入校實施方式

一、學生課程安排時間
2019年9月開始規劃，於10〜12月利用晨光時間或午休時間，分次實施。一次一至兩堂課，一堂課40分鐘。2019學年度第1學期共有六次課堂課程進行及一次半天的校外教學。2019學年度第2學期預計繼續進行三次課程。本文先就第1學期詳述。

二、實施對象
以高年級女生為主，由各班老師推薦組成約30名的女學生。

三、授課地點
金華國小陶藝教室、自然教室、電腦教室、校外教學(科教館)

四、實施課程重點與實際教學流程

（一）合作型核能知識卡牌桌遊學習

1.課程重點
此桌遊研發自國立臺灣師範大學附屬高級中學的李柏翰老師與其學生所設計的卡牌遊戲。實際教學部份則由蔡爸爸翻轉教室的蔡耿忠老師負責。以核能為主題的桌遊，透過學生一邊玩桌遊，一邊學習正確的核能知識，透過每個人扮演不同的角色來合作一起降低核事故災害，讓學生瞭解核事故的相關知識以及因應方式。

2.教學流程(圖1)
遊戲前，老師們先讓學生將歷史上核事故的五個重大事件整理閱讀，並藉由事先設計的核能知識簡報(如圖2)介紹給學生加深印象。再由老師將卡牌內容規則進行簡要說明，包括事件、人物、行動、影響等四種主要的卡牌類型，最後示範遊戲(如圖3)。

遊戲中，將學生每六個人分成一組，學生們各自選擇一個角色來扮演，五個人玩遊戲，一個人負責計分，抽一張事件卡，想辦法透過彼此的合作，有效地利用行動卡來降低核事故災害所發生的影響，將分數降到零。

遊戲後，請學生欣賞行政院原子能委員會製播的「原來如此」第1集全台灣輻射最高的地方在那裡和第14集聽到核災警報聲第一件事要做什麼短片，並填寫簡單的學習單(如圖4)，重新檢視對核知識的認知。

圖1. 合作型核能知識卡牌桌遊教學流程


圖2. 核災過後知識及桌遊規則說明簡報


圖3. 合作型核能知識卡牌桌遊蔡耿忠老師示範遊戲


圖4. 「輻射知多少--輻射量與核災警報」學習單

（二）藝「數」百變方塊

1.課程重點
此課程為遠哲科學教育基金會李佳玲老師所帶領(圖5)。欣賞由生活與公共藝數中正方體的實例，並且透過幾何教具，讓學生認識正方體和其展開圖，藉此能夠培養對立體圖形的概念和抽象空間思維。

2.教學流程(圖6)
先以問答的方式，讓學生思考從正方形平面擴大到正方體立體的概念(圖7)，例如：正方形的條件？正方體的條件？正方體的展開圖有幾種？接著，觀察骰子點數排列的規律，找出骰子相對的面點數相加為7的規則；下一步讓學生實際動手製作百變方塊(圖8) ，透過摺疊黏貼讓學生體會各零件之間翻轉的順暢，還能利用生活中的牙膏盒、餅乾盒或紙盒來製作；最後，將生活中的正方體藝數實例介紹給學生，加深學生對於圖形與生活的連結。

圖5. 藝「數」百變方塊課程，遠哲科學教育基金會李佳玲老師與參與的女學生們


圖6. 藝「數」百變方塊教學流程


圖7. 藝「數」百變方塊講義


圖8. 百變方塊動手DIY

（三）立方八面體串珠模型認識與製作

1.課程重點
此課程為臺大化學系金必耀教授團隊設計，由左家靜博士授課指導。以數學平面多邊形到立方多面體的點線面為延伸，同時利用串珠的傳統工藝，來建構奈米世界的各種立體結構，讓學生利用檜木珠子實際串成一個立方八面體。培養學生認識幾何的基本元素：點、線、面、體的概念，學習串珠模型的技巧。

2.教學流程(圖9)
藉由簡報(圖10)內容，概述多邊形與正多邊形，讓學生知道邊長與內角完全相等；進一步認識多面體與正多面體，讓學生了解頂點、棱邊、面完全相等；接著認識半正多面體，讓學生知道頂點完全相等，可以使用兩種或兩種以上的正多邊形；最後，利用12顆17mm的檜木珠子和繩子串成一個立方八面體(圖11)。

圖9. 立方八面體串珠模型教學流程


圖10. 立方八面體簡報


圖11. 學生串珠動手DIY

（四）壓力現形趣--新興科技在自然領域課程上應用

1.課程重點
此課程為國立臺灣師範大學超導體實驗室團隊設計，由曾曉琪老師與陳鴻宜教授聯袂授課指導。課程全程以動手實驗為主，簡報教學為輔，讓學生動手實驗觀察塑膠袋與玻璃瓶之間的關係，打氣筒內的棉花糖變化，觀察氣球在密封罐裡面的變化，並使用平板和Morsensor壓力感測器來觀測壓力數據變化。

2.教學流程(圖12)
首先，以播放簡報簡短介紹生活中的壓力；接著，發下塑膠袋和玻璃瓶，讓學生試著用橡皮筋綁住塑膠袋體驗因為表面張力為了平衡讓塑膠袋產生拉不動的現象(圖13)；接著，發下棉花糖和打氣筒，將棉花糖放入打氣筒內，抽拉打氣筒，棉花糖變大，擠壓打氣筒，棉花糖變小(圖14)；進一步，再發下充好氣的氣球和密封罐，學生用抽氣閥將密封罐氣體抽出，氣球罐子為了平衡，氣球會變大，拉開抽氣閥，氣球恢復原狀(圖15)；最後，利用iPad安裝的Morsensor感測器App，能實際看到密封罐中的大氣壓力數值變化(圖16)。

圖12. 壓力現形趣-新興科技在自然領域課程上應用教學流程


圖13. 塑膠袋與玻璃瓶拔河的實驗


圖14. 棉花糖與打氣筒實作示範


圖15. 氣球與密封罐實驗，將密封罐內空氣抽出後氣球會變大


圖16. 用平板和Morsensor觀測壓力數據變化

（五）創意磁轉玩具

1.課程重點
此課程為遠哲科學教育基金會廖進德老師授課指導。課程中，利用磁鐵吸鐵的特性，中央磁力吸力不強，可以牽引磁鐵下墜速度變慢，又因重力的關係，所以圓形磁鐵會轉圈圈下墜的概念，設計出三個活動，製作雙迴力鐵圈，讓學生思考如何固定鐵圈與木頭底座，結合藝術和科學創意設計出屬於自己的磁轉玩具。

2.教學流程(圖17)
首先，暖身活動為磁鐵接力遊戲，「一根鐵絲，一塊磁鐵，可以做什麼？」藉由此遊戲讓孩子學習正確的表達科學概念，用自己的話組織腦中的訊息並且完整表達科學意思，老師先訓練說話精準度與正確表達(圖18)。接著，製作雙迴力圈，讓學生想一想怎樣幫助磁鐵順利從高處落下？並且在鐵絲上下倒置後，輕輕抖動磁鐵，觀察會影響磁鐵轉動並落下的關鍵因素是什麼？(圖19)進一步讓學生利用兩塊木頭將剛剛的迴力圈結合在一起，成為一個可以擺放在桌上玩的創意鐵圈遊戲；最後，利用銀絲燈裝飾在鐵絲或是底座上，結合磁鐵、電和創造力。

圖17.創意磁轉玩具教學流程圖


圖18. 一根鐵絲一塊磁鐵的創意科學活動


圖19. 觀察磁鐵在鐵絲上的運動變化

（六）小小程式設計師-晶片設計科學探索與程式設計

1.課程重點
此課程為Sencu感測方塊結合Scratch的程式設計，由國家實驗研究院台灣半導體研究中心陳思穎研究員主講。這套課程除簡介Scratch2.0 (是一種積木組合式的程式語言)外，也教授學生如何簡單操作與製作，並以製作遊戲專案為導向，融入程式基本語言概念集設計技巧，同時透過結合Sencu感測方塊來取代按鍵或滑鼠，是一款整合感測器與無線通訊的智慧感測方塊，每個方塊有內建電池、處理器、感測器及通訊功能，可以透過Wifi與電腦端溝通，將兩者結合可以增加趣味及玩家之間的互動性。

2.教學流程(圖20)
首先，先學習認識Scratch2.0，學習認識基本的積木程式語言，實際簡單操作(圖21)；接著，按照指令利用剛剛學過的積木程式語言設計出一個迷宮；進一步再將Sencu感測器透過Wifi連結，利用感測器來進行操控(圖22)；最後，將設計好的迷宮遊戲進行試玩或是修正。

圖20. 小小程式設計師-晶片設計科學探索與程式設計教學流程


圖21. 認識Scratch2.0，Scratch是麻省理工媒體實驗室終身幼稚園組開發的一套電腦程式開發平臺，目的在讓程式設計語言初學者不需先學習語言語法便能設計產品


圖22. Scratch結合Sencu以增加趣味及互動性

（七）參觀科教館「設計我們的世界-科技性別化創新」特展

1.課程重點
此課程為帶學生戶外教學參觀科教館的「設計我們的世界--科技性別化創新」特展，從展覽中了解女性科學家如何從時代的演變中，慢慢脫穎而出，成為關鍵的少數。

2.教學流程(圖23)
安排一個小時的展區介紹導覽，展區採時間軸的方式介紹不同時代(古代中世紀、文藝復興科學革命、啟蒙運動、19世紀、20世紀)的女性科學家；接著，帶領大家做設計挑戰，設計挑戰中有四個項目，可以將學生進行分組，分別挑戰不同的項目。「我的設計挑戰」(圖24)是大家依據排卡訊息「物件、人物、情境、條件」來思考設計，學生從主題引導，選材料，到最後的發表，做出創意的呈現。「救援擔架」(圖25)是選擇救援的對象，觀察救援對象的位置高度與救援鋼索的斜度，設計出一個可以穩固的擔架，讓物件可以平安抵達地面。「人與樹共生」(圖26)是在樹叢中利用現有的材料設計出一條人可以平安走的路。「手術任務」(圖27)是閱讀手術圖版，觀察器官和模型之間的關係，要在不移動透明盒子的範圍中和自己設計的工具來進行手術。

圖23. 科教館「設計我們的世界-科技性別化創新」特展參觀流程


圖24. 我的設計挑戰任務


圖25. 女學生們救援擔架發想共創作品


圖26. 人與樹共生創意活動


圖27. 手術任務操作活動


圖28. 參觀女學生與計畫主持人陳雪玉館長合影

 結論與建議

一、「動手做」引發學習動機
為提高學生對於科學的興趣，我們設計了一系列的課程是每堂都能動手做，和單純只上科學知識的教學不同，且我們發現學生更能夠專心聽任課老師解說概念，同時從操作中獲得更多的樂趣，發揮更多的創意。

二、課程的多樣化刺激思考
提升學生科學學習興趣的方法有很多，除了鼓勵其參加科學比賽、活動與營隊，或是帶著她們參加科學展覽之外，若課堂中的老師若是課程教學能展現多樣化，也會影響學生對科學的興趣。因此，我們設計了跨領域的科學課程，內含數學、自然、藝術、工藝、運算思維等，找各種不同領域的老師協助於課堂中引導學習，刺激學生不同的思考。

三、課餘時間學習彌足珍貴
這一系列的課程實施時間為晨光時間或是午休時間，學生對於利用課餘時間抽離原班級來學習新的東西和玩科學，覺得十分有趣。由於高年級這兩個時段通常多數的學生不是校隊練習，就是糾察隊巡視，留在教室的學生不多，導師多半無法進行課程，學生能夠被抽離出來動手實作，又有作品可以帶回，學生多半十分樂意。

四、可開設假日親子課程和家長成長研習
培養學生科學的能力不單單只有學校教育，若能家庭教育一起來，相信會更能啟發學生的興趣，透過引導家長或家與學生共同合作完成，讓家長學習與學生建立良好的互動，有成就感，一起鼓勵親子邁向學習成長。