋁線時形成斷路,燈泡不會亮。
圖5.當手動棒碰觸鋁線時形成通路,燈泡會亮。
圖6.完成電流急急棒後,邀同學們一起試試看。
透過「電流急急棒」,小朋友除了製作自己的作品,解決遇到的問題,還能和同學互動,增進同儕間的交流與合作,從動手做中發現問題,例如燈泡不夠亮怎麼辦、使用鋁線或其它材料,例如:使用銅線與鐵線;附加蜂鳴器該用串聯或並聯等問題。
經歷「電流急急棒」的電路配線練習後,加入課本中提到的小馬達元件製作「風力小船」。不同於「電流急急棒」由老師指導製作方法,「風力小船」以專題方式呈現,老師僅提供必要的材料,如小馬達、小風扇、單顆電池組、電線外,其它由小朋友自行收集材料與發想,在歷經設計、實作、比賽、發表等歷程後,小朋友對於製作「風力小船」可能遇到的問題,如馬達的正反轉、如何增加馬達的轉速、克服水與風的阻力、船的浮力、中央板、方向舵等問題,皆能從實作經驗中獲得解決,除了與課本中所學到的知識互相呼應外,還能將造船經驗類比於平日操作的OP帆船,更了解OP帆船的設計原理與操控技巧。


圖7.學生製作風力小船及實驗