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培養科學的愛好者： 「全國科學探究競賽－這樣教我就懂」

文/蔣振宇 生活中處處皆科學，只是這一切我們早已習以為常了，但「知其然而不知其所以然」及「差不多態度」的背後，確實會阻礙科學的發展，也讓我們慢慢地失去了探索科學的興趣。 因此，為了培養國小、國中、高中職學生、教師與社會人士對科學的興趣，培養分享表達科學探究的歷程與創造性的科普敘事能力，增進科學的親近性與幸福感，因而造就了「全國科學探究競賽—這樣教我就懂」競賽活動。本競賽核心價值為「培養科學的愛好者」，以科學探究精神為出發點，強調探究與實作－做中學，成為自我導向的獨立學習者。生活中有許多大家習以為常的事件或現象，希望參賽者能多提出質疑、訂出假設、收集與分析數據、驗證假設、重複驗證、同儕討論、獲得結論、遷移應用，以同儕的角度理解科學生活議題，培養全民科學的敘事與創作能力。 「全國科展」與「全國科學探究競賽」在作品訴求面有三種主要不同處，首先在比賽性質方面，前者是科學的學術研究，後者是以生活科學應用面為主；其次，在研究的範圍，前者是以單一學科為主，後者則強調跨領域跨學科；另外在作品呈現方面，前者以文字與圖片的30頁以內報告為主，後者僅需6頁，另依據不同組別增加繪畫、教案與文章，並鼓勵參賽者運用心智圖與3分鐘內影片來補充作品不足之處，呈現方式多元。當初設計多元的呈現方式，是考量現在是微學習的時代，用影片來取代文字介紹，更容易說明與傳達作品內容，「全國科學探究競賽」既然是以科學探究為出發點，希望鼓勵參賽者走出不同於科展的另一條路，讓更多人學習、練習科學敘事的技巧。 本競賽首先是在2014年，由國家實驗研究院國家高速網路與計算中心（簡稱國研院國網中心）與高雄市政府教育局合作試辦「這樣教我就懂」競賽，分成國小、國中與高中職組。隔年更名為「2015全國科學探究競賽－這樣教我就懂」，增設了教師組，有來自計314隊繳件、570位選手參賽；2016年增設了社會組，主辦單位加入國立自然科學博物館，當年有502隊繳件、1,454位選手參賽；鑒於海洋教育的重要性，2017年邀請國立海洋生物博物館加入主辦單位，同時增設「海洋科學組」，這一年海外的韓國、印尼華僑學校都組隊前來參賽，使本競賽跨出台灣，最後共有375隊繳件、1,181位選手參賽；2018年邀請國立海洋科技博物館與國立臺灣科學教育館加入主辦單位，有351隊繳件、837位選手參賽；2019年更擴大舉辦，由教育部與科技部共同指導，國研院國網中心與國內五大科學博物館共同舉辦，共有754隊繳件、1,744位選手參賽，更有來自馬來西亞、大陸、印度、澳門與越南等地區的僑校選手。本競賽已經執行6年，在競賽的公信力與知名度都已建立品牌形象，競賽規模與主協辦單位也不斷地擴大與成長中。 以今(2019)年的競賽為例，共分成國小、國中、高中職、海洋科學、教師、社會等6組，分為初賽與決賽兩階段進行，初賽採用自由報名，題目自訂，將作品上傳到網路後，由評審進行線上評分，另為鼓勵女性、原住民及新二代參與科學探究，組員內有1名女性、原住民或新二代者，有額外加分機制。本屆女性參與比例已與男性比例相近（46%：54%），顯示其對鼓勵女性參與科學探究應有不錯的成效。 此外，在初賽期間為了炒熱競賽氣氛，讓選手呼朋引伴來觀看作品，特別舉辦網路票選活動，分別票選出最佳人氣、女性桂冠、科學勇士與科學新秀獎。為鼓勵學生參賽，若初賽評選分數若達70分以上，將頒發大會入選證明。初賽最終選出前10名，各組前六強於2019年6月30日在高雄市立空中大學進行決賽，上午為選手簡報時間，下午進行頒獎活動。在評審討論成績的時段，特別邀請LIS（Learning in Science）科學團隊進行情境科學演示，來緩和決賽現場緊張的氣氛，也讓參賽者親身體驗科學的好玩之處。本次頒獎典禮貴賓包含教育部范巽綠政務次長、國教署彭富源署長、高雄市政府教育局吳榕峯局長、陳佩汝副局長、國研院國網中心林錫慶副主任、評審長台師大邱美虹教授與國內五大科學博物館館長。 今年競賽各組冠軍分別為國小組越南胡志明市臺灣學校王可靜、王可恩「什麼！不用電的『寶特瓶冷氣機』？」、國中組高雄市立明華國民中學陳品睿、余奐錚、鄭聿翔、黃彥朗「『尾曲』求『安全』－探討直臂與曲臂對於擺盪值的影響」、高中職組國立科學工業園區實驗高級中學黃羽彤、吳英勤「機靈小白菜－探討非洲大蝸牛黏液對小白菜幼苗防禦機制的影響」、教師組宜蘭縣立竹林國民小學陳金助「環境教育 IoT－空氣盒子」、海洋科學組臺中市立忠明高級中學蔣馥安、洪嘉璘「談『嘯』不風生－難以抵擋的海嘯」、社會組胡玉坤「視覺心理學」，得獎作品之探究與論述條理分明，表達層次清晰，令評審驚艷不已。 科學不應該只是教科書上枯燥乏味的文字而已，透過「全國科學探究競賽」，讓參賽者扮演老師，把一些科學的迷思概念，經過自身探究理解後，詮釋給周遭同學，對學生的學習有很大的幫助。因此全國科學探究競賽舉辦這幾年來，獲得許多基層教師的肯定，老師們覺得作品相當平易近人，參加門檻也不高，更能提起學生對科學研究的興趣，紛紛鼓勵學生來參賽；老師在教學時也會從官網分享得獎作品，並進行書報討論，因此常有老師帶著整班的學生來比賽。在社會組方面，大部分為大學教授帶領通識課程學生參賽，部分來自一般民眾投稿，甚至還有大學教授親自來參賽。國內並無類似教師組的教案比賽，這幾年的比賽得獎者多為教學經驗豐富的老師，他們也藉此競賽來教學相長，可見本競賽的舉辦，符合國內科學探究教育的市場需求，更可以彌補科展的不足區塊。 未來「全國科學探究競賽－這樣教我就懂」會在作品與新課綱加強連結，方便教師應用於教學場域，也可提供學生課外延伸閱讀。對於優秀作品也期待能夠加值，因而透過出版品、電台與教學現場等進行介紹，例如每年的《科學研習月刊》對教師組作品都有大篇幅的報導，得獎教師也願意到縣市輔導團進行教案分享，國立教育廣播電台與國語日報也會訪問得獎學生的參賽心路歷程，這些都是為了增加優秀作品的長尾效應，並希望更多人認識此競賽進而來參加。希望未來此競賽能走出台灣，變成華人地區的科學競賽品牌。 最後獻上一首打油詩如下：生活處處皆科學、敬請全民來探究、科學知識這樣教、原來這樣我就懂。 圖1. 教育部政務次長范巽綠(左4)頒獎給國小組前三名 圖2. 教育部國教署署長彭富源(後排左5)頒獎給國中組前三名 圖3. 高雄市政府教育局局長吳榕峯(左4)頒獎給高中職組前三名 圖4. 科博館館長孫維新(左二)頒獎給教師組前三名 圖5. 海生館館長陳啟祥(左4)頒獎給海洋科學組前三名 圖6. 國研院國網中心副主任林錫慶(左2)頒獎給社會組前三名 圖7. 頒獎嘉賓合影留念 圖8.「2019全國科學探究競賽－這樣教我就懂」決賽暨頒獎典禮大合照 附註 1.全國科學探究官網 2.全國科學探究官網FB 3.決賽記錄影片 蔣振宇 財團法人國家實驗研究院 國家高速網路與計算中心助理研究員

玩出繪本好味道─食育與動作發展

文/劉淑雯、劉亦書、朱凱鈺、歐蓓縈、蔡易儒 圖1. 食育與動作發展課程 在一連串的食安風暴之後，喚醒了大家對於食育的重視。新北市政府教育局宣示2015年為教育品質年，並且提出了食育教育計畫 (張芷瑄，2014)。常見的食育教學包含營養教育、飲食教育、餐廚教育及食農教育四大面向，讓兒童實際參與食材從種在土裡、收成到料理的過程，可讓兒童了解食材得之不易，更加珍惜食物。 完整的食育課程不僅能讓兒童認識食物從土地到餐桌的里程、營養教育與環境教育，更能跨領域整合認知及動作發展。例如從烹飪活動中，兒童除了認識食材之外，也必須使用切、洗、炒、揉麵糰等動作，讓兒童「玩」出了基本的粗大與精細動作，甚至也包含了較困難的雙手協調、手眼協調、力道控制等能力。而烹飪活動，亦可因應不同能力的兒童，調整難易度，讓兒童與特殊需求兒童皆可在有趣的活動中促進動作發展，提升特殊需求兒童在課堂中的參與度。 本研究團隊希望透過烹飪活動，讓兒童學會關於食方面的知識，亦促進兒童動作發展。活動開始即藉由不同主題的繪本作為引言，提升兒童參與活動的動機。在烹飪活動中，以動作發展為主軸，加入認識食材、常用器材、廚房禮儀等元素，讓所有兒童從玩樂中，練習與「玩」會他們所需要的動作發展！ 為什麼要使用繪本？ 前教育部部長曾志朗(2009)曾說：「閱讀是教育的靈魂」。閱讀是一種能力，是陪伴兒童終身學習的良好習慣，更是深化人文素養重要的管道，是跨越各領域最基本的能力。要養成閱讀的習慣，必須從兒童時期就開始培養，如果兒童時期沒有接觸繪本的機會和習慣，長大之後要再接觸文學作品就比較困難（聖嚴法師，2006），因此繪本是培養兒童終身閱讀習慣的基礎與橋樑。 但是要如何引導兒童閱讀繪本呢？日本親子繪本教室「Little PARUZU」提出，兒童越小，越依附本能生活，因此他們會對食物特別關心；所以建議陪同年幼的兒童閱讀繪本時，可從蔬菜水果等食材主題繪本著手(王華懋，2012)。透過繪本可以讓兒童認知物品名稱，提升語言理解能力，本研究團隊即藉由以繪本出發的烹飪活動，增加兒童對物品的各種體驗，使字彙與形象連結，並促進粗大與精細動作，如揉湯圓的活動，可讓兒童對「圓形」、「軟」、「甜」等字彙與形象產生自然連結；而「揉」的動作，亦可讓兒童練習粗大動作、精細動作，以及雙手協調等能力。 此外，從「Little PARUZU」親子繪本教室的經驗中尚發現，將繪本與烹飪結合的活動，兒童由繪本中認識食材詞彙後，進而親自去找到實物、做成料理，這一連串的功夫，大幅地矯正了兒童的偏食行為(王華懋，2012)。 什麼是動作發展？ 「我的小孩在這個年紀，到底該會什麼呢？」這個問題是臨床上最常遇到的問題，也是很多家長在小寶貝出生之後，最關心的問題之一。在幼兒園或學校中，老師也常觀察到有些兒童的動作似乎比其他兒童笨拙。到底兒童在那個年齡，應該要有那些動作表現呢？ 兒童從呱呱落地開始，一連串的動作發展便陸續開始。兒童動作發展從剛出生時的反射動作，陸續整合成自主性動作。例如0到3個月的嬰兒，由小指邊碰他的手掌，手指就會緊握，此時所表現的動作即為原始抓握反射；但等嬰兒4個月以後，腦部的發展逐漸成熟，便可看到嬰兒做出把手打開與抓握的自主性動作。 通常兒童的動作發展是可以依照年齡預測的，如俗語所說的：「七坐八爬」，這些動作發展的順序，稱之為發展里程碑。動作發展大致遵循由大而整體動作發展到細微且協調之動作（廖華芳等，2013），例如嬰兒手或腳在撥弄時，碰到的旁邊的玩具，進而產生嘗試去觸碰它、玩它，最後發展出各種不同的玩法。在玩玩具的過程中，每一個動作，都刺激著腦部逐步發展，讓動作由簡而繁地豐富了起來。由衛生福利部提供的兒童發展量表來看，兒童通常先發展出頭部的控制，接著才發展翻身、坐、爬、站、走等動作。 動作發展可分成粗大動作與精細動作，粗大動作發展與全身大肌肉群的控制功能有關，如翻身、站立等；而精細動作則是由小肌肉控制的活動，通常較為細緻與協調，如用手指拿取小點心、疊積木等。 動作發展也是需要地基的 兒童的發展就像蓋房子一樣，嬰幼兒每一個學會的動作，都是接下來動作發展的基礎。例如吃飯時，兒童必須要先有坐穩在椅子上的能力，而且能保持身體不會左右晃動---【即為地基】，才能進一步的拿起湯匙舀飯。若是地基不穩時，兒童的雙手就必須要撐在椅子上，以保持平衡，就沒有餘力拿湯匙了。因此，粗大動作能力為精細動作能力的基礎。 精細動作的發展，讓我們可以玩樂、執筆寫字、執行日常生活作息與工作。在兒童時期，精細動作大多是經由玩玩具發展出來。例如辦家家酒，兒童從拿塑膠刀切玩具蔬菜中，學到了抓握不同物體（玩具蔬菜與塑膠刀）的方法、手眼協調（眼睛看著玩具蔬菜的切縫，準確的切下去）、兩手操作（一手拿塑膠刀，一手扶著玩具蔬菜）等動作。 動作發展該怎麼玩呢？ 「治療師／老師，我的小孩還不會單腳站，要怎麼訓練呀？」「治療師／老師，我的小孩總是沒有辦法自己打開瓶蓋喝水，每次要吃糖果還是餅乾也都要我幫他，應該要讓他做什麼訓練？」在臨床上，常常遇到家長詢問治療師應該要怎麼「訓練」兒童。其實，兒童的動作發展不是用訓練的，而是用「玩」的！當老師觀察到有些兒童的動作發展較慢於其他兒童時，也會將他較不熟練的動作融入課程中，讓兒童能自然地玩與練習到那些動作！ 舉例來說，要讓兒童學會單腳站，可以和兒童玩踢球遊戲。在踢球的過程中，必須要一腳抬起，另一腳維持平衡站立，才有辦法將球踢出去。因此這一腳抬起的動作，不僅練習了運作「踢」動作之該腳的協調性，也透過另一腳練習了單腳站立的部分。如此寓教於樂的活動，讓兒童從玩樂中學習到重要的發展性動作，正是每個活動設計的重點！ 在精細動作方面，兒童從玩玩具的過程中練習到不少技巧，如前述的辦家家酒遊戲。而從辦家家酒遊戲延伸至日常生活中，真實的烹飪活動亦可讓兒童們玩到這些技巧，如打開瓶蓋的動作，需要一手手指將瓶蓋抓緊，然後再執行旋轉的動作，另一手則需要將瓶身固定握緊。打開瓶蓋的動作與擠檸檬汁的動作相仿，家長和兒童們一起擠檸檬，一手手指將檸檬抓緊，然後再執行旋轉的動作，另一手則需要將榨汁器固定握緊，不僅可以練習到精細動作，最後還有好喝的檸檬汁可以喝，整個活動充滿了趣味性！ 開始用繪本玩出好味道吧！ 正所謂「民以食為天」，把辦家家酒遊戲變成真實，利用有趣的繪本來做活動的引言，搭配好吃又好玩的烹飪活動，同時透過親子共學，增加兒童玩動作的動機！藉此，本研究團隊發展出一系列的繪本親子烹飪活動，讓兒童能夠玩中學，一起玩出繪本好味道吧！ 首先，兒童必須具備以下基本能力。如果為特殊需求兒童，也可以諮詢物理治療師與職能治療師，提供輔具等的相關協助，家長亦可自行調整活動的難易度。 一、良好的坐姿平衡---可以穩定地坐著 許多活動都是在坐姿下進行，因此擁有良好的坐姿平衡可以讓兒童執行活動時更加順暢。若是無法穩定坐著的兒童，可以坐在餐椅上或是使用輔具讓兒童可以維持坐姿。 二、擁有基本的精細動作功能---可以伸手去抓握物品 可以伸手，包含軀幹與肩膀的穩定、將手伸往目標物。若是兒童的軀幹和肩膀的穩定度不佳，可以使用輔具（如擺位椅）與適當的協助來完成。抓握物品的方式有很多種，簡單概述如下： 1.勾狀抓握：利用手指彎曲形成勾狀來抓握住物品，如手提包包的姿勢。 2.強力抓握：通常用於使用物品與工具時，利用手部的小指側來固定工具，大拇指側來使用工具。如切東西時，手握刀子的姿勢。 3.捏握：包含兩指捏握、三指捏握與指腹捏握。兩指捏握即是使用兩根手指頭的捏握技巧，如拿取小零食；三指捏握則是使用三根手指頭，如拿取積木；指腹捏握則是使用兩根手指頭的指腹來捏握物品，如拿取鑰匙。 4.球狀抓握：抓握球狀物品時所使用的技巧。 5.柱狀抓握：抓握柱狀物品時所使用的技巧。 若是兒童的抓握功能較差，可使用輔具（如副木、輔助性餐具等）與適當的協助來完成。 親子烹飪活動包含以下幾個部分，分別以「蘿蔔排骨湯」為例，描述如下： 一、使用的繪本 本活動使用的繪本為「拔呀，拔呀，拔蘿蔔！」。故事內容為老爺爺、老奶奶、大黃牛、兩隻圓滾滾的豬、三隻黑貓、四隻花母雞、五隻白鵝和六隻黃色金絲雀一起拔蘿蔔，但蘿蔔卻無動於衷。老爺爺和老奶奶該怎麼辦呢？ 二、閱讀前：以使用的繪本作為活動引言 拔蘿蔔，拔蘿蔔！嘿呦，嘿呦，拔蘿蔔！你們有聽過拔蘿蔔這首歌嗎？蘿蔔長什麼樣子呢？蘿蔔到底有多麼難拔呢？讓我們跟著老爺爺、老奶奶和動物們一起享受拔蘿蔔的樂趣吧！ 三、閱讀後：與兒童討論故事內容，並且將故事與烹飪活動連結 拔蘿蔔是需要大家一起團結合作才能成功拔起來的呢！拔起來後的蘿蔔還可以做成什麼料理呢？讓我們跟老爺爺、老奶奶和好多動物們一樣，一起團結合作幫蘿蔔做成各種不同的形狀，煮個繽紛的蘿蔔湯吧！ 四、活動目標：本研究團隊參考兒童職能治療（六版）、小兒物理治療學（三版）、衛生福利部兒童發展量表、特殊需求領域課程大綱之動作發展項目及幼兒園教保活動課程暫行大綱之身體活動與健康領域，將相似之動作加以歸納、統整成本書之活動目標 1.按壓—切：切紅、白蘿蔔、五花小排骨、老薑。 2.按壓—印套：將紅、白蘿蔔印套各種形狀。 3.按壓—壓：壓下電鍋開關。 五、食材介紹:本次會使用到的食材，並描述食材的生長環境、特色、營養價值等 1. 白蘿蔔 半條 2. 紅蘿蔔 半條 3. 五花小排骨 半斤 4. 老薑 4片 5. 鹽巴 少許 6. 水 4杯~5杯 7. 香菜 少許 六、工具：介紹本次會使用到的工具，並教導兒童如何安全使用 1. 電鍋 2. 湯匙 3. 刀子 4. 砧板 5. 各種形狀的餅乾模型 6. 碗 七、 烹飪步驟：可以依照孩童的動作功能，讓孩童能適時的參與 1. 將紅、白蘿蔔切成圓餅狀。 2. 將紅、白蘿蔔使用餅乾模型印套各種形狀，並且放入碗中備用。 3. 五花小排骨切成小塊，先以沸水川燙去血水，老薑切片狀。 4. 老薑、五花小排骨、各種形狀的紅、白蘿蔔和水放入電鍋中，水倒到可以淹過所有的食材，外鍋加兩杯水，將電鍋開關按下。 5. 待電鍋開關跳起，以鹽巴調味，蘿蔔排骨湯完成囉！ 八、 注意事項：烹飪活動中，應注意的事項與要訣，並且時時叮嚀兒童要遵守的廚房安全衛生守則 1. 蘿蔔的厚薄以孩子使用餅乾模型印套形狀時可以壓下的厚度為主。 2. 為了安全，當孩子在印套形狀時，需在桌面上準備小砧板防滑。 3. 使用任何電器時，要注意插頭是否有鬆脫、電線是否完整，並且保持手部乾燥，以免觸電。使用完電器後，記得將插頭拔掉，並且從插頭處拔起，勿拉從電線處拔除起。 4. 攪拌鍋子內的熱湯時，勿碰觸鍋邊，以免燙傷。 5. 鍋子內若有盛裝熱湯，務必蓋上鍋蓋。 6. 在活動進行中，桌面保持整潔，地面保持乾燥，以免走動滑倒。 九、 整理環境與享用美食 在烹飪活動結束後，將使用完畢的工具清洗乾淨，放置於乾淨安全的地方晾乾，並記得將桌面與廚房整理乾淨，保持衛生。享用成果前，與兒童一起感謝農夫的辛勞，大喊：「開動囉！」，用感恩與珍惜的心來共享繽紛的蘿蔔排骨湯吧！ 總結 日本、英國已將食育納入國民義務教育的重點(天下雜誌，2014)，而台灣在歷經一連串食安風暴後，也逐漸重視食育素養的培養，在國中小開始推行食育或食農教育，包括營養教育及衛生教育等，希望透過健康的農業種植觀念，讓學生了解如何攝取健康的食物並且培養正確的飲食習慣。 本研究團隊藉由結合繪本、烹飪活動與親子共學，用有趣且生動的實作活動，讓兒童們能夠在玩樂中學習。對於特殊需求兒童，亦可改變活動步驟的難易度，或是以輔具等的協助，來增加活動的參與度，不僅可以增加兒童參與活動的動機，亦可練習到不同的動作功能。最終，希望透過「體驗實作」及「親子共學」的方式培養兒童獨立自主的能力，促進兒童的食育與動作發展。 參考資料 曾志朗(2009)。閱讀，培養創造故事的下一代。載於天下雜誌教育基金會編著， 閱讀動起來(頁6-8)。臺北：天下雜誌。 聖嚴法師(2006)。不一樣的文化藝術。台灣：法鼓。 王華懋(2012)。共讀繪本，教出全人格的孩子。臺北：時報出版。 廖華芳、王儷穎、劉文瑜、陳麗秋、黃靄雯（2013）。小兒物理治療學(三版)。 台灣：禾楓書局。 衛生福利部社會及家庭署（2013/08/12）兒童發展量表。取自 http://www.sfaa.gov.tw/SFAA/Pages/Detail.aspx?nodeid=148&pid=650 阿爾克謝·托爾斯泰／Aleksei Tolstoy（2013）。拔呀，拔呀，拔蘿蔔！（江坤山，譯）。台灣：小天下。 Case-Smith等（2012）。兒童職能治療（六版）（王菁憶等，譯）。台灣：藝軒圖書出版社。 盧台華(主編)(2011)。特殊需求領域課程大綱。台北市：教育部。取自http://www.ntnu.edu.tw/ spc/drlusp_1/special.html 教育部(2013)。幼兒園教保活動課程暫行大綱。台北市：教育部。 天下雜誌(2013年4月)新食育運動，天下雜誌，519。取自http://www.cw.com.tw/article/article.action?id=5048257 張芷瑄(2014年12月26日)。104教育品質年 新北推食育實驗國際教育。國立教育廣播電台文教新聞。取自 http://news.ner.gov.tw/index.php?act=culnews 劉淑雯 臺北市立大學教授 劉亦書 天成醫療社團法人天晟醫院物理治療師 蔡易儒 臺灣性別平等教育協會秘書長 歐蓓縈 新北市新莊區中港國民小學教師 朱凱鈺 新北市新莊區民安國小附幼教師

STEAM機械摩天輪教具研發與教學

文/黃琴扉 葉凡愉 前言 在知識爆炸的時代裡，科學領域的教師需要具備更多跨領域的專業能力；舉例而言，化學專長的教師若要到國中服務，則必須補修物理、生物、地球科學以及生活科技等學分，因此跨領域之學習與專業發展，與科學教師在教學現場上的應用息息相關。由此可見，以短期而言，提升教師跨領域專業成長對其就業有實質助益，以長期而言，當教師具備跨領域專業成長能力後，將能運用在教學層面，提升全國之教育品質；換言之，如何提升科學領域教師跨領域統整能力與自主專業成長，確實是十分重要且需迫切解決的教學實踐問題。 承上所述，雖然提升科學領域教師跨領域統整能力與自主專業成長是十分重要的任務，但是「要怎麼教才能提升學生的跨領域統整能力?」，再者，即使找到了教學方法，但這個教學方法無法被模組化與傳承，那也無法推廣及落實。因此，發展出一套創新且具有系統化的「跨領域統整能力教學模式」將是極度重要的工作。 本教學單元運用STEAM (Science ,Technology, Engineering, Art and Mathematics)整合式學習模式，並結合了布魯姆分類學(Bloom’s taxonomy)概念，發展具系統性與推廣性之創新教學教案，此兩種教學模式即是培育跨領域人才重要核心教育策略之一。 所謂的STEAM (Science, Technology, Engineering, Art and Mathematics)意旨整合科學、科技、機械、美學、數學多元化知識面向與概念，形成融合式基礎教育，讓學習者能將知識進行統整與應用；許多研究發現，學生採用STEAM方式進行整合式學習時，其學習動機與認知能力均有長足的進步(Cromley, Kaplan, & Perez, 2016)。而Collier-Reed, Shaw和Ngoepe (2017) 嘗試將布魯姆分類學概念轉化為課程，以機械系學生為主軸，運用此模式教導「科學」與「數學」兩個科目的跨領域統整學習；其研究結果指出，學生的整體機械學學習成效獲得進步。 為了協助中、小學自然與生活科技教師於課室內落實推廣STEAM教育模式，並且應用布魯姆分類學概念轉化為課程，以達到跨領域的知識學習與整合應用目標。因此，本團隊自行研發一套結合STEAM教育模式與布魯姆分類學概念的跨領域整合教具，稱為「機械摩天輪」。 結合STEAM概念與布魯姆分類學的「機械摩天輪」教具說明 以下針對為了整合跨領域知識的「機械摩天輪」教具各部件組裝，所對應在教學上的核心原理及STEAM教育模式的連結進行說明。 「機械摩天輪」在教學上其核心觀念，包含角速度、向心加速度及摩擦力的科學原理運用(S/科學)、摩天輪可分為重力式摩天輪(Ferris wheel)和觀景摩天輪(observation wheel)兩種(T/科技)、運用高轉速低扭矩的馬達轉換成低轉速高扭矩的機械工程運作(E/工程)、在摩天輪內部橫桿設計不同顏色的圖騰和幾何(A/藝術)，以及分別比較計算不同半徑所需旋轉一圈的速度(M/數學)，分析對造原理如表1。 表1. 本教學單元教具、核心原理及STEAM連結對照表 符合STEAM概念與布魯姆分類學的「機械摩天輪」教材教法設計 文獻給予本教學單元很大的啟發，若將該架構轉化為更大幅度的跨領域課程，將可能是核心式的教學典範轉移(paradigm shift)。本單元的發想是：跨領域學習課程的最基層就是奠基在每名學習者的背景知識，接著，每名學習者可以依照自身的概念需求與知識面向需求，進行逐步的跨領域建構，進而達成「符合每名學習者需求，且可以終身自我學習」之專業發展。 因此，本單元結合STEAM教育模式，由動手組裝「機械摩天輪」為起頭，導引學生進行布魯姆分類學的階梯式跨領域學習。最後，為了將課程構念模組化，讓教師可以理解終身自我專業發展的模式，本單元參考了Pollard (2014)與Blaine (2017)的研究中所發展的理論概念與實務--反思教學模式(reflective teaching model；如圖1所示)，此一模式主要是用來協助提升「教師教學反思與實務專業發展」。由圖1中可以發現，若要協助教師自我反思與專業發展，就必須讓教師經過「分析現況、統整反思、規劃教學、實務教學、收集回饋」階段，再依照此階段之循環逐步專業成長。 圖1. 教師反思教學模式 (資料來源：Pollard, 2014；Blaine, 2017) 整合上述，本單元結合STEAM的教育模式，以跨領域整合知識為核心；接著運用布魯姆分類理論(如表2所示)，讓師生盤點該問題涉及的領域知識，並從自身背景知識為基礎點逐步擴散到跨領域式學習；最後在教學課程內運用教師反思教學模式，以逐步提升學生的學習成效。 表2. 「機械摩天輪」教材教法說明表 實施經驗與結論 在實際實施上，學生在組裝摩天輪上比較常見的問題，組裝時容易遇到零件方向組裝錯誤的問題，而此教具類似積木模組，所以組裝錯誤要再拆下重新組裝有點困難，建議可以攜帶細扁的鉗子，在組裝拆解上會更加方便。另外，學生利用馬表測量時間上，容易發生誤差值偏大的問題，會發生此問題的因素源自於觀測摩天輪旋轉與按壓馬表的學生不是同一人，所以在傳達上導致時間誤差變大，後來修改為觀測與計時為同一人，並且測量兩次，兩次為不同人測量並取兩人的平均值計算，修改實施後，在測量時間的誤差值就變小了。這些實施經驗的反思，除了帶給學生重測、平均值與誤差值的概念外，也是教學者在探究實作引導上的教學反思；探究實作的概念是引導學生主動思考、發現問題、解決問題，而不是僅在協助學生順利完成作品。透過問題覺察與解決，才能讓學習者有深刻體驗與思維啟發，進而達到主動學習的能力。 在十二年國民基本教育課程規劃中，教師必須著重跨領域學習，並要強化學生跨領域學習以及統整能力，本單元運用STEAM整合式學習模式，並結合了布魯姆分類學概念，發展具系統性與推廣性之創新教學教案，將科學、科技、機械、藝術、數學多元化知識面向與概念整合，期許運用此設計拋磚引玉，讓各學校依據學生的需求來開發STEAM 課程，並透過學校這些多元特色的課程，培養更多未來 STEAM的創新人才。 參考資料 Blaine, D. (2017). Reflections on solving problems: Teaching and learning. Proceedings of the Fourth. Collier-Reed, B. I., Shaw, C., & Ngoepe, M. (2017). Constructive alignment in an introduction to engineering course: walking the talk. Cromley, J. G., Perez, T., & Kaplan, A. (2016). Undergraduate STEM achievement and retention: Cognitive, motivational, and institutional factors and solutions. Policy Insights from the Behavioral and Brain Sciences, 3(1), 4-11. https://doi.org/10.1177/2372732215622648. Pollard, A. (2014). Readings for reflective teaching in schools. Bloomsbury Publishing. 黃琴扉 國立高雄師範大學科學教育暨環境教育研究所助理教授 葉凡愉 國立高雄師範大學科學教育暨環境教育研究所碩士

日本月刊科學繪本初探：走讀福音館 『かがくのとも』50週年紀念展

文/劉淑雯、黃明宏 前言：科學繪本之於科學學習 圖1. 福音館《かがくのとも》(科學之友)50週年紀念展海報 科學繪本、科普讀物等呈現主題生動活潑，圖文並茂、文字淺顯易懂，學童喜愛與容易閱讀，對學習而言，不僅是吸取科學資訊的通道，更可以是兒童主動理解科學知識的過程。因此藉由繪本中生動的圖畫和鮮活富創意的內容，可以有效地吸引小朋友們的注意並輔助孩子們有效的學習與理解自然科學，更能激發學生的學習動機（Mantzicopoulos & Patrick, 2010；Morgan & Ansberry, 2013）。瀧川(2003)說：科學繪本在知識繪本中有其特別的敘事方式，具備獨特的溝通力。松里(2009)說：科學繪本能讓讀者五感覺醒、驅動對世界的好奇，啟發探究世界的欲望，從中獲得解答。今井・栗原・野尻(2010)針對月刊誌繪本《ちいさなかがくのとも》(小小科學之友)的分析研究指出當孩子的好奇心被引出，引導他們直接體驗，並從中獲得新知。井村(2011)強調有效的體驗，以繪本模擬體驗學習，日積月累，並和身邊真實情境比較，更能培養其觀察力洞見事務的真確。 學者研究指出，使用繪本輔助自然科學學習具有以下幾項優點：(1)與單純只使用教科書相比較，繪本有趣易懂的故事主題更能幫助學生理解與記憶書中隱含的科學知識。同時，繪本中的各式圖畫與畫面更能幫助學生去理解抽象的科學概念（Butzow & Butzow, 2000）。(2)一般來說學生會覺得教科書閱讀起來較艱澀，因為其含有許多陌生的專業名詞和字彙，而繪本的文字和內容相較之下，會根據不同年級的閱讀者作設計，對相對應年級之學生較容易理解（Broemmel & Rearden, 2006 ; Casteel & Isom, 1994）。(3)美國研究結果顯示在科學課程中固定地融入科學主題相關的閱讀活動，確實讓國小四年級學生的閱讀成績和科學成績都明顯地提升，並且也增進了學生學習科學的意願（Romance & Vitale, 2002）。(4)透過繪本結合實際操作活動的方式，學生們可以自我發現並改正其曾經誤解過的錯誤科學概念（Miller, Steiner, & Larson, 1996）。(5)藉由繪本的故事內容，孩童可以更容易將自然科學的知識與生活經驗相互連結（Mantzlcopoulos & Patrick, 2011）。根據上述的優點，繪本融入教學與學習是能夠有效提昇學生自然科學學習的教導策略之一。由於繪本的故事清楚簡單明瞭，一本繪本的故事即可成為單堂課的教學核心主題，教學也會因此變得更加清楚明瞭不偏題（Derouet, 2010）。 日本的科學繪本始於江戶末期，1868年福澤諭吉引進了兒童科學的啟蒙書《訓蒙窮理圖解》，窮理就是指自然法則的原理，在明治末期時開始有交通工具、鳥類、動物的介紹圖本，但尚未加上故事的內容。1907年由於飛機的發明，有了介紹先端科技的繪本，可以說是最早的科學繪本源頭。1920年代是科學繪本蓬勃發展的時期，一戰之故，國外知識及物品的輸入和化學物理工業的知識傳入，各種科學相關的讀物大量地出刊。科學繪本的商機出現在1926年的《幼兒園令》頒布之後。1940年代理科背景的文部大臣積極關切科學教育，而當時出版的《小學科學繪本」》，也是科學繪本名稱的由來，日後接續出版了《初等科學繪本》6冊（小學館）、《幼年科學繪本》8冊（誠文堂新光社），是明治時代以來最大的兒童科學出版量。二戰時期物資和紙張的生產不足，產量也因此降低，但在戰後1950年代福音館書店致力於優質的科學繪本月刊，在1969年首度發行《かがくのとも》(科學之友)，其後其他出版社也陸續跟進至今。 因此日本在科學繪本相關研究與發展上具有豐富且多元的資源，不僅市面上可以購得許多科學類刊物，也有專門出版發行適合零歲到成人不同階段讀者的科學繪本月刊，例如：學習研究社(株式会社学研ホールディングス/GAKKEN HOLDINGS CO.,LTD.）、誠文堂新光社(株式会社誠文堂新光社)、福音館書店(株式会社福音館書店/ふくいんかんしょてん) 、福錄貝爾館(株式会社フレーベル館)等。這些月刊的發行目的主要不是為了教導學生們大量的知識，而是在基本科學概念下，為學生的自然科學學習做準備，因為激起孩子的興趣與好奇是科學繪本的價值所在。本篇為作者於2019年9月上旬走讀福音館《かがくのとも》月刊五十周年展後，於日本東京都都廳圖書館和上野國際兒童圖書館資料彙整研究的介紹與推薦。 福音館書店與月刊科學繪本介紹 福音館書店(株式会社福音館書店/ふくいんかんしょてん)成立於1952年，是日本一家具有歷史並致力於兒童讀物的出版商，過去60年福音館出版了許多大眾耳熟能詳的繪本故事書，例如：《ぐりとぐら/古利與古拉》、《だるまちゃん/不倒翁先生》、《魔女の宅急便》(日本導演宮崎駿於1989年將其製作成同名動畫電影)等精采的兒童文學作品。 福音館書店除了出版日本當地創作及翻譯海外的繪本外，自1956年創刊發行月刊《こどものとも》(兒童之友)至今，亦是日本頗具歷史的雜誌月刊出版企業。其發行的定期月刊，依照不同年齡層的讀者對象及主題，可歸類以下四種類型(見表1)： 一、故事繪本【ものがたり絵本】系列，於1956年創刊《こどものとも》(兒童之友)故事繪本月刊。按照嬰幼兒的成長階段，發行四種分齡版本，分別適合10個月～2歲、2～4歲、4～5歲以及5～6歲閱讀。 二、科學繪本【かがく絵本】系列，依照不同年齡的閱讀對象，分別為適合3～5歲《ちいさなかがくのとも》(小小科學之友)，以及適合5～6歲《かがくのとも》(科學之友)二種月刊。 三、適合小學三年級以上兒童閱讀的科學雜誌--《たくさんのふしぎ》((大驚奇))。 四、適合育兒階段父母閱讀的《母の友》月刊。 表1. 福音館出版月刊及適齡對象一覽表 圖片來源：https://www.fukuinkan.co.jp/maga/ 福音館的月刊科學繪本 福音館月刊繪本隨著季節和兒童成長，培養了孩子們的好奇心和想像力。每一期量身定製各種主題，由專業的作者、繪者和此領域專家學者指導監修，在日本境內是一家具有長期發行歷史與值得信任的定期月刊。福音館書店編集部長水口健先生提到：對於人類來說，科學是極其有趣的，並且可以看到數千年來從事科學工作的人如此多，如果沒有什麼有趣的事情，人類不會那麼瘋狂。在幼兒的科學教育方面，最直接的方式就是「看見」且「記住」，福音館一直以來在研究和思考這些問題，不僅要讓孩童體會科學的有趣，也激發孩童的思考能力(世界初の月刊科学絵本「かがくのとも」の50年，2019)。 圖2. 認識日常的食物來源及製作過程 圖3. 播放大自然中昆蟲的聲音來觀察生物，展板後面即有該生物的介紹 每月定期出版三種科學繪本(如表2)：《ちいさなかがくのとも》(小小科學之友)、《かがくのとも》(科學之友)、與《たくさんのふしぎ》(大驚奇)科學月刊，面向3～6歲幼兒和小學三年級以上兒童發行，以科學為主題，輕鬆活潑的敍事及寫實的繪本畫風，目的不是為了教導學生們大量的知識，而是在基本科學概念下，為學生的自然科學學習做準備，是「有趣」、「好玩」且以日常科學為出發點的科學繪本，與孩子交流熟悉的植物，動物，事物和現象，重視故事情節，而不是列舉事實，從自然、人與生活以及遊戲的三個角度支持兒童發現的喜悅和驚奇。 這三種月刊激發孩童可貴的好奇心，引導兒童思考及探索，或者由父母或師長和孩子一起探討問題，能激起孩子的興趣與好奇是科學繪本的價值所在，對於科學教育啟蒙有非常重要的貢獻。 表2. 福音館科學繪本月刊概況 ちいさなかがくのとも》(小小科學之友)繪本月刊主要針對 3至 5歲的孩子，對於比較簡單且有趣的自然現象作介紹，因為是針對幼兒首次閱讀的科學繪本，所以並没有大量的科學知識，而是透過每個月提供讓孩子感動的主題，例如〈感受心臟的跳動〉讓孩子們有所感動，並願意嘗試、體驗與發現身邊熟悉的世界充滿了樂趣。而《かがくのとも》(科學之友)則是針對 5至 6歲的孩子閱讀設計，為了加強孩子們擁有強烈的好奇心，並讓心裡的科學種子萌芽與成長而定期出刊的科學繪本，並讓孩子們從不同的角度熟悉動物、植物、聲音與現象，並提供不同的視覺觀點。《たくさんのふしぎ》(大驚奇)科學月刊的主要讀者群為小學三年級以上，希望藉由呈現第一線的研究人員與專家學者經驗的引導，讓孩子們能夠發自內心感受、思考與理解世界中自然與環境、人類的生活、歷史和文化、數學和哲學等，具有許多驚奇且不可思議的現象（福音館書店）。 圖4. 眼睛（視覺）/簡單成像原理/放大觀察自己的眼睛 圖5. 用下方打燈觀察手部血管/可以體驗聽到自己的心跳聲 從月刊科學繪本發行五十週年紀念展對科學教育啟示 《こどものとも》(兒童之友)月刊科學繪本自1969年4月創刊以來，每個月定期發行1本，至今已持續刊行超過五十年並出版六百餘冊，2019年8月23日至9月8日在日本東京舉辦《かがくのとも》(科學之友)50週年紀念展。展區分為自然、交通、食物、和身體四大主題，並且將這些主題歷年的月刊繪本作品，以不同的方式呈現(圖4〜8)。自然區的部分有利用聲響探索蟲鳴鳥叫、運用真實的圖像觀察動物的臉孔、使用圖像來觀察土裡的世界等；交通區展示大型交通工具的作品原畫，一旁亦有相對應的繪本可以閱讀；食物區集結了各種曾經出現在不同刊期的食品展示在牆面上，介紹了平常餐桌上的食物從那裡來，還有繪畫區讓參覽者畫出自己心目中的夢想甜點；最後，身體主題展區，利用簡單而具體的體驗活動，藉由醫生的聽診器讓小朋友聽聽自己的心跳，透過攝像機放大百十倍影像讓孩子觀察自己的眼睛……等活動。展場外佈置著許多推薦書籍，是日本當地大家所最喜愛的主題作品；親子閱讀區也難得展出從創刊號到最新一期的《かがくのとも》(科學之友)作品，提供給大家閱讀和回顧之前的月刊書冊，一同沈浸在《かがくのとも》(科學之友)50年的精彩歲月。 圖6. 用簡單的圖示比較和觀察自然中的事物 圖7. 設置繪本曾介紹過的交通工具原畫 繪本不僅是供兒童閱讀的書，亦可以供成年人閱讀。日本人常言人生三讀繪本--兒時的啟蒙閱讀、成為家長後的親子共讀、到熟齡的為自己而讀。福音館最新一代的兒童文學作家和畫家創作者認為 「最優秀的繪本圖畫書是成人和兒童都可以被感動的」並且努力地朝此方向繼續出版動人的繪本書籍，因此福音館未來將繼續提供更多更好的繪本讀物。 親子共讀不可或缺科學繪本，教師更需運用合適且高品質的科學繪本，能有效地協助學生更加了解與投入課外補充繪本教材的學習，因此，如何確保選擇科學繪本之品質相當重要。賴慶三（2012）曾提過當： 教師為了挑選最適合搭配課程所使用的科學讀物時，不能只挑選具有趣味性的繪本，選擇繪本時還應該考量：1.科學概念是否能具體呈現，2.故事是否真實化，3.是否能從科幻中整理出事實，4.是否會以偏概全，5.描述是否精確，6.人物是否顧及性別平等，7.動植物角色是否自然呈現，8.時代的描述是否正確，9.故事的陳述是否能增進正面的科學態度，10.學生是否樂於閱讀或聆聽書本的內容等(頁31)。 推展各式主題性繪本在教學上的應用，將適合單元學習的主題繪本導入各教學活動之中，提升孩子們的學習興趣和學習成效。因此，若能配合幼兒園學習主題或國小教科書之學習單元，推薦兒童閱讀適當的主題繪本或科普讀物，相信更能引起學童探索科學的好奇心。現今台灣教科書的編輯表徵方式不夠活潑生動有趣、教學時數不足、動手操作實驗的機會太少、或照著實驗流程操作卻缺乏思考探究和創新，結合繪本閱讀的方式可以培養跨語文和科學的素養，啟發學生探究與應用所學，並解決學生缺乏自然科學探究、解釋、與舉證等能力之問題。 圖8. 作者與福音館一隅合照 代結語：好書推薦 福音館かがくのとも主題中較為偏重自然、食物及身體的主題，物理科學及地球科學主題的書目數量則少於生命科學。從福音館かがくのとも50週年紀念展整理出暢銷的一百多冊作品中，作者針對生命科學（人體和動植物）、物理科學及地球科學和其他（食物為主）部分，挑選出適合親子共讀和教學運用參考的推薦書單如下： 註：月刊主題名稱為作者中文暫譯 參考文獻 賴慶三（2012）。國小科學閱讀教學模組之研究。崑山科技大學人文暨社會科學學報，4，頁27-42。 Broemmel, A. D., & Rearden, K. T. (2006). Should teachers use the teachers' choices books in science classes? Reading Teacher, 60(3), 254-265. doi:10.1598/RT.60.3.5 Butzow, J., & Butzow, C. (2000). Science through children’s literature: An integrated approach. Portsmouth, NH: Teacher Ideas Press. Casteel, C. P., & Isom, B. A. (1994). Reciprocal processes in science and literacy learning. The Reading Teacher, 47, pp. 538-545. Derouet, L. (2010). Using picture books in middle years classrooms. Literacy Learning: The Middle Years, 18(1), 1-12. Morgan, E. & Ansberry, K. (2013). Even more picture-perfect science lessons. Arlington, Virginia : NSTA Press, National Science Teachers Association. Mantzicopoulos, P., & Patrick, H. (2010). The seesaw is a machine that goes up and down: Young children’s narrative responses to science-related informational text. Early Education and Development, 21, pp.412–444. Mantzicopoulos, P., & Patrick, H. (2011). Reading picture books and learning science: Engaging young children with informational text. Theory into Practice, 50(4), 269-276. Miller, K. W., Steiner, S. F., & Larson, C. D. (1996). Strategies for science learning. Science and Children, 33(6), 24-27. Romance, N. R., & Vitale, E. C. (2001). Implementing an in-depth expanded science model in elementary schools : Multi-year findings, research issues, and policy implications. International Journal of Science Education, 23, pp. 373-404. 瀧川光治(2003)。科学絵本という呼称についての歴史的研究，絵本学No 5，pp.11-12。 今井邦枝・栗原素子・野尻裕子(2010)。幼児向け科学絵本の分析－子どもの『気づき』の視点から，川村学園女子大学研究紀要，第 21 巻，第 2 号，pp.19-34。 井村礼恵(2011)。絵本を活用した保育内容研究・環境に関する授業実践について，鶴川女子短期大学研究紀要，第 29 号， pp.75-78。 世界初の月刊科学絵本「かがくのとも」の50年(2019)。かがくのとものもと月刊科学絵本「かがくのとも」の50年，かがくのとも編集部編，福音館。 松里雪子(2009)。科学絵本の世界に遊ぶ，盛岡大学短期大学部紀要，第19 巻， p1-10 。 從ちいさなかがくのとも網頁中可以獲得小小科學之友(暫譯)的重要訊息(http://www.fukuinkan.co.jp/magazinedetail.php?maga_id=5)。 從かがくのとも網頁中可以獲得科學之友(暫譯)的重要訊息(http://www.fukuinkan.co.jp/magazinedetail.php?maga_id=6)。 從たくさんのふしぎ網頁中可以獲得大驚奇科學月刊(暫譯)的重要訊息(http://www.fukuinkan.co.jp/magazinedetail.php?maga_id=8 )。 株式会社学研。https://ghd.gakken.co.jp/company/about/ 株式会社誠文堂新光社。https://www.seibundo-shinkosha.net/abouts/access/ 株式会社福音館書店。https://www.fukuinkan.co.jp/company/ 株式会社フレーベル館。https://www.froebel-kan.co.jp/company/ 劉淑雯 臺北市立大學師資培育中心助理教授 黃明宏 臺北市退休小學主任

STEAM課程的發展架構與教學活動設計

文/唐偉成 前言 STEAM教育的本質在於讓學生在真實的解決問題歷程中，培養創造思考、批判思考以及問題解決時所需要的後設認知能力，同時將歷程中為了解決問題而習得的知識持續地進行學習遷移與意義化，而這裡習得的知識結構是完整的、跨領域的。因此，實施STEAM課程時，學生在解題歷程中如何學習知識與技能、課程中不同領域的教師們要如何協同教學，是我們必須認真思考的。 2011年總統歐巴馬在國情咨文提出創新與科技、教育的重要性，接著發布《總統2012預算要求和中小學教育改革藍圖法案》，推動STEM課程，2014年更投入31億美元在STEM教育。其理由在於STEM教育具有創新與務實的特性，同時STEM教育跨領域的整合學習，不但拓展專業領域範圍，也帶動創業與產業創新(張玉山及楊雅茹，2016)。 STEM教育從學科融合轉化與職場創新需求出發，轉變具體實踐的問題導向學習（problem-based learning，PBL）模式，期待藉由營造如真實世界情境的問題解決過程中，讓學生統整所學到的各種知識。因此STEM教育不僅僅是強調機具操作、設計創新的「創客教育」，更重要的是讓學生在解決問題過程中，探究、精熟解決問題所需要的知識與技能，同時強化自我效能、以及團體歸屬感的建立(Harvard Graduate School of Education, 2015; Martin, 2015)。因為在解決問題時，學生的思考活動與相應的抽象概念會被解題動機激發，對抽象概念與真實經驗進行反覆驗證、並完成概念遷移與概念意義化。 這種學習理念與十二年國教課綱的核心目標是完全符合的。因為二者都是關注學習與生活結合、透過實踐力行以彰顯學習者的全人發展的「核心素養」。因此本文試圖從PBL-STEAM學習歷程的可能形式來探究專題實作歷程下的不同教學模式，以及不同教學模式的異同。 PBL-STEAM的學習歷程 PBL可以是專題或專案導向(project-based)的學習，也可以是問題導向(problem-based)的學習。所以專題或問題解決在PBL中是整個學習的主軸，學生在完成專題中自然地分散的學科知識統整融合，同時通過專題實踐、合作學習來解決複雜問題。 STEAM則是統整了學科知識的分際，將知識的獲取、方法與工具的應用、創新生產的過程以及情感、態度進行了動態的整合，在培養學生創新思維與實踐能力的同時，也展現出一種跨領域的融合創新。所以，STEAM與PBL在學習策略上，都是藉由問題解決或是達成專題的實踐歷程來達到跨領域、知識統整的目的。 STEAM既是學習內容也是目標，PBL既是學習方式也是過程。PBL -STEAM即為學生圍繞「明確的結果和模糊的專題」進行的跨學科的探究性實踐活動（崔鴻、朱家華、張秀紅，2017）。所謂明確的結果是指專題內容與問題條件相當明確，而最後的結果能符合專題目標或滿足問題條件就是學習結果，例如：問題是歸納出槓桿原理的規律與解釋，或是專題為做出一輛能避障的自控車。但是在解題或是產品創造的過程中，則是鼓勵學生積極探索、展現創意、並能自主行動的，因此整個發展專題具有相當高的個別化、自主性與彈性，其活動歷程當然會是模糊且無可規範的。 因此，在解題歷程中，學生必須時時刻刻將自己解題活動中所得到的暫時性結果與專題目標或問題條件進行比對、評估，以確定自己的答案或問題條件或專題目標與結果之間的差異，並藉以認定自己是否已經完成專題，或者滿足問題條件。若與目標不符或是尚有條件無法滿足時，則需要再學習，也就是再一次的探索、修正與解題，如此來回返覆，直到最後結果符合專題目標或要求為止(見圖1)。 圖1 PBL-STEAM的學習歷程 STEAM教育的教學與課程發展 從素養導向的教學來看，跨領域課程中的教學起點是學生所熟悉的生活情境問題；從PBL模式來看最終的產品或結果則是學習的終點。而教師在設計一個跨領域的STEAM課程時，當然會先決定課程目標，並且根據目標設定專題內容或問題條件，然後再往下擬定各學科領域的分目標、引發學生動機的生活情境問題，以及各節中的教學活動設計。而教學活動的進行流程則會與課程發展的順序相反。 於是，我們可以將整個課程發展分為為解題做準備的學習歷程、以及進行解題的實踐歷程兩部分(如下圖2)。 圖2 STEAM課程中學習與解題歷程 圖2的下半部是學習歷程，學生面對問題或專題的生活情境時，會以其自身的想像力，不斷的搜尋、擴展與尋找解題或是完成專題所需要S、T、E、A、M等知識與技能，因此在圖2中這個擴張與探索的歷程以倒立角錐體、與直線線條來呈現初始的發散歷程與探索各知識領域；而上半部則是解題、實踐歷程，是將所學的內容進行整合、實踐與嘗試解題的收斂歷程，因此圖2以正立角錐體來呈現收斂歷程、而螺旋線條表示知識整合的概念。這就不免產生以下的質疑：「教學過程中，到底要學生先學習再進行解題，還是一邊解題、一邊學習呢？」 對大部分學校的老師來說，先教學、後實作解題會是一個比較實際且習慣的歷程。因為對現場老師來說，至少讓學生先學會了大部分解題所需的知識與技能，可以大幅減輕解題歷程中的反覆提問，同時解題所需的各領域內容都有專門的老師承擔教學的工作。畢竟跨領域教師的合作、學生不停發問以及無秩序的探索歷程，對注重班級秩序、領域專業與教學順序的教師來說是相當違反教學習慣的。因此，這種形式的「做中學」，其重點會是在透過解題將所前面所學的知識意義化與精緻化，並且在實作專題中連結成一個完整的知識架構，並無法以適性的差異化教學來滿足「做中學」中不同學生對解題的不同需求。 但是對STEAM教育來說，不同的學生因為有不同的先備知識與經驗，所以每個學生在解題歷程中未必須要相同的知識與技能，只有當遇到解題困境時，學生才需要主動的尋找自己所需要的解題知識或技能。因此，對學生來說，整個解題歷程中就是邊做邊學、邊做邊問的歷程。 在上述兩種完全不同的教學方式中，教師就會有兩種極端的方式來決定學習內容：一種是傳統的，由教師預先設訂，稱為「教師決定模式」；另一種則是依不同的學生的不同需求來決定，其內容是相當模糊且無法確定的，稱為「學生決定模式」。而不同學習內容定模式，學習與解題歷程的重疊程度也不相同(見圖3)。 圖3 STEAM課程的學習內容決定模式 除了兩極端的模式外，作者認為在這條軸線上應該還有一種可行的折衷方式，就是協商決定模式。協商決定模式指的是教師將問題拋出後，由學生理解問題條件後，共同思考、討論以及與老師協商要先教什麼。也就是透過協商歷程，老師可以預先掌握學生的困難會在那裡，也讓學生透過思考與討論中，產生探究動機並投入解題情境的氛圍中。在協商模式中，教師預先為學生奠基部分基礎，可以減少學生無效的探索，以及老師必須反覆解說、示範的困擾。 不同學習內容決定模式的特質與異同 根據上述，我們進一步分析在不同學習內容決定模式下，可能的教學行為與特質： (一) 教師決定：剛性的學習歷程 1. 教學內容在教學前被教師決定、教學進度可根據事前計畫下進行。 2. 教學活動可以根據領域專長由一位或多位老師共同完成，並且教師可以選擇全班講述式教學，而不考慮學生的差異性。 3. 學習與解題是兩個截然不同的歷程。 (二) 協商決定：彈性的學習歷程 1. 教學內容在教學前由教師規劃，實際學習內容則是在教師有意的引導下被決定。 2. 教學進度與內容大部分可根據事前計畫下進行。 3. 教學大部分由一位老師完成，部分內容由其他老師完成。 4. 學習與解題歷程有部分重疊，學生先學習部分內容作為解題基礎，遇到問題再學習部分內容。 (三) 學生決定：自由的、開放的學習歷程 1. 雖然教師在教學前規劃教學內容，但未必都能完成。 2. 學生的學習歷程是嘗試錯誤的歷程，學習與解題歷程是全部重疊在一起的。 3. 老師必須給每一學生所需要的解題知識或能力，因此是適性的、差異化的教學歷程。 4. 老師在教學開始時解釋完問題後，就變成教練與諮詢者的角色。 5. 各領域的教學內容都由一位老師完成。 各種模式下教學者的角色與學習方式(如表1)。 表1 各種模式的異同 結論 STEAM教育的目標不應該只強調實做與創意層面，更要注重實做過程中，經驗與知識的學習遷移以及意義化的歷程，也就是跨領域的問題或專題必須確認能夠讓學生在解題歷程中發生學習遷移，因此教師在實施STEAM課程時必須注是下列幾點： (一) 問題解決或完成專題是整個學習歷程的終點，因此課程所設定的問題與專題必須緊扣預期學生要習得的內容與能力。 (二) 實做歷程必須要能讓學生所習得的知識產生學習遷移或概念意義化，因此要仔細評估生活情境的設定與營造。 (三) 學生學習到的內容會隨著每一學生知識與能力的不同而不同，所以教師在課程設計時必須注意： 1. 課程目標是所有學生在學習完成後最少須習得的內容，而整個解題歷程就是達成課程目標的歷程。 2. 問題的設計至少要能涵蓋完整的課程目標，可以超過、但不能超過課程目標太多。 3. 因為學生所具備的起始能力都不盡相同，因此教師必須能補足每一學生不足的部分，讓學生得以完成解題歷程。同時，教師也必須兼顧到已經具備足以解決問題能力的學生，讓能力較優的學生在解題歷程中不至於感到無趣。 4. 學習、應用與意義皆環繞在生活情境之中發展，以擺脫空洞化與制式化的傳統教學 參考資料 張玉山及楊雅茹（2014）。STEM 教學設計之探討：以液壓手臂單元為例。科技與人力教育季刊。1(1)，2-17。 崔鴻、朱家華、張秀紅（2017）基於項目的STEAM學習探析：核心素養的視角。華東師範大學學報（教育科學版）。54-61,135,136 。DOI: 10.16382/j.cnki.1000-5560.2017.04.006 Harvard Graduate School of Education. (2015). Maker-centered learning and the development of self: Preliminary findings of the agency by design project. Retrieved from http://www.agencybydesign.org/wp-content/uploads/2015/01/Maker-Centered-Learning-and-the-Development-of-Self_AbD_Jan-2015.pdf Martin, L. (2015). The promise of the maker movement for education. Journal of Pre-College Engineering Education Research, 5(1), 29-39. 唐偉成 高雄市鳳山區忠孝國小校長

一個『再發現』的探究歷程 ：2019自然科學探究式網路競賽得獎作品科學探究經驗分享

文/黃嘉郁 前言 臺北市政府教育局自2006年起至2019年止，每年舉辦國民中小學自然科學探究式網路競賽，目的在於藉由學習夥伴（學生）在指導教練（教師或家長）引導之下，共同針對環境與氣象相關議題進行學習觀察、分析現象、爬梳(即整理)問題、分析數據資料，最終提升學生探究學習的能力。參加者在選定主題後，針對主題找尋資料進行探究，並完成四階段的探究學習紀錄，最後於成果發表會中發表作品。以下就以筆者於2019年指導學生參與自然科學探究式網路競賽得獎作品為例，說明探究活動進行的歷程。 探究歷程 一、探究的原點－只想知道飛機何時會往西飛而已…… 這件以飛機起降方位為主題的作品，是來自於臺北市新興國中八年級學生的探究結果。由於新興國中是個位處松山機場班機起降航道附近的學校，學生往往坐在教室內就可欣賞到各式民航機起降的身影；特別是當飛機朝西方起飛時，恰好的爬升高度，伴隨起飛時引擎的聲浪，真讓人忍不住要分心往窗外看個過癮（圖1），然而這種美好的事情並非每天都會發生，因此激發了學生想一探究竟的動機。 圖1. 松山機場班機利用28跑道起飛的身影 松山機場的跑道有兩個方向，一個是朝向東方的10跑道、一個是朝向西方的28跑道。若要看到如圖1的起飛景象，飛機必須要使用28跑道起飛才有機會。然而究竟在那個時節最容易遇到飛機利用28跑道起飛呢？對於所觀察現象存在著的小小疑問，促成了這件2019年探究競賽得獎作品的誕生。 二、探究的開始—假設確立與的資料彙集 一個完整的探究歷程，必須經過「各提觀點」、「彙成假設」、「形成策略」、「揀選變數」、「轉化資料」、「驗證假設」等六大階段；整個歷程可用陳斐卿等（2001）所提出的Z圖模式來表示（圖2）。究竟那些因素會影響飛機跑道的使用方向？在學生提出各自觀點後，指導教練要協助引導學生釐清自我觀點、引導資訊找尋方向與建立研究假設。 圖2. 探究歷程的Z圖模式 學生們在聚焦想要探究的主題後進行了文獻探討與資訊爬梳，結果發現飛機起降使用的跑道方向，和起降時的地面風向、風速有關；為了要有足夠的爬升力量，飛機起降必須要逆風而行。以松山機場為例，若地面風吹西風超過10Kt（浬/時），管制員就須使用28跑道讓飛機起降（交通部民用航空局，2012）。 文獻探討至此，看似只要能夠收集到機場的風向、風速資料，搭配航班起降資料，就可以歸納班機不同季節起降使用跑道與風速、風向的關係。航班起降資料還算好取得，學生們請指導教練透過行政單位協助，發文取得2017～2018兩年份班機起降時間、使用跑道等資訊，然而回溯過去風速、風向資料就遇到了麻煩。學生們發現「航空氣象服務網」雖可查詢到，但僅提供松山機場的即時氣象資料而已，對於探究並沒有幫助。看似走入死胡同的狀況下，指導教練提醒其實可以善加利用臺北市獨有、測站最密、跨距最長的大數據資料庫—「臺北市校園數位氣象網」（http://weather.tp.edu.tw）來回溯資料，如此解決了氣象資料取得的困境。 臺北市校園數位氣象網共有65個測站，分布在國中小校園中。到底那些測站的資料可以運用在本次探究呢？指導教練提醒學生可將臺北市所有校園氣象站位置輸入至google map，然後將距離松山機場太遠的測站刪除；透過這個過程，最後留下永安、三民、民權、五常、大佳等五個測站，作為收集資料的來源（圖3）。而資料使用方面，由於所有測站位置並非在機場內，因此測得的風速資料勢必與實際狀況有所落差，因此後續資料分析方面，將以各季節與各時段之風玫瑰圖為趨勢判斷依據，風速資料僅做為輔助判斷之用。 圖3. 本探究活動選擇測站位置分布圖 探究至此，整個所需的氣象資料與飛機起降資料均已蒐集完畢。若以探究歷程Z圖模式分析學生到此的歷程，已經完成了第1～4階段，即完成了數據資料的收集。接著便是開始將資料轉化、驗證假設的時候了。 三、數據的驗證—確認蒐集的資料均是合理可用的 在完成數據資料收集之後，學生與指導教練都才驚覺本次蒐集的數據量真是龐大，這也是當時進行探究之初所始料未及的。若僅看松山機場航班起降資料，兩年累計筆數就共有131,929架次之多（如表1），而氣象資料方面，由於飛機起降方向是依據當時的風向與風速來決定，因此必需以校園氣象站每5分鐘的數據為準來蒐集。幸好松山機場是有宵禁管制的機場，因此每日氣象數據蒐集的範圍僅需由每日的上午6點至晚上11點即可。這個部分的數據量有682,550筆（5個測站×365天×17個小時×每小時11筆×2年）。然而是否所有的數據資料都是正確無誤呢？ 表1. 松山機場2017～2018各月份班機起降架次統計表 首先在飛機起降資料部分，由於是由航空站所直接提供，它是作為航空站每日航班起降與跑道使用情形紀錄，除非記錄狀況有誤，否則就邏輯上應該沒有太大問題。因此這部分的資料便全然接受。 其次是臺北市校園數位氣象網的資料部分，是否五個測站資料都是正確？會不會因為測站設置不佳而導致紀錄到的風向、風速有誤？經過師生們的共同討論，回顧所找尋的文獻後，決定根據王崑洲（2009）的報告（表2），先將五個測站不同月份、不同方位角的風向比例資料，轉化成直方圖來進行資料交叉驗證；就理論上而言，五個測站的風向資料應該能夠呈現出一致性來。 表2. 松山機場地面風向、風速特徵 五個測站轉化後的資料如圖4所示。出乎意料的是，除了民權、三民兩個測站的風向分佈頻度較為一致以外，其他三個測站的風向分佈頻度明顯呈現差異。經過五個測站現勘之後發現，民權、三民兩個測站均設置在頂樓空曠之處，較無外界因素影響風向，然而因為設置位置離開地面約10～15公尺，風速應與地面空曠之處有所落差。而五常、永安、大佳三個測站的設置位置受到附近建築物影響，所測風向較易產生偏誤（表3），因此最後決定以民權、三民這兩個測站的資料為基準，與松山機場航班起降資料進行比對。 表3. 五常、永安、大佳測站設置位置與風向資料偏誤原因 圖4. 各測站2017～2018年各月份不同方位角風向出現比例直方圖 四、數據的解析—將驗證後的可信數據資料轉化為可用的資訊 刪去了不合用的測站資料後，學生們參酌王崑洲（2009）、童茂祥（2016）的報告，開始將三民、民權兩測站的風速與風向資料，依據季節、以時間為單位，將之轉化成風玫瑰圖來分析。結果如下： (一)不同季節風向分析 依據季節所繪製的風玫瑰圖如圖5所示。若依據不同季節風向來看，可以發現在春季與夏季有較多機會出現西風，且夏季出現的機會大於春季，在秋季與冬季幾乎沒有吹西風的機會，且比例上與王崑洲（2009）之報告內容（表2）相吻合。比對表4松山機場班機起降使用28跑道比例，亦有同樣之結果發現，顯示春夏兩季於民權、三民測站測得風向具有代表性。 圖5. 2017～2018年不同季節之風玫瑰圖 表4. 2017～2018年不同月份松山機場使用28跑道的比例 (二)不同時段風向分析 依據自6點至23點不同時段，以每小時為單位所繪製的風玫瑰圖如圖6所示。雖然吹東風的機會大於吹西風的機會，但是由圖中可以發現，吹西風的機會自7點起開始增加，10點之後至16點之間會有較明顯的西風出現，16點之後至23點之間則無明顯的西風出現。比對表5松山機場班機起降使用28跑道比例，亦有同樣之結果發現，顯示不同時間於民權、三民測站測得風向具有代表性。 圖6. 2017～2018年不同時間之風玫瑰圖 表5. 2017～2018年不同時間松山機場使用28跑道的比例  (三)松山機場不同季節不同時段28跑道使用比例最大/最小值之測站測量結果 由討論(一)與(二)的風玫瑰圖可知，民權與三民測站不同季節與不同時段之西風出現趨勢，與松山機場使用28跑道使用比例相接近。但若找出不同季節松山機場使用28跑地起降的最高時段與最低時段，是否在測站數據所繪風玫瑰圖上看到相同的趨勢？據此方向所分析的結果如圖7所示。由圖中可以發現，松山機場28跑道於夏季使用比例最高的是14～15點這個區間，占30.7%，在風玫瑰圖上呈現有較高比例的西風；冬季使用比例最高的是16～17點這個區間，占5.8%，因此風玫瑰圖上西風呈現較不明顯。而使用比例最低的部份，可看到28跑道使用比例為0%的時段（春季的22～23點、冬季的20～23點），在風玫瑰圖上沒有看到西風的出現。夏季東風比例較低、西風比較較高，雖於夏日22～23點看到有較高比例的西風，然而可能夜間風速較弱，因此使用28跑道機會較低。 圖7. 松山機場2017～2018年不同季節不同時段使用28跑道比例最大/最小值之測站風玫瑰圖分析 五、探究的終點 透過三個多月的研討、假設、分析、試誤歷程，整個探究歷程總算邁向了終點。學生們不僅發現原來夏季中午到下午時段比較容易遇到飛機使用28跑道起降，更發現臺北市校園數位氣象網的測站資料裡，民權與三民兩測站的資料能夠大致反映飛機使用28跑道的情形；若發現民權與三民測站吹西風，則使用28跑道起降的機會將會提高。以Z圖模式分析到此的歷程，學生藉由不同季節與不同時段風玫瑰圖的繪製、機場28跑道使用比例比對等過程，完成「轉化資料」、「驗證假設」之第5～6個階段。 結語 對於專業的科學研究者而言，整個探究的過程也許說來是個相當粗糙的科學研究歷程，而且發現的東西也許是前人已經完成的研究（想想，松山機場要設置10/28跑道的之前，是不是也得進行多年的風場研究才能完成），但是學生們透過探究的歷程，再次發現了事實的真相、享受了真相揭露後喜悅。而對於指導教練而言，探究就像是在學生心中種下科學研究的種子後，那個細心照料直到它萌芽的歷程。 14年來，臺北市舉辦了「國民中小學自然科學探究式網路競賽」，累積許多有趣的氣象探究主題，也活絡了「臺北市校園數位氣象網」所累積為數龐大的氣象數據應用；過去也有參與此一競賽活動的學生，持續在此領域專精學習，於2017年的國際地球科學奧林匹亞競賽獲得佳績，但其實更為重要的是，更多的學生透過競賽的參與，萌發了許多科學探究的種子。也許並非人人日後都走科學研究的路線，但是那種探索的態度與精神，不就是現代公民於現代社會應該具有的素養嗎？ 參考文獻 交通部民用航空局（2012）。航空運輸專論。交通部民用航空局。 王崑洲（2009）。臺北松山機場航空氣候特徵。載於「第四屆海峽兩岸航空氣象與飛行安全研討會」。2009年11月23日，大連。 陳斐卿、江火明、王宏仁、林惠倫（2001）：探究式專題學習的Z圖設計−促進驗證的鷹架模式。載於中華民國電腦學會主辦「全國計算機會議」，2001 年12月20-21 日，臺北：中國文化大學。 童茂祥（2016）。臺北松山機場的氣候統計與變化。飛行安全季刊。86：65～93。 黃嘉郁 臺北市立新興國民中學教師

科學家的秘密基地

文/高瑩珊 (首圖) 2019年「科學家的秘密基地」在台南成功大學中正堂熱鬧開展 科技的大幅進步除了改變我們的生活以外，也改變了年輕一代的「我的志願」。根據國語日報「2019兒少大未來問卷調查（小學生組）」的結果顯示，因為科技及傳播媒體影響，我們的孩童長大想要成為的職業可概分為兩大類，一類是符合傳媒影像及富創造性的工作，另外一類則是偏向幫助他人解決問題的職業。那追根究柢、富研究精神、懷抱改變世界夢想的「科學家」呢？ 國家實驗研究院（國研院）發展國家級研發平台，提供各領域在前瞻技術發展前期或成果持續深耕階段所需要的大型研發設施服務，讓學研單位可以專注於技術的創新發展，是各領域研究人員強而有力的後盾。除此之外，身為國家級研究單位，國研院也將推廣科學教育視作己任，善用國研院的強項，以國研院的方式讓孩童愛上科學。 在實際的教育現場中，對於中低年級的孩童，在觸動其對科學知識的好奇上，實際的動手體驗，從小地方看見大知識，一直是將科學種子向下扎根的不二法門。國研院在規劃科普教育活動時，希望將複雜難懂的科學研究，轉化為活潑有趣的知識，也在尋找一個媒介將這樣的理念付諸實行。於是我們發想出，每個人都有自己的「秘密基地」，每個科學家的偉大發明都是在「秘密基地」中孕育而出，而國研院的科學家們，也都是在「秘密基地」--實驗室的研發平台中，孵化了一個又一個的前瞻技術，協助了一個又一個不同的科學家。「科學家的秘密基地」這樣一個富含好奇、有趣、遊戲及動手做的科普展覽因此孕育而生。 「科學家的秘密基地」在2018年11月第一次在台北華山文創園區與民眾見面，透過展場的設計，營造視覺趣味並激發想像力，結合奇想和科學兩種元素，讓孩童與家長如同進入到一個充滿奇想的世界，體驗歡樂與驚奇，同時展現國研院最新或最有趣的科技研究成果。初試啼聲即獲得民眾熱烈迴響，於是我們2019年移師台南，與成功大學合作，在成功大學中正堂，再度規劃了為期五天的「科學家的秘密基地」展覽活動(圖1)。 圖1. 2019年「科學家的秘密基地」在台南成功大學中正堂，為期五天展期吸引上萬人次參觀 展覽的主角，是國研院轄下各研究中心的研發成果，我們將實驗室中的實體成果搬到現場，設計可以與孩童互動的體驗流程或遊戲，從動手做中了解科學的奧妙。有些無法搬出的成果，則透過螢幕、設計的活動及動手做的體驗課程，一樣讓孩童及家長在動手作的過程中，體驗科學的神奇之處。 依據各中心的屬性，現場規劃成「天空基地」、「奇幻基地」、「探測基地」和「智慧基地」等四大基地，以及成大的「科學樂園」。今(2019)年6月成功發射的福爾摩沙衛星七號為此次的重點展品，搭載福衛七號升空的獵鷹重型火箭模型也是這次展出的亮點(圖2)，透過模型、海報及現場人員的講解，讓民眾猶如置身於太空中，也理解了為何福衛七號是「太空中最精準的溫度計」。探測基地中可以看到完成首航帶回南海探測成果的勵進研究船，也將探測成果以生動有趣的方式呈現，此外也搬來大型水缸，將水底探測載具放入水缸中讓民眾實際操作，實際體驗海洋研究的過程中會遇到的真實情況(圖3)。 在地震頻仍的台灣，擁有防震知識是刻不容緩的事情，透過紙模型屋的製作，讓大小朋友透過實際動手做，認識地震對建築物和頂樓加蓋的影響及科學原理，並說明國內各種建築物結構技法，在地震來臨時所擁有的不同抗震能力等科學知識(圖4)。展區中更精心設計了極光、VR體驗、方塊感測互動、小鼠行為觀察及Pride資料庫等互動體驗，讓參觀民眾能真切感受國家級研究中心所展現的科學樂趣。 圖2. 2019年「科學家的秘密基地」的重點展品是搭載福衛七號成功升空的「獵鷹重型火箭模型」 圖3. 將水下探測載具放入現場大水缸中，讓民眾透過實際操作體驗，了解海底探測遇到的真實情況 圖4. 抗震紙模型屋，讓大小朋友透過實際動手做，認識地震對建築物和頂樓加蓋的影響和科學原理。 成大則由科教中心展出多樣科普教具及體驗，讓大小朋友透過簡單地操作，了解光學、數學及物理等基本科學原理；並展出由學生所組成NCKUME Racing機械賽車隊自行打造的極輕量化環保節能電動車Phoenix（鳳凰），還有電機工程系先進智慧型機器人、系統實驗室研發的家用型服務機器人，以及大人形機器人團隊等。 現場也舉辦多場豐富有趣的動手做體驗活動，包含「深海夾夾樂--液壓機械手臂操作」、「遇見你的DNA--萃取實做體驗」(圖5)、「登陸小星星--空氣火箭射準遊戲」、「小小空拍員--空拍機實際操作」、「紫外線串珠--紫外線變色珠吊飾實作」、「陀螺轉不停--戰鬥陀螺動手做」等。 圖5. 現場動手做體驗活動「遇見你的DNA－萃取實做體驗」 美國天文學家、也是著名的科學傳播者泰森（Neil deGrasse Tyson）曾經說過：「如果一個國家有健全的科學教育，它就會有一個健全的經濟未來。」美國是全球數一數二的科技強國，其推動科普知識的努力，大家有目共睹。例如美國太空總署NASA就經常對社會大眾詳細說明各探測計畫的內容以及對全人類的影響，而且都會轉化成容易理解的科普內容。站在國內科技研發的前沿，國研院也將資通訊、生醫科技、地球環境及科技政策等科學知識的傳播視為重要任務，轄下各中心的科學家基於對自己研究領域的了解與熱忱，將深奧難懂的專業知識轉化為一般民眾、孩童容易了解的科學內容，是連續兩年「科學家的秘密基地」在台北及台南總計吸引超過一萬五千多位民眾一致好評的最大功臣。未來國研院將一本初心，持續辦理科普活動，為台灣的科技教育向下扎根盡一份心力，期待能開發出更多更有趣的科學活動，在未來的科學家們心中埋下科學的種子。 高瑩珊 財團法人國家實驗研究院國家高速網路與計算中心專案經理

遊戲化核能知識卡牌桌遊推廣

文/顏慈瑤、李柏翰、蘇萬生 圖/李柏翰、顏慈瑤 核能科技與我們的生活息息相關，核能除了能帶給我們生活上的便利外，我們也需要預先考慮若事故發生時如何應變?本文介紹透過有趣的卡牌遊戲就可以在桌遊的樂趣中習得核子事故緊急應變民眾防護知識。 附中團隊研發的過程 國際上的歷史事件以及電影裡的場景都在告訴你我核子事故發生時總是讓民眾無所適從，所以如何透過簡單且有趣的方式讓社會大眾甚至是年齡更小的學童知曉有關核子事故緊急應變民眾防護的知識至關重要，透過有趣的卡牌遊戲就可以在桌遊的樂趣中習得新知。 圖1. 核子事故卡牌桌遊原型設計(心臟病撲克牌玩法)－輻射防護知識。 圖2. 師大附中參與計畫團隊，曾昱凱，黃柏諺與吳俊霖(左起)等幾位同學發想了核子事故卡牌進階版設計。 國立臺灣師範大學附屬高級中學(簡稱師大附中)多元選修課程中，常常激盪出令人驚艷的想法，其中李柏翰老師開設的量子力學之美，電腦叢集計算課程中，李老師給了同學們試玩核子事故卡牌原型版桌遊後(圖1)，幾位核心同學，吳俊霖，黃柏諺，曾昱凱隨即有了核子事故卡牌進階設計的發想(圖2)，有了初步幾週的前期討論並經過試玩、修正及改進討論後，接下來的幾個月的時間逐漸完成核子事故卡牌進階版雛型設計，最後完成合作型核子事故卡牌模型。再經幾次輪番試玩驗證後(圖3)，旋即嘗試投稿到2019年全國物理教育聯合會議，參加教師組壁報競賽(圖4)，比賽是在國立嘉義大學蘭潭校區舉行的，過程很緊張很刺激，國教署長官彭富源署長也蒞臨會場參觀指導，經過兩天海報科研競賽，核子事故卡牌桌遊設計榮獲佳作，計畫團隊所流的汗水沒有白費，典禮結束後獲頒獎狀，由計畫人員李柏翰老師代表領獎(圖5)，而且也獲得彭署長的讚美，為這個合作型核子事故卡牌畫下了一個完美的註腳！ 圖3. 高一量子力學之美，電腦叢集計算，進行核子事故卡牌桌遊學習，大家反應熱烈玩得不亦樂乎，課程中進行相互討論與學習，並請同學回家試著自己設計一份能源與環評卡牌。 圖4. 師大附中研發團隊，參與2019全國物理教育聯合會議教師組壁報競賽，在海報卡牌前合影，左起廖胤菘，黃柏諺，陳柏翰，李柏翰老師，科教館蘇萬生博士。 圖5. 2019全國物理教育聯合會議，教師組壁報競賽頒獎，卡牌桌遊設計獲得佳作，並獲得國教署署長讚美！ 核能與生活 核能係利用較重的原子進行核分裂反應來獲取能量，並以熱能形式產生，熱能能將水變成蒸汽，然後推動蒸汽渦輪發電機，進而產生電力供應大眾生活所需。 在核能帶來電力，方便我們生活的同時，歷史上世界各地也發生了幾起有關核子事故災害的事件，1986年4月26號，現今烏克蘭靠近白俄羅斯交界處的車諾比核電廠第四號反應爐，在進行既定維修安檢作業時發生核子事故，輻射大規模外洩，也就是至今人們所熟知的「車諾比事件」。 除了車諾比事件之外，在最近幾年重大且距離臺灣最近的核子事故事件便是2011年3月11日在日本的大地震所引發的福島第一核電廠核子事故。倘若真的發生了核子事故的話，到底我們該做些什麼呢，我們該具備哪些正確的應變知識呢，因此了解與核子事故緊急應變民眾防護有關的基本知識對你我來說尤其重要。 玩中學－核能知識與桌遊結合 隨著時代的變遷，科技的日新月異，傳統式的教學已經不是課室內的最佳解，如何在使學生獲得新知的同時提升他們的學習動機，使他們能夠更自主的學習已經是目前教育界一個廣泛被討論的話題。而桌遊正好可以符合教學及玩樂的目的，親子天下的文章中有提到：「綜合力、專注力、邏輯思考等能力，都能從不同的桌上遊戲中，慢慢的培養出來。」因此越來越多的老師們開始嘗試用桌遊融入到教學當中。有關不同知識領域的桌遊開始被慢慢開發出來，與核子事故民眾防護知識相關的桌遊遊戲因應而生，那便是由師大附中李柏翰老師團隊所精心設計的「原子能卡牌桌遊」，透過簡單的卡牌遊戲認識原子能知識及輻射防護等基本觀念，並進一步透過不同角色合作過程來了解核子事故之影響與防護措施。透過台灣科教館的推廣，將此款卡牌桌遊帶入校園中，讓師生們一起體驗從桌遊中學習的樂趣。 負責與計畫主持人蘇萬生博士一同進入校園中推廣桌遊的講師是對自然科學領域教學經驗豐富，且深受學生們喜愛的蔡耿忠老師。在蔡老師進行遊戲教學前，我們需要先讓學生們對國際上曾經發生的核能設施先進行了解，如前蘇聯車諾比事件、日本福島核災事件外，還有前蘇聯克什特姆事件、英國Windscale廠的氣冷石墨反應堆發生放射性物質外釋以及美國三哩島事件等，這項建構先備認知的任務由推廣學校的老師們來進行。在初步了解事故的歷史事件始末及基本輻射防護知識後，再進行桌遊的遊戲式教學，更能激發學生們的學習動機及新知的建構(圖6)。 圖6. 授課講師介紹核能的應用後，隨即與學童進行討論與問題回應。 有了先前核子事故的先備認知及輻射安全防護的基礎知識後，蔡老師便開始進行「原子能卡牌桌遊」的教學活動，再進行遊戲前的首要任務便是要了解遊戲規則，整組卡牌遊戲可以分為人物、事件、影響和行動等四種類型的卡牌來進行遊戲(圖7)。 遊戲一開始每人先各抽取一張人物卡牌，再各抽取兩張行動卡，透過不同人物的角色合作與分工來對應行動，再利用不同種類的行動卡可以降低事件卡上的事故分數，而在每一回合結束後再重新抽取影響卡及行動卡，上述步驟約進行15回合後，再統計剩餘之分數，最後分數最低的組別獲勝。透過蔡老師生動且詳細的介紹及解說遊戲規則，讓學生們清楚的了解遊戲是如何進行，在這之後便是學生們的實際遊戲過程了(圖8-9)。在遊戲的過程中除了可以學習到與核子事故緊急應變有關的知識之外，更可以培養學生們透過合作的方式提升團隊溝通及協調之能力。 圖7. 授課講師拿起各種不同的行動卡來進行遊戲解說。 圖8. 聽完遊戲規則及卡牌介紹後，學生們開始進行遊戲。 圖9. 在一回合的遊戲結束後抽取影響卡並統計分數。 在桌遊課程之後，藉由讓學生們填寫學習單並配合「原來如此」第1和14集的影片內容(圖10)讓學生們對輻射及核子事故緊急應變相關基本認知有更進一步的延伸學習。學習單中有一個問題是大家普遍會回答錯誤的，那就是全台灣(環境)輻射量最高的地方是哪裡？在影片中民眾的一般認知中都會覺得都市或是存放核廢料的臺東縣蘭嶼鄉輻射量最高，但實際上最後的影片解答卻是在高山上，因為高度越高的地方受到宇宙射線的影響因此輻射量較高。希望透過這個桌遊能夠在學生們的心中種下一粒種子，對未來臺灣培養有關核能的專業研究者有所助益！ 圖10. 原來如此第1集(左)和第14集(右)影片主題名稱(取自行政院原子能委員會)。 此外，科教館科普傳播中心大眾科學講座一直以來舉辦了不少具專業性的科普演講，由國內專家學者擔任講座開講，今(108)年11月1日邀請臺北醫學大學實驗動物中心的張剛瑋助理研究員來談談「腦、神經、放射線」的主題，讓一般社會大眾了解放射線在醫療上的民生應用，由於此議題與民眾常有切身的關聯，現場亦吸引不少樂齡人士到場聆聽。演講結束後，我們順道推廣了合作型核子事故卡牌桌遊給現場民眾試玩(圖11)，讓民眾了解從遊戲中也能學習到新知!另外也可收集民眾對本套卡牌設計的意見或建議，作為後續研究參考。 圖11、推廣合作型核子事故卡牌桌遊給一般民眾。 除了直接入校推廣試玩外，我們另外也開設教師增能課程，邀請計畫合作夥伴臺北市教育局國小自然領域輔導團共同參與這次的師培活動，由主任輔導員曾振富校長(金華國小)帶領輔導員團隊出席(圖12)，當日課程外聘講師為任職臺北市立大直高級中學的黃淑靖老師，課堂中黃老師妙語如珠地簡介了卡牌設計教學策略心法(核子事故卡牌桌遊原型設計點子，來自黃老師課程心法轉化所得)，與現場團員老師們互動熱烈，課後老師們覺得受益非淺，是場具深度且充實的交流活動，課程心法可直接帶回教學現場(不限自然領域)轉化使用，達到推廣的效果。 圖12、臺北市教育局國小自然領域輔導團參與教師增能卡牌設計課程。站立者:科教館蘇萬生博士(左一)、大直高中黃淑靖老師(左二)及金華國小曾振富校長(左三)。 最後，藉由教育現場師生給予合作型卡牌課程的回饋，以及融合輻射防護知識與核子事故緊急應變基本認知，我們團隊將持續精進研究卡牌設計的調整，希望精進後的卡牌桌遊能在臺灣各地普及，達到寓教於樂的目的。 圖13. 整組精美的「原子能卡牌桌遊」 顏慈瑤 國立臺灣師範大學科學教育所碩士生 李柏翰 博士 國立臺灣師範大學附屬高級中學 蘇萬生 博士 國立臺灣科學教育館推廣組

「楨」探教室－由廚餘桶的柚香事件說起

文/黃晴楨 前言 廚餘桶、柚香事件到底跟生物課有何相關？如果你因為這個柚香事件的標題而點了這篇文章，那我的目地就達到了，我喜歡在課堂上用一些生活實例引起學生的好奇心。 教改、課綱、素養……，不論是九年一貫或者是素養導向的12年國教，當教改一次又一次地襲來，當各式教學方法在坊間如雨後春筍般林立時，你是否也曾像我一樣瘋狂地上一堆課，唯恐錯過任何一堂，就趕不上這一波教改而無法與時俱進？且讓你我靜下心來，回歸教學的初心。我的初心是希望能將自己對人生的觀察、探索、閱讀、收穫與學生分享，希冀打開學生的視野，讓他們有更多看待事物不同面向的能力，讓學生盡情地享受在課堂裡。 於是我把這樣的想法運用在我的教學現場上，相信很多老師都有自己既有的一套想法和做法，也相信有人想在既有的想法裡嘗試一些新的改變，以下是我分享自己的一些小做法。每當教授新單元或想要有一些教學新改變時，會嘗試思考三個課程設計的面向，分別是「確立以學生為主體的教學目標」、「培養課程設計的能力」以及「採用多面向及多元評量」。以下就這三個面向一一向大家說明與分享，或許並非最棒的，但是當火車駛離原地時，課室裡的學生就已經看見不一樣的教學風景。教師改變的勇氣像一道光，可以點亮教室小宇宙，照亮教室裡無數顆眼睛閃爍的小星星。 確立以學生為主體的教學目標--學生才是課堂上的主角 求學的生涯裡曾出現過一個很特別的國文老師，上課不帶課本，每次進教室總是說故事，教到詩詞就唱歌，教到白話文就演舞台劇，教到文言文就角色扮演，教到人物吵架時就辯論，國文老師說這樣教我們班，是因為考量到好動靜不下來的特質，這樣的教法讓好動的班級上到她的國文課就變專注，成績也提升了，可見衡量班級學生特質來設計課程是第一要務。審視現在的學生，好動、坐不了一節課、難以忍受挫折、喜歡發言卻抓不到重點……，不過別擔心，缺點運用得當恰恰也是可以發揮的優點，要知道這一班的學生喜愛何種方式學習，可以嘗試使用下面幾項方式檢測，嘗試暸解後就可以在教學現場做一些調整，相信各位教師們會有意外的收穫。 1.好動班：專注度較差的班級，課程設計適合以15分鐘為限，亦可穿插現在教育部正在推行的TAKE 10活動。 2.繪圖班：請學生以一堂印象深刻的生物課為主，將該堂課以繪圖呈現，喜靜愛繪圖的班級，顏色表現對比特別強烈，視覺學習效果也最棒。實作班：丟下一個與課程相關的簡易剪貼實作，完成度快而美的班級適合手作課程，例如在課程中找一些模型，這種班級可用立體模型學習。 3.討論班：意見特多，喜好發表，丟下一個主題，可以你一言我一語辯論不休，這樣的班級，適合在課程裡加入角色扮演或辯論活動，我曾經試著讓這樣的班級進行「我要當老師」活動，也就是在每個小單元結束後，徵求要當老師的人上台總結該堂課的重點，反應踴躍效果極佳。 4.品嚐班：平時一陣沈默，說到美食台灣道地小吃眼睛為之一亮，適合在教學裡加入製作美食，用吃來學習。 5.混合班：不特別典型，這種班級每種教學方法都可以融入。 培養課程設計的能力--教師是讓課堂變有趣的魔法師 確定學生學習強項後便是設計課程，在核心素養的新課綱之下，教科書已經不是一位教師的唯一選項，那麼該如何讓自己的教學更加精彩，既符合時下的年輕學子又符合核心素養的新課綱，於是培養課程設計的能力便是時下的教師該做的一件事。 回歸到文章最初，我們提到的廚餘桶與中秋吃柚撥柚，在日常生活中再常見不過，究竟如何將生活實例、科學探究融入於教學現場中？生活實例、科學探究與課程設計和教學現場到底有何相關？以下分別舉兩個實施過的課程實例來說明 一、生活實例融入教學之中--讓學生身歷其境勝過說理說教 有天中午經過學生午飯後倒廚餘的場地，滿滿的三桶廚餘著實令人震驚，問問工作人員每天都是這種狀況嗎？他無奈的回答：「是的！」此時兩名學生抬來整個沒拆封過的桶餐，工作人員驚訝的問著：「學生！學生！來不及吃嗎？叔叔等你們，吃好再拿來。」 學生回說：「不是啦！天氣太熱了吃不下。」，就這樣完整22人份桶餐進了廚餘桶，我無法形容當時的心情，反思並反問自己：「「一位生物教師能做什麼呢？一人不能減少三桶廚餘桶的量，但總能點亮課堂讓我眾多的學生去減量吧！」 在會考的壓力下，思索平時我們最常享用的稻米，有那些我們視為理所當然而未解開的謎底？不但是「會考」出題的內容也是值得我們探究的問題？以每日進食的「米」為對象串起這次課程主軸，藉由「米知米學」」、「米歷米遊」、「一掃就知米蹤」「POEC探究米底」與「米食米思」等五個主題來進行課程(圖1)。於是，因應12年國教素養導向政策及順應國中生的學習興趣與習慣，本課程希望透過在地食材—稻米的主題課程實踐，在既有的教學模式中，嘗試置入POEC（Prediction/預測、Observation/觀察、Explanation/解釋、Comparison/比較）科學探究模式教學，並進行跨領域與主題教學的可能性。以「稻米」主題課程為例，從學生的生活經驗中取材，進而豐富國中生的在地生活文化經驗，亦可建構國中生對在地文化的認同，擴展其生活經驗與學習的結合。 此課程在教學上共結合了四個科目，分別是生物科、健教科、家政科和生活科技科，共實施了兩個班級，這兩個班級的學生都好動善辯、喜歡戶外、喋喋不休、富有正義感，在聽到老師說：「你們知道學校一天要丟掉多少廚餘嗎？每天有多少的難民會死亡？要不要為全球做一些有意義的事呢？」這些話題一出，加上帶他們看過桶餐廚餘處的場景後，立即引來許多共鳴，以下便是此課程的整體概念與主題細項。 圖1. 藉由「廚餘桶減量』談生活實例融入課程設計、教學架構與教學現場實作 二、科學探究融於教學之中--善用學生的好奇心 另一則教學實例是2019年9月1號，同事送給我一顆柚子，當我一切開柚子，香味陣陣襲來，撥開柚皮滿手沾了綠色的汁液，那一刻我反問自己：「汁從何來？香自何處？那個部位是細胞？遲疑很久，我自己都答不上來」，於是我開始切、玩、揉、吃、拍攝及探索柚子，一邊玩一邊思考，那個單元可以融入柚子？我可以做怎樣的教學轉變與課程設計？如果讓學生像虎克(Robert Hooke, 1635－1703)一樣用顯微鏡自己探索細胞該多好，剛好有兩個班級非常喜歡繪圖與實作，於是探究的課程因此而生。課前一樣要引起學生的興趣，我的說法是：「同學們看過細胞、切過細胞、玩過細胞、堆過細胞嗎？這些玩細胞的事項你每天都在做耶！」學生驚訝的表情顯示教師已激起他們科學探究的意願。 此課程包括四個部分，從(1)觀察、(2)實作、(3)探究、到(4)創作，希望學生能像虎克一樣從生活中去發現細胞（甘蔗比軟木塞更容易看見細胞壁的模樣，所以在此用甘蔗薄片），像許萊登(Matthias Schleiden, 1804－1881)一樣驗證每一個植物部位都是由細胞所構成，像達文西(Leonardo da Vinci, 1452－1519）一樣為了繪出肌肉紋理努力實驗探究，像畢卡索(Pablo Picasso, 1881－197)一樣創作，用糖漬檸檬的實作方式來聯結科學與生活情境，引發學生學習的興趣，希望運用各種方法讓學生明白生活中處處是知識，以培養應用科學所學知識來解決生活中所遭遇問題的能力。此課程的整體概念與主題細項如圖2。 圖2. 藉由「柚香事件」談科學探究融入課程設計、教學架構與教學現場實作 採用多面向及多元評量--激發學生不同面向的潛力 每名學生都是不一樣的天才，如果只用一種評量方式，將使學生陷入沮喪，甚至不想學習，到現在我都還記得自己在國文課上演岳飛滿江紅怒髮衝冠的模樣，如果國文課可以如此生動有趣，教師為何還要使用又單調又無趣的紙筆測驗呢？雖然紙筆是一個可以快速看見學生學習效果的方法，但不同的評量方式可為課堂增添樂趣、引發學生思考，考試後再引發學習動機，同時也讓學生展現不同的能力。 為了讓學生有多元的表達其對學習內容的感受與學習成效，教學課程中最好實施多元評量，上述教學課程採用的評量共有小組分享發表、舉手問答、小組討論、動手操作、繪圖、自我表達意見（含他評）等評量方式很多，全依課程而選擇。其中評量的設計最好以簡單到艱難排序，能力有待加強的學生可以只完成初階版，能力中等的可以完成進階版，能力佳的學生可以持續高階版或挑戰版。以下介紹一個在廚餘桶減量的課程裡用過的多元評量方法，學生最喜歡疊杯的那個測驗，而且該單元的學習成效相對地高。這個測驗是在學生學得健康飲食的知識後，進行三種不同層次的評量，分別是簡易評量、中等評量、高等評量，「食物碟對碟」屬於簡易評量，「食物疊對疊」屬於中等評量，「食物諜對諜」屬於高等評量，透過由簡而深的 評量，讓學生在主題課程下仍然能與會考接軌，真正達到學會考。 在廚餘桶減量的課程裡用過的多元評量方法 評量：貼牌「食物碟對碟」 評量方式： 1.準備食物卡牌且將黑板分成三個版面 2.每人取得一張卡牌 3.上台將食物卡牌歸類 評量結果： 圖3.將黑板分成醣類、蛋白質、脂質三個版面 圖4. 學生拿到食物卡牌後上台張貼，將卡牌歸類於正確的營養分類版面 圖5. 全班共同討論有疑問的卡牌並加分。可邀請同學上台協助將卡牌歸於正確位置，並說明原因 缺點： 貼牌時太擁擠（可採組別上台而不是每名學生） 優點： 1.每人的食物卡牌不同，判斷分類全依靠自己。 2.全班討論卡牌分佈，每貼一次再學習一次。 3.弄懂分類的好方法。 評量：疊杯「食物疊對疊」 評量方式： 1.準備疊杯和響鈴 2.比貼牌難一點，要記顏色分類，還要判斷題目是那一類 評量結果： 圖6. 利用不同色的疊杯代表不同食物種類，例如看到高麗菜舉藍色疊杯 圖7. 由一杯考起最難五杯，先練習，四杯起計分，每班最多1組答錯 圖8. 各組依據教師投影片的題目以相對應食物的各色疊杯作答，時間到後公佈答案、檢討與計分 缺點： 一次只有六人參與，動作慢的學生易受異樣眼光 優點： 1.學生愛遊戲，將之融入評量，多元又有趣。 2.可將同組的人依程度分級，讓每組同等級的人PK來改善上述缺點。 評量：白板「食物諜對諜」 評量方式： 1.將活頁夾透明內頁放入白紙當作是小白板 2.每名學生有小白板、油性筆可以作答搶答 評量結果： 圖9. 考題：同份量下，請排列「蛋白質」的量誰多？45人中7人答錯 圖10. 考題：下列三種食物在口腔胃和小腸的分解順序？45人中4人答錯 圖11. 學生依教師投影片的題目作答並舉起白板，在老師公布答案後依然舉著白板的答對學生加分 缺點： 若座位太近時易看見同學的答案 優點： 1.可依學習狀況隨時測驗。 2.教師縮短作答時間，使學生多發表意見但無暇顧及所有學生來改善上述缺點。 3.無3C產品時的方法。 其他評量方式與成效 圖12. 校園嗅覺踏查 圖13. 紙牌服裝競賽 圖14. 上台發表 圖15. TAKE 10 活動 圖16. 各類學習單紀錄 圖17. 分組演說競賽 圖18. 自評和他評 圖19. 3D拼圖 圖20. 模型製作 圖21. 校外野戰競賽 圖22. 翻牌配對競賽 圖23. 學生繪圖寫作 教學省思 為了教學，作者去學習更多的方法，融會貫通後教學生。教學生時又從學生的表情裡獲得成就感，繼而觸發作者下一次創新教學的原動力。為了教而學，學後去教，教的過程中再學，教學的過程中，看似利益學生，實則是帶來教學功力的成長，當教師努力地教學，其目的不是為了感動誰，而是讓自身的教學有另一種選擇，教師不是在滿足一個喜歡教的過程，而是在努力讓學生享受在學的探究過程，重點不是在學什麼，而是學生如何學習、如何探索解決問題的過程。生物這門學科教材隨手可得，讓學生有機會去想、去摸、去看、去觀察、去說出自己的感覺，是教學最迷人之處。 你從事教育的初心是什麼？ 有人說未來AI人工智慧將取代所有的人工包括教師。我卻以為教學的初心不變，教師將無從被取代。 15年了，依稀記得有個羞澀的女孩，拿著圖24的這朵花束卡片在畢業前夕送到我面前的模樣，她輕聲地說：「你的用心我看見了，你對教學的熱情感染我了，我喜歡在你的課堂上，雖然我以後還是不會走向生物專科，但上過你的生物課後，我從怕生物到愛上了自然、喜歡探索自然……」，這些話猶言在耳。從那一刻起，這朵花一直在我的辦公桌前提醒著我……教育的初心、教學的熱情，讓學生實作探索，不怕失敗，勇於嘗試創新改變。 在各位教師的心中以及教學現場中是否也有過這樣一件激勵你的教學實例呢？反問自己的教學初心，相信各位教師要將生活、探究與時事融於課程中絕不是一件困難的事。 時光荏苒，如果你走得太急太快，如果你被柴米油鹽磨得忘了當時教書的初心，請回到最開始最空的地方安坐，你會找到自己，時刻保持著探索教學的熱情，你也可以感動自己、撼動學生。 我的教室裡布滿小星星，一眨一眨，多麽晶瑩，一眨一眨，閃著光明，那不是星星，是我學生的眼睛，老師在講課，學生正在聆聽，老師在提問，學生正在動腦筋(摘錄兒歌《教室裡的星星》）。 圖24. 學生致贈的花束卡片 附記 感謝景美國中郭淑妙老師的邀稿!在撰寫的過程中，作者再次回顧求學與教學的歷程，感恩這一路走過來的許多貴人相助，影響我教學最深的恩師—文揚教師、美鳳教師以及張子文教授，感謝教學過程中一路相伴與共備的老師，文章中所舉的兩個實例也分別在兩個教案比賽中得獎(見下圖)。 生活實例融入教學之中 比賽標題： 素養導向教學之「米」思謎思 得獎項目： 榮獲2018年第19屆行動研究創新教學活動設計特優獎 科學探究融於教學之中 比賽標題： 像「科學家」一樣「思考」從「實作」中發現「探索」生物細胞的「樂趣」 得獎項目： 榮獲2019年有效教學教案設計徵件比賽優等獎 黃晴楨 臺北市立明德國民中學自然科學(生物)教師

以預測、觀察、解釋開啟科學實驗教學

文/許慧嫻、蕭世輝 前言 視知覺能力是將眼睛所看到的東西內化、重組、編碼轉化並賦予意義的一種能力。視覺學習法占了學習方法中的80%。而視覺中觀察能力培養，則可從生活中微小事物訓練開始。透過觀察，能夠讓孩子產生極大觀察興趣，因此帶孩子到大自然中培養觀察力，是最有效的方法之一。 但如何將學生的觀察能力與課程內容結合，讓自然與生活科技課程成為學生超級喜愛的課程? 近幾年，筆者在自然領域教學中，嘗試導入POE教學策略，發現學生的學習興趣與學習成就皆因此提高。在學生對教師的教學回饋中，學生表示在預測、觀察、實作中，經歷的每一個步驟都深印在腦中，這種並不是死背的知識，讓他們瞭解了，原來學習也可以這麼輕鬆有趣。因此，筆者將現階段許多教師在校園裡運用的POE教學策略與自己淺薄經驗融合，分享給其他教學及研究者參考。 從自然環境為起點培養觀察力 知識學習的路徑是從觀察→思考→記憶→想像→形成經驗，最後產出知識。因此觀察是一切學習的起點。我們可以從生活周遭自然環境來培養學生的觀察力。例如從住家附近的步道或山區裡開始，以微觀的方式觀察，深入觀察土壤的生物、石頭的節理、花、草、樹木等等，並以此擴大到理解與探討當地人文、歷史與地理變化的原因。 以觀察植物為例，我們可以藉由觀察植物發芽、樹葉的顏色、枝芽生長情形來辨別季節。藉由觀察樹葉外觀與形狀變化，分辨出是那一類昆蟲的傑作，甚至在不同植物上可以發現不同昆蟲，如捲葉象鼻蟲、蝶、蛾類、天牛、螳螂等昆蟲。除此之外我們可以觀察當地步道日照多寡、潮溼或乾燥、晴天與雨天等，來判斷會有那一類的昆蟲或植物喜歡待在這裡。亦可藉由觀察山壁土壤、密度、顏色、石頭大小、形狀與紋路，來了解此地的地形地貌、變化或發展史，並可擴增介紹周遭相關文化發展。 自然觀察到課程教學 傳統的食譜式教學，優點是能有效夠掌握教學進度與實驗結果，有利於科學基本知識的扎根；但卻容易造成學生不了解實驗設計的原理與原因背景。因為食譜式教學往往只是依照課本的步驟做，學生即使做到並完成正確的實驗，並無法提升學生主動學習的興趣和訓練他們的問題解決能力，更遑論激發開放性和高層次思考的能力。因此，筆者在自然科教學中，常省思有那一些單元適合發展POE教學策略，那一些不適合?而導入POE教學策略，除了能較上述傳統食譜式教學的教學外，又是否為學生帶來學習成就以及解決學生學習上的困擾呢？以下簡述POE教學策略的意涵、POE教學策略的優點與實行教學的注意事項、如何運用POE教學策略於六年級自然課程中、授課困難與擔憂。 POE教學的意涵 POE是Prediction(預測)、Observation(觀察)、Explanation(解釋)三個名詞字母開頭的縮寫。POE教學策略的實驗順序是預測→觀察→解釋。此種教學法與一般依照課本上課的模式是不同的。 POE教學設計包含生活情境中另有概念的議題在內，在設計過程中將學生認知衝突元素包含在實驗中，讓學生認知結構或基模的功能產生衝突，經過實驗觀察與記錄，學生認知結構產生同化與調適狀態，在同化與調適過程當中，形成心理內在驅動力改變或者調適原有認知結構，而容納新的知識經驗(張春興，1997)。 認知衝突運用在教學上能解決學生的另有概念，除此之外在教學前先分析學生的另有概念可以協助教學者設計適合的教學策略(簡青瑜，2013)。POE教學策略是另一個衡量知識應用能力的一種方法，在實驗教學中，教學者以提問方式讓學生思考，正確答案會在問題描述過程中簡略帶過。除此之外，學生可以從教科書中尋找到線索，並用課本裡的概念來回答(葉嘉雯，2105)。當學生敘述不完整時學生可以預測，在預測時學生能更能運用原有認知基模推論而得到答案。 以六年級自然「熱與我們生活」單元為例 學生「預測」題目：我們所知的「能量」是否可以測量得出來？ 運用此提問時，教學者可以根據學生的回答，來理解學生的先備知識是否需要釐清與說明。 學生「觀察」：用手來感覺三杯不同溫度的水，並記錄那一杯最熱。 用手感覺水溫是否科學？學生必須辨識運用此法的可行性？在此階段學生可運用實驗過程的觀察，釐清在先前預測時原有觀念並強化實驗觀察後所見的事實證據與建構新概念。 學生「解釋」：身體可以感受到熱能，而且在相同條件下，獲得熱能的物質，溫度會升高。 運用解釋來確認學生學習理解程度，並讓學生加深印象。如果學生沒有觀察到實驗變化關鍵時，教學者可以隨時調整教學內容的難易程度。 POE教學策略的優點與實行教學的注意事項 POE教學策略的優點是可聚焦於學習的主題，可深入探究該主題知識概念的本質。其次在學習過程中老師適當運用診斷性評量與形成性評量，可以幫助老師了解學生學習上的困難，提供老師調整授課的難易程度來提高學生學習的成效。除此之外可以觀察學生本身原有的概念或信念，有助於釐清學生對於現象與概念之間關係的認知。更可以幫助學生面對認知衝突時調適的機會。 實行POE教學策略需注意以下兩點。一、是學生的參與度不高，如要提高學生的參與度，則應該賦予每一組學生，各別任務以提升學生的學習興趣。二、學生對於寫POE學習單是反感的，雖然學習單是讓教師了解學生的學習歷程，但學生已經對測驗卷感到壓力。(溫明豪，2018) 運用POE教學策略於課程中，在教師方面必須要留意下列幾點(陳坤祝，2018)。首先教學者必需要有相當的科學知識背景。其次是教師對於POE教學策略內容必須具備中等程度的科學認知，才可以釐清學生的既有概念問題。最後是教師除了理解POE教學理論外，也必須具備POE的教學應用面的運用(黃以芬，2016)。 POE教學策略的優點與實行教學的注意事項 藉由「熱與我們生活」單元以POE教學策略帶入，主要目標是讓學生體驗生活中物質受熱的變化，以及熱與物質的相互關係，如物質的外形、體積是否會受溫度的變化而改變物質的狀態。 1.教學目標：瞭解物質受熱的變化與相互關係，如包括外形、體積的改變及熱脹冷縮的現象。 2.POE教學策略課程結構 (1)預測：請學生觀看實驗裝置(如圖1)，接著(1)先在空寶特瓶上方淋上熱水。(2)再將此寶特瓶從盤中拿出。(3)將寶特瓶分別放入裝有冷水與熱水的燒塑膠盆中。 圖1. 實驗裝置 請學生預測，將空寶特瓶放在加有冷水的塑膠盆中會吸水還是放在加有熱水的塑膠盆中會吸水？ A組學生預測放在冷水塑膠盆中的寶特瓶會吸水。放在熱水寶特瓶塑膠盆中不會吸水。 B組學生則預測兩個塑膠盆內的寶特瓶都不會吸水。 (2)觀察實驗—設計實驗步驟 學生必須針對先前的預測，進行實驗設計。進行此階段時，雖然運用簡報指引實驗的流程，但學生對於自己設計實驗還是很不熟悉。雖然小組已討論出實驗步驟(如圖2)：(1)先將有水的寶特瓶澆熱水。(2)再放進熱水裡。 在實驗中，將熱水澆灌於加蓋的空寶特瓶外，主要目的是讓寶特瓶內的空氣成為熱空氣，因此寶特瓶瓶蓋必須蓋上。但還是有些學生沒將寶特瓶瓶蓋蓋上。(如圖3) 圖2. 實驗步驟 圖3. 有些學生沒蓋瓶蓋 (3)觀察實驗—依自己設計的實驗流程進行操作 在操作當中，學生發現實驗過後的結果與他們先前是不同的。學生的預測是淋了熱水後的寶特瓶放進熱水中是不會吸水的。但經過實驗後寶特瓶內卻有進水。 我反問：是甚麼原因造成的呢!我請學生親自操作一次讓我看。看完之後我發現，學生將淋了熱水後的空寶特瓶，放在冷水的燒杯中，觀察得到結果後，又將空寶特瓶再次放進熱水中，並沒有重新將空寶特瓶淋上熱水後再實驗，因此導致實驗結果的不同。 問題二、學生發現裝有冷水塑膠盆內的寶特瓶不會吸水。我請他再次觀察空寶特瓶裡吸管高度與寶特瓶外水位高度的關係？ 學生觀察發現，塑膠盆的冷水水位並未高過空寶特瓶的吸管(如圖4)放大圖解(如圖4)，因此淋了熱水的空寶特瓶，無法將塑膠盆中的冷水吸入寶特瓶中。 圖4. 吸管高度高於水水位高度 (4)解釋科學原理 實驗到尾聲教師必須讓學生練習表達。學生經過此次實驗的歷程，從剛開始的預測，觀察、解釋的流程後。學生是不是可以表達出在實驗過程中，觀察到與課本相關的科學原理，並能經過小組討論統整出結論，且跟大家報告你們小組所學習到的科學理論。 此次學生表達了熱漲冷縮都是他們平常所知道的原理，經過此次的教學法後，讓他們對物質熱漲冷縮的科學知識加深加廣外，又更深一層的認識。將熱脹冷縮的原理帶入學生生活裡，如圖5所示是最好的學習方法。 圖5. 熱脹冷縮示例 (圖片來源：[東森新聞]熬不過2013 基隆小鴨「爆」了) 授課困難與擔憂 POE教學策略課程設計通常是由學生的迷思概念引入，教學者必須非常瞭解學生的科學迷思概念在那裡，藉由迷思概念提問後而引發學生學習興趣。然而學生的迷思概念也可能跟老師的迷思概念是一樣的，有時學生的自然知識都比教師還強。如果自然老師並不是自然方面專長的教師，執行POE教學策略時則無法達到預期的效果。 現階段的教材非常方便於教師教學，如要將此教學法導入目前的自然課中，教師必須花非常多的時間重新編寫教案，如能成立教學團隊一起編撰教案，集眾人智慧一起討論可蒐集更多學生迷思概念，即可集中火力對焦，達到成效。 學生的耐心不足在填寫學習單時，通常寫簡單的幾個字就敷衍了事，因此無法立即了解學生的學習狀況，如何突破這樣的問題，這是我們必須思考的。 綜合以上筆者運用POE教學策略是由實驗的預測、觀察、解釋訓練開始，學生很容易接受預測的樂趣，但深入詢問他預測的結果是依據甚麼科學原理與理由時，學生通常答不太出來。如果學生在實驗過程中觀察不仔細，最後實驗結果是無法解釋出來的。 在推動POE教學策略之初，比較辛苦的是必須額外花時間解釋說明POE教學策略預測、觀察、解釋的上課方式，也必須耐心等待學生反應與學生吸收能力，時時調整教學內容以便學生能即時理解與吸收。運用任務分配的方式，讓每一名學生都參與其中，以避免教室裡有「客人」出現。 實施POE教學策略後的甜美果實可以在學生身上看見，例如提高了學生觀察能力，並能接納同學不同的意見，更能將不同意見統整出屬於自己的語言來呈現結果。學生從討論實驗主軸開始練習，再細分到注意實驗步驟的每一個細節。這是培養學生組織概念、溝通技巧、邏輯思考的能力，不再是食譜式的教學，只要按照食譜的步驟做就能做出美味的佳餚。然而在真實實驗中的每一個變化都是至關重要，如何引導學生思考、觀察、驗證就非常重要。 在教學的回饋中，學生很想嘗試自己設計實驗，更喜歡在實驗觀察中自己動手做實驗，更喜歡小組討論、解釋出合理實驗結果的過程。甚至表達回想實驗的過程發現考試一點都不難。有這樣的回饋，能顯示POE教學策略運用在自然科學領域是有效的教學方法之一。 運用POE教學策略在自然課程中，教學者必須對自然科學知識方面專精，以迎合現在科技知識爆炸的時代，必須跟上科技進步的腳步時時更新科技新知，才能帶領我們的下一代與新時代接軌。 參考文獻 張春興(1997)。教育心理學---三化取向的理論與實踐。台北市：東華。 陳坤祝(2018)。合作學習融入POE教學策略提升初一學生科學的學習成效之行動研究。國立彰化師範大學碩士論文，彰化市。 黃以芬(2016)。新北市國小自然領域教師實施POE教學現況調查。台北市立教育大學碩士論文，台北市。 溫明豪(2018)。POE教學與教師學科教學知識的影響之行動研究。國立彰化師範大學碩士論文，彰化市。 葉嘉雯(2015)。Co-POE教學模式應用於國小空氣與燃燒單元實驗教學之研究-探討不同認知風格學童的學習。國立台北教育大學碩士論文，台北市。 蔡幸如(2019)。探討「POE&科學解釋文字鷹架」教學法對研究生 設計實驗、教學及科學探究能力的影響。國立台北教育大學碩士論文，台北市。 White, R., & Gunstone, R. F. (1992). Prediction-observation-explanation. In R. White & R. F. Gunstone (Eds.), Probing understanding (pp. 44-64). London, UK: The Falmer Press. 許慧嫻 國北教大自然科學教育學系研究生/新北市大崁國小教師 蕭世輝 國北教大自然科學教育學系助理教授

和孩子在大自然中學習生物核心概念

文.圖/戴欣怡 現今都市化的生活讓多數的孩子不再像從前一樣隨著自然作息、鎮日徜徉在大自然裡。美國多年前還出現了一個名詞叫大自然缺失症（nature-deficit disorder），解釋當代兒童因為減少了大量在自然裡挑戰體力和腦力的機會，而引發許多身心問題。 雖然接觸機會不若從前，我還是儘量利用各種機會帶著孩子認識各種生物，希望引發孩子多一點的興趣和了解。我們生於用於這個環境，大自然裡蘊含著許多寶貴的禮物，有實質生活中所有使用的物品和食物，也有提供人類精神的寄託與無限的想像。 當父母的我們希望孩子在大自然裡習得甚麼呢?我終極冀望的是孩子在自然中感到自在和平靜，可以尋得在天地間的安身心之所。人本是自然的一部分，有這樣的連結與包容，人的身心才能獲得完整。目光放遠了，既不是要顯現在課業成績上，也非要孩子將來一定成為生物研究者，那過程中又要怎麼既有趣又貼近孩子的生活呢？有機會就帶孩子在自然裡悠遊吧!讓那些活教材做最自然的老師! 但是除了生活型態的限制，有自覺或興趣的父母可能因為對動植物生態的相關知識不全而覺得綁手綁腳，其實再專業的生物學家也不可能叫得出各種動植物的名稱、習性，但是在生物學裡有些通行的核心概念是有理可循的，並不需要死背。當孩子比較有系統性地了解時，觀念變得比較有具體意義，而不再只是繞口難記又遠離日常的名詞堆疊。在孩子的兒童時期，家長可以以介紹這些觀念為主軸，透過親子在戶外的探索、提問、分享來引發動機與興趣，進而讓孩子去觀察、推理、思考，回到家還可以用閱讀或影片及其他資訊為輔，加強觀念的建立。 甚麼是生物核心概念呢?回想在學校教育裡好幾年的基礎生物課，我們至今還記得的知識有那些?我也是在高中生物老師的教導下，才漸漸領悟到生物學的脈絡，她教我們了解並熟記觀念性的原則，先理解觀念，再以原則去判斷細節，不但記憶深刻，更開啟了我對生物學的喜愛。這與新的課綱不謀而合，現在的孩子培養的是核心素養，以因應多變不可預知的未來，況且現今資訊取得容易，有了良好的基礎知識和架構，較容易在這上面依個人需求與興趣添枝增葉。 生物學的核心概念是甚麼呢?我求學時的生物史教授就認為，整個生物學都可以用物競天擇的生物演化為軸心，其他的知識理論則可作為輔助來學習生物學。另外，像是在《自私的基因》(The Selfish Gene)一書中闡釋的概念，作者認為生物一切都是為了延續自己基因的存在做為遠程目的，因此不論是藉由維持生命或繁衍後代的各種行為或產生的各種功能，都是為了達到這個目的。 像這樣的闡述都讓生物學成了一個有主軸概念的學科，那些觀念是生物學很重要、最基本又可以介紹給孩子的核心主軸概念呢？我認為對年幼的孩子最重要的就是讓她們在大自然中自由探索，打開五感，熟悉動植物，建立連結；再來就是讓他們了解生物的形態及行為都是為了生存以及繁殖，人們為更容易了解生物所以有一定分類的方式。時間軸上，生物跟隨著這種時序的變化運轉著自己的生活週期，拉長時間尺度的演化概念則對小孩來說可能較抽象，但是可以分享人類也隨著時間的演變而與生物關係的世代變化；空間地理的軸上，可著重在生態裡生物與環境的交互關係以及生物多樣性的概念。畫出了經緯的大方向，父母可以抱著開放的心，跟他們討論你的觀察和推想脈絡，貼近孩童的生活經驗及理解程度，用問答的方式帶入這些主軸概念。 打開五感，自然沉浸 教生物最好的老師還是大自然本身，孩子天生的好奇心也會開發他們探究周遭生物的本能，透過觀察與探究，可能根本不用等你提問，孩子就有一萬個為什麼要問。父母一定有經驗孩子連珠砲般的問題，一問問了十幾二十個，然後可能第二天同樣的問題又再問一輪，孩子是否就是經由一個接著一個的為什麼來追尋這個世界運作的方式呢? 孩子還小的時候，我們住在四季分明的國度，每天出去晃蕩是一天中的必要，女兒從剛學會走路就常領著我前進，漫無目的進行她的「探索」，我也跟著放慢腳步，打開感官。她總是有許多「可以忙」的事，剛開始看到甚麼顏色鮮豔的、會動的，都好奇的不得了，張著嘴吱吱哇哇的指給你看(圖1左)，後來比較敢動手了，草拔起來(圖右)，樹枝石頭撿回來。你會問，這樣有學到甚麼生態的概念嗎？不得而知。 圖1. 孩子的探索：上--媽，地上怎麼了?小朋友發現地上看起來不一樣，覺得很疑惑；下--妹妹跟著姊姊拔草，又轉身把草撒在馬路上，兩人咯咯地笑個不停，大概是拔草的手感讓人覺得新鮮好玩吧! 這樣的自然沉浸，孩子的五感被打開了，藉由這樣的探索嗅到了土壤、花朵的氣味；聽到了鳥蟲鳴叫還有風在葉間舞動的聲音；皮膚感受到不同的溫溼度和質地(圖2)；看到繽紛的色彩和變化萬千的線條。藉由這樣的探險，小朋友自己可以發掘出很多樂趣，我總是很享受看著孩子一點一滴地了解這個世界。 圖2. 孩子路過灌木叢，刻意用臉去掃葉子，這是甚麼感覺呢? 父母一定有這種經驗，當你跟著孩子忘我的玩沙玩土或是觀察野外的動植物時，自己的內心也回到了很單純平靜的狀態，時間一下子就過去了。更奇妙的是我發現在大自然裡玩耍的孩子們比較少有紛爭，因為自然無限可以任你玩。 五感打開了，父母有各種機會可以跟孩子「聊」自然。除了閒聊，家長也可以讓話題圍繞本篇提到的幾個核心概念。因為從前住在非常「自然」、四周全是樹木的鄉間，晚上各種蟲子百發齊唱，女兒睡前總愛問：那是甚麼聲音啊？外面各種蟲鳴吵得她睡不著，我說蟲蟲在聊天呢；她問牠們在聊甚麼，為什麼不睡覺。媽媽說就像我們一樣在黑夜中看不到對方，所以用講話讓別人聽到。牠們聊甚麼? 牠們為什麼需要聊天? 牠們為什麼用聲音溝通而不用其他方式?在談天的過程中，我們可能會發現動物生存的原則比較容易經由類比人類的角度去讓孩子理解。 時間的循環/時序/規律性 和孩子在戶外的過程中，你們的對話討論也可以引導他們注意生物在不同規模上的時序性，像是四季的流轉在年復一年中，我們規律的感受到大自然不斷地循環，許多生命週期也是這樣在地球上周而復始。植物的葉花果，動物的繁殖或是遷徙，或是我們所見周遭地貌、日常飲食、節日節氣，都是可以跟孩子觀察討論的題材。 像在台灣的春天，雖然比較少觀察到禿枝冒出新葉，但常可以看到深綠色的樹梢長出了顏色淺綠的新芽。在溫帶地區更難忽略春天的到來，原本只見藍天前的樹枝剪影，上頭突然都冒出了嫩芽。以前在家後院發現冒出來的紫色半透明小花(圖3)，就知道春天來了，接著鋪天蓋地的各色花種接踵而至，慢慢地花謝了，長齊了樹葉，然後接著結實累累，伴著橘紅色的秋色，各種相關季節性美食都出爐了，像是熱騰騰的蘋果肉桂茶和南瓜派。 圖3. 春天已經悄悄的來了!後頭的樹枝還光禿禿的，卻驚喜的發現後院開了朵朵紫色小花 現在孩子在台灣也一季一季地期待著他們喜歡的各式水果，這也是人跟著生態時序的一種律動。水果是植物的那個部分呢?水果裡面常常看到種子，種子是做甚麼的呢?為什麼每個地方每個季節盛產的蔬果都不一樣呢(圖4上、下)?除了溫度，濕度和地形會不會影響作物的種植呢? 燕子也是呢! 住家巷口的中藥行，每到了春天就在店前屋簷倒掛一個傘，準備接來築巢的燕子糞便，老闆說等燕子長大飛走了，傘就可以收起來了。燕子為什麼要選春天育雛呢?是因為溫度嗎?溫度還影響甚麼呢?食物嗎?當然也有規模比較小的時序，像是有些昆蟲的成蟲生命可能只是以天計算，但是每一個生命階段都不容跳過，是那些機制推著動植物步步依序走過完整的生活史呢? 圖4. 餐桌上、陽台、超市裡、菜園果園都是學習時序的機會 分類 很多父母可能糾結在自己也不清楚分類或是動植物的名稱，哺乳類?爬蟲類?兩棲類?植物可能更是不熟悉。我們一樣可以著重在比較核心的論述，像是為什麼要分類?依據甚麼分類?那些人需要熟悉分類，或是分類有甚麼功用?同類物種間有沒有共同點?是以我們眼睛看到的特徵來分類嗎？還是其他看不到的特徵? 例如，和我們一樣在出生時需要喝奶長大的就是哺乳類，故事書中我們熟知的動物也很多都是哺乳動物，為什麼哺乳動物餵奶呢?為什麼不吃其他食物?哺乳的母親在其中犧牲的是甚麼呢?好處又是甚麼?他們照顧寶寶的時間比較長，一胎也生的比較少；有些動物則產生大量後代，照顧後代時間短，以量制勝，家長可以針對這些比較觀念性的問題去發揮。 還有像比較容易分辨的針葉林和闊葉林(圖5)，家長也可以多利用去爬山時看到的地貌加以解釋，或是在冬天比較容易看到落葉枯枝時指出兩者的不同，兩者較適應的天候為何?植物如何吸收陽光?如何減少水分蒸發?為什麼葉子要細細長長的?又為什麼葉片要大大的？ 其實這些都是孩子在日常生活裡問我的問題，許多可能是我沒有想過的問題，卻在和他們一起碰到時才開始一邊推想一邊歸納理解，讓他們知道這樣的分類，可以幫我們了解並記錄生物，推測牠們的習性或構造，甚或是串連各物種在演化上的關係。 圖5. 秋天到來，空氣和景觀都變了。孩子手上撿滿了落葉，腳下跑起來也有好多聲音，圖畫中左邊闊葉樹的樹葉都變紅掉落了，右邊的針葉樹卻依舊是綠色的 適應/交互作用/形成生態系 所有生物為了存活和繁衍後代，個體或群體發展出可以適應環境的構造與行為，有的可以保暖或散熱，有的可以吸引或追捕獵物，有的可以防禦避免天敵；為了繁殖，生物也都有他們各自獨特的方式吸引異性，無法移動的植物吸引動物來幫忙傳播種子、傳花粉，育養後代。動物除了「食」，「住」的方面也是很重要，那種棲地可以提供食物，提供隱蔽，擋風遮雨，或是保溫、散熱，都是有跡可循的。植物一樣為了生存需要適應不同的棲地，創造出最佳的生存策略。各種動植物與牠們的環境緊密連結，又與其他生物有各種交互關係，形成了複雜的網絡生態系。 有一次我們在鄰居後院看到松鼠，竟然可以用小小的掌和嘴撕開滿是刺的栗子果實。我們也回家拿手套去撿了一顆，讓孩子用指尖戳戳看栗子果實，然後放在陽台上等它乾了裂開露出我們熟知的棕色栗子。為什麼松鼠可以吃栗子，我們卻沒辦法徒手吃？栗子果實為什麼都是刺?為什麼栗子要等乾了才裂開露出好吃的栗子？松鼠怎麼知道綠色栗子刺刺的果實裡有好吃的東西?松鼠為什麼有些果實不直接吃掉，而是整顆帶走?牠如果把種子藏起來忘記吃會發生甚麼事?除了觀察之外，這些對話都可以讓孩子去認識或推想，行為與形態背後為了延續生命上的意義。 如果把討論範圍擴大，生物在沙漠的生存策略和森林有甚麼不一樣(圖6)?極地的生物需要那些適應上的特殊條件呢?生態系裡少了一兩樣生物會發生甚麼事?多了一種外來種會怎麼樣呢?台灣是屬於那種氣候、在地形上的甚麼特徵讓台灣有多樣棲地?現在的大型動物都跑去那裡了?為什麼台灣盛產這麼多種蔬果? 孩子逐漸建立了因果關係的概念後，可以拋出這種生態系裡比較複雜的問題。 圖6. 小時候就盡情地這樣玩沙吧!孩子長大一點可以問為什麼在這裡沒有看到甚麼動植物呢?如果要在這種地方存活，生物需要有甚麼特殊的能力呢? 生物多樣性 我們在描述和觀察周遭生物時很容易發現：哇！怎麼有這麼多種昆蟲!怎麼有這麼多種美麗的花!我們可能不認識它們，可能叫不出名字，但是又隱約地感受到生活在同一塊土地的各種生物都互相依存。 在生態議題中，生物多樣性是很重要的概念，介紹學理上的解釋前，我們可以用比較簡單好懂的引導點出「生物的多樣性」。例如，孩子們可以經由在大自然裡分辨葉子有各式各樣的形狀，單是綠色就分很多種綠，更不用說各種其他顏色的葉子(圖7)。 圖7. 小朋友用各種葉子花瓣排出的蝴蝶，領略花草多樣的顏色、尺寸、質地、形狀 大一點的孩子可以去體會，甚麼樣的環境生物多樣性比較高?如何維持一個地方的生物多樣性?世界上千千萬萬種的動植物跟我們有甚麼關係?保有生物的多樣性又對我們和其他生物有甚麼好處?牠提供了我們美感、各種食物、原料、藥物，以及生物間複雜的交互關係與平衡。 世代的記憶和傳承 相信現代的父母或多或少都聽過上一輩提過孩提時課後就在外面自由玩耍的年代，嚮往孩子可以有這樣無拘束地自由探索童年，可惜現在的環境已經大不同了。 最近孩子在學校和同學學了玩酢醬草比角力的遊戲，回家後也在陽台採了一大堆酢醬草跟媽媽練習增強「戰鬥力」，這個遊戲從我們自己小時候的童年玩到下一代。另一孩子則剛好在養自然老師讓他們自己選擇飼養的麵包蟲，不但藉以觀察昆蟲生活史，也可以聽聽爸媽講古。親子討論起爸媽以前養蠶寶寶去那裡找桑葉，有沒有化成蟬(蠶寶寶是蛾的寶寶不是蟬的寶寶喔)。媽媽也問：麵包蟲為什麼總是躲到葉片下面(圖8)?我們又不會吃牠，為什麼要躲我們?牠有在吃麵包嗎還是比較愛吃麵粉?除了觀察，父母可以不時和孩子討論這些生物生存必要考量的問題。 圖8. 在清理麵包蟲的飼養箱前要先把麵包蟲一隻一隻從樹葉和衛生紙下找出來，為什麼大家都要躲起來呢? 孩子們的祖父母輩也偶爾會在野外傳授他們小時候把不同植物當玩具的經驗，像是把構樹的葉子黏在衣服上，因為葉子後面有小絨毛，為什麼要長這些毛呢?植物也需要抵抗外來入侵者嗎?生物有其特殊各種構造來面對生活中的各種困境，防止病菌入侵或是獵食者，有些植物身上有針也些有毛，很多植物也跟我們動物一樣，有表皮保護防止外來物的入侵，若是受了傷一樣會有身體機制讓傷口癒合。 爸爸媽媽可以把自己的親身經驗融入親子對話，小朋友一定印象深刻。你曾經看過甚麼有趣的動物?小時候夏天吃甚麼特別的水果?抓過甚麼小動物?為什麼到現在還記得?為什麼這些經驗現在已經很難得了?......都會讓孩子感受到我們與自然的關聯是代代相傳的，卻也會因為時空的不同而有所改變。 小結 以上幾個核心的概念其實也都是相互纏繞在一起、環環相扣的，生物不管是為了避天敵、覓食、儲能、散熱、繁殖，都有牠們適應環境生存下去的方式，我們可以透過各種生活中的機會，由孩子的眼光去觀察探究生物與我們的異同和關係，以及各種生物之間的關係，在有限的接觸中，建構基本的生物學核心概念，做為將來孩子需要時的基墊。 戴欣怡 科學教育博士 / 家長

博物館友善平權思維初探-以國立臺灣科學教育館為例

文/劉淑雯、歐蓓縈 平權思維 近年來國內博物館已有許多關於文化平權的嘗試與成果，在中華民國博物館學會的友善平權委員會官網也提及宗旨為協力共創友善平權的博物館，包含友善使用及社會平權兩個主要價值。強調所有人都能最廣泛、適當及友善使用博物館場所、收藏品、專業、設備以及服務，並努力消除因環境、生理、心理、智能與文化、認知及社會經濟所造成之障礙；以及在博物館中能包容多元族群並啟發學習、創意和參與性的。 以上這兩個主要價值，與國際健康功能與身心障礙分類系統（International Classification of Functioning, Disability and Health， ICF）的理念也相符合。ICF將身心障礙的評估分為兩大層次，第一層次包含身體功能與結構的損傷情形以及因為以上的損傷所致的活動(activity) 限制與參與(participation)局限的潛能與現況，在每個身體功能與結構損傷類別下，再分別觀察、測量活動和參與面向；第二層次則是指環境因素與個人特質這兩種因素跟障礙互動的情形，前者涵括產品與科技、自然環境與人為改造、支持與關係、態度、服務政策制度等；個人因素則包括性別、種族、年齡、習慣、教育、職業、過去與現在的經歷等(鈕文英，2012)。藉由這兩個層次的評估，幫助身心障礙者能獲得更貼近自己需求的服務。不再僅將身心障礙侷限於個人的疾病及損傷，同時須納入環境因素與障礙後的影響，強調在生活情境的活動與參與(黃靄雯、劉淑雯，2011)。 為了落實「大家的博物館」理念，提供友善無礙的環境和服務，及針對不同社群、年齡層規劃多元的學習方案。筆者於國立臺灣科學教育館(以下簡稱科教館)召集的特教專業團隊，包含治療師、不同教育階段及障礙類別特教老師和適應體育專業等，經過多次會議研討籌備，規劃了到館的建議參訪動線以及繪本閱讀和科學操作的體驗課程，後續還包含研習與志工培訓等系列活動。 特殊需求考量 科教館提供中小學科學展覽、台灣國際科學展覽、各類科教研習活動、大眾科學講座、行動科學館巡迴教育等各種科學活動，館內分為常設展區以及特展區兩大部分：常設展區可飽覽生物、物理、化學、數學及地球科學；特展區則是將生活化及最新之科學知識透過精采的展示方式呈現。參訪科教館不僅能探究科學的理論基礎，還能透過動手操作來體驗科學，提供學生豐富有趣的「實驗」，讓學生在實驗過程中認識科學原理的奧妙並學習正確的科學方法。 在十二年國民基本教育課程綱要中強調以「核心素養」為主軸，核心素養是指一個人為適應現在生活、面對未來挑戰，所應具備的知能與態度(教育部，2014)，著重培養學生在生活情境中，真實運用知識的學習表現。因此老師們在教學上除了教導學生學習知識以外，更要強調實作、探究能力，重視學生在知識、能力、態度上，與實際生活的連結。而科教館的展區擁有豐富且多元的設備能創造學習經驗、促進及提升學生理解，並能夠整合知識、技能和態度，因此科教館是國內許多學校規劃校外教學的首選。 但是之前筆者在科教館籌辦主題展及相關活動的同時，卻發現科教館雖然具有無障礙通道等環境的硬體設備，但是對於無障礙的軟體建設卻較少，例如：服務人員不知如何對特殊需求學生提供所需的協助及服務；或是展區中所提供的資訊引導皆以書面文字呈現為主，對於視障學生或是閱讀困難者較不友善；以及展區有許多可操作體驗的器材，是否能夠提供肢體能力較弱的學生有參與的機會。 為了滿足各類型以及年齡階段特殊需求學生的不同需求，筆者邀請了職能治療師、國小及中等教育階段特殊教育教師、感官類障礙特殊教育教師以及適應體育專業人員組成專業團隊，一同參訪科教館並召開會議，除了針對不同展區的設施進行實地參訪，討論如何提供及協助特殊需求學生操作或使用，並且規劃了不同種類的參訪動線以及相關繪本閱讀和科學操作的體驗課程，提供給後續到館參訪的特殊需求學生及教師作為參考。 特需對象在科教館參訪動線與活動建議 專業團隊經由館內人員導覽參訪館內展區並體驗設施後，觀察館內展出適合特殊需求學生參訪的部分提出討論，以下說明參訪時的討論以及研發動線的過程： 一、活動討論 參訪過程發現，即使是在同一個展示區，但是針對不同障別、不同年齡層的學生則會有不同的需求需要提供協助。 展示區除了展示主題的知識性內容，也可以透過活動的過程讓學生有動作機能的訓練，因此在設計活動時將教學目標修訂為功能取向，並釋明此一展區能進行的功能訓練。例如：五樓物質科學展示區中的「方輪腳踏車」，可以讓學生由視覺、觸覺以及操作體驗來感受到摩擦力；「滑梯的摩擦」可以讓學生體驗及觀察到傾斜的角度跟摩擦力的關係；「未來廚房」可以讓學生進行簡易的烹飪活動，觀察材質和物體變化的同時也能進行動作訓練；三樓生命科學展示區中「消化道-食物的旅行」能夠讓學生化身成食物，將學生看不見的抽象消化系統具象化，在過程中強化視覺、聽覺等多感官的刺激，讓學生更加了解自己的身體。 除了搭配展區設計相關活動外，團隊成員們並推薦與主題相關及適用閱讀活動的繪本，讓未來造訪科教館的學校或班級教師，能夠在參訪前及參訪後針對展區進行一系列教學，營造脈絡化的學習情境。 二、研發動線 專業團隊參訪過程發現，即使是在同一個展示區，但是不同障別、不同年齡層的學生會有不同需求需要協助。此外，科教館展區內容相當豐富，若是以校外教學的流程來看，一天之內的行程實難以參觀完畢所有展區。綜上現況，於是團隊成員依照專業分組，分別模擬視障生、特教學校學生、特教班學生等三種類型，規劃及建議適用於不同特殊需求學生參訪路線和相關教學活動。以下分別介紹： （一）視障生推薦路線 為視障生推薦的路線：由三樓「五感總動員」開始，至四樓的「噪音汙染」，再到五樓「光和聲音」，最後在六樓「音樂」區進行製作排笛活動。藉由下列活動增進學生科學知識之外，亦能運用學習策略發展藝術感知、欣賞、創作與鑑賞的能力，透過生活美學的涵養，對美善的人事物，進行賞析、建構與分享，以及操作各種學習材料的功能性訓練。 為了營造脈絡化的學習情境，建議在活動前先導讀繪本《大家來聽音樂會》(圖1)，這是一本介紹音樂和樂器的繪本，文字與圖像都充滿了音樂的律動感，介紹不同樂器的名稱、特色以及音色差異，演奏的人數也從獨奏開始，慢慢地變為二重奏、三重奏、四重奏……，最後組成一個小型樂團，認識樂器之外也同時能帶領孩子認識數字。而參訪科教館後可以延伸閱讀繪本《樂器在歌唱》，介紹交響樂團裡不同的樂器音色及特色，運用動物與樂器結合的描寫，增加學生對樂器的理解。 各站教學活動內容介紹如下： 1.第一站(三樓展示區)：五感總動員 透過各種體驗活動介紹人類的五感：視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺，最後教師引導學生將重點聚焦在聽覺上，並且介紹耳朵的構造。 2.第二站(四樓展示區)：噪音汙染 讓學生認識認識聲音的測量單位，並透過分貝機將抽象的音量具體化，同時介紹聲音可以分為悅耳的「樂音」與讓人不喜歡的「噪音」(圖2)。 3.第三站(五樓展示區)：光和聲音 此區體驗的設施有「彈珠檯」、「回聲筒」、「傳聲管」、「隔空彈琴」，可以讓學生分組進行。彈珠檯可覺察由彈珠撞擊時所生的聲音；回聲筒及傳聲管可以讓學生體驗聲音傳播的特性；隔空彈琴則是透過紅外線感應的原理讓琴鍵不用碰觸到也能發聲，讓學生發現不同的彈琴方法。 4.第四站(六樓展示區)：美妙的音樂 藉由敲擊風鈴鐵琴讓學生察覺管子長度與聲音的關聯性，最後讓學生動手製作吸管排笛，並讓學生可以使用自己製作的排笛演奏樂曲(圖3)。 圖1. Lloyd Moss的《大家來聽音樂會》 圖片來源:維京出版提供 圖2.科教館四樓展示區：噪音汙染曲的分貝機 資料來源：國立臺灣科學教育館(https://www.ntsec.gov.tw/User/FloorPlan.aspx?a=59&print=1) 圖3.科教館六樓展示區：音階風鈴鐵琴 （二）特教學校學生推薦路線 為特教學校學生設計的路線：第一站是五樓「光和聲音」的傳聲管，接著到五樓「光和聲音」的隔空彈琴，至三樓「消化道-食物的旅行」，最後回到五樓的「螢幕互動區」。考量到特教學校進行校外教學時，會攜帶較多學生所需物品，以五樓為出發地及集合地點，可在五樓螢幕互動區作為集合地點並暫放物品。 希望透過科教館內體驗活動培養學生探索科學的興趣與熱忱，對科學產生正向的態度，並且具備與人分享科技資訊的基本素養，感受科技對人際互動的影響。 建議在參觀前可以導讀繪本《牙齒和嘴巴的奧秘》(圖4)，這本書以圖像呈現牙齒、嘴巴各部位的構造和功能，並透過剖面圖，讓孩子認識琺瑯質、象牙質……等牙齒和口腔內部構造，並引導孩子思考吃下東西為什麼會有各種感覺？味覺的酸、甜、苦、辣呢？從生活角度出發，讓孩子發現主動問題，培養好奇心，探索身體的奧秘。 參訪科教館後可以延伸閱讀繪本《大便快出來！》(圖5)，故事主角具有誇張而且生動的表情，而且轉換各器官的視角來傳達便秘的症狀，以及造成便秘的生活習慣。從眼睛的視角、耳朵的視角、屁股的視角、鼻子的視角，甚至是大便的視角，最後再到主角的視角，讓孩子隨著主角歷經一次痛苦的便秘經驗，了解飲食與排泄之間的關係，建立初步的消化系統概念並且讓學生了解均衡飲食的重要性。另外推薦《肚子裡有個火車站》(北京科學技術出版社)、《我帶米粒去旅行》(幼福)、《透明人來我家》(青林)等繪本，參訪科教館回校後當作延伸閱讀，可搭配繪本中圖片與實際科教館內消化道的旅行場景，營造學習情境加強學生理解。各站教學活動內容介紹如下： 1.第一站(五樓展示區)：傳聲管 請學生兩兩一組進行互相問答或是覆述對方說的話，若是無口語能力的學生可以用敲打、拍手方式發音，傳達訊息給對方，透過實際操作來感受聲音的傳送。 2.第二站(五樓展示區)：隔空彈琴 琴鍵上貼有音高的顏色標記，教師可以依照琴鍵製作顏色音譜，讓學生依照相對應顏色彈出簡單曲目(圖6)。 3.第三站(三樓展示區)：消化道-食物的旅行 搭配展區進行情境教學，教師詢問學生：當你咬了一口大漢堡，大漢堡會跑到那裡去？教師帶領學生依序參觀展區的口腔、食道、胃、小腸、大腸和肛門，在過程中引導學生觀察教師所指的身體位置，同時指導學生觸碰自己身體部位，搭配展區內設備讓學生認識消化器官的形狀；引導學生聆聽展區內各個器官發出的聲音，以及觀察展區內各器官的外觀特色(光滑的胃壁、充滿絨毛的小腸)，使用多感官方式讓學生認識器官(圖7)。 4.第四站：返回到五樓「螢幕互動區」 引導學生使用桌面鏡頭拍照合成熱氣球，同時也讓學生可以在這裡喝水稍事休息。 圖4. 吉田昭一的《牙齒和嘴巴的奧秘》 圖片來源:臺灣麥克提供 圖5. 千美眞的《大便快出來！》 圖片來源:大穎文化提供 圖6.科教館五樓展示區：隔空彈琴 資料來源:https://mamibuy.com.tw/talk/article/89091 圖7. 科教館三樓展示區：「消化道-食物的旅行」入口 （三）特教班推薦路線 為特教班學生規劃的路線主要都在三樓展示區，先參觀「透明人瑪莉」，再至「身體五大系統」進行不同體感的體驗，最後到劇場旁空地進行《大狗醫生》繪本(圖8)導讀，連結繪本內容再去探索「消化道-食物的旅行」展區。本路線教學設計希望透過課程故事化將情境脈絡化，強調這些知識在日常生活情境的使用，藉由活動增加健康知識，培養自我健康管理能力、自我照顧能力。 建議的相關閱讀有《大便的奧秘》和《放屁》(圖8)，可以在參觀前先和學生一同閱讀，讓學生對消化道有初步認識；也可以在參觀後作為延伸閱讀，讓學生了解更多面向的訊息，提升學生對於消化道系統的理解。 《大便的奧秘》由「吃下了紅紅的草莓為什麼大便卻是咖啡色的?」作為開頭，引導孩子思考消化到底是怎麼一回事，以透視身體的圖像帶領孩子進行一場消化道之旅，同時也讓孩子思考要怎麼樣才能夠有完美的大便呢?透過繪本共讀，建立孩子正確的飲食習慣； 《放屁》作者用輕鬆趣味的方式，讓孩子瞭解食物在身體內的消化過程。當人吃東西或喝水的時候，會把空氣一起吞進肚子裡，如果從肛門跑出來，就是放屁。透過有趣的方式，讓孩子知道放屁是一種健康的生理現象，再也不會因為自己放屁而感到不好意思了。 分別介紹各站教學活動內容如下： 1.第一站(三樓展示區)：透明人瑪莉 教師透過透明人向學生介紹人體內部所有器官，讓學生對人體器官有基本認識。 2.第二站(三樓展示區)：身體五大系統 教師向學生說明剛剛所介紹的人體器官可以分成「呼吸」、「血液循環」、「泌尿」、「內分泌」和「消化」五大系統(圖9)，並且透過展區展示讓學生了解五大系統如何維持人體生命運作。 3.第三站(劇場旁的空間)：繪本導讀及情境學習 教師進行《大狗醫生》繪本導讀，《大狗醫生》大狗是甘家的家庭醫生，透過大狗醫生治療甘家的家庭成員們咳嗽、感冒、喉嚨痛……等等的過程，讓孩子察覺到健康和生活習慣的因果關係。共讀完後教師可針對繪本故事簡單提問，如：甘寶寶上完廁所沒有洗手，還吃大拇指，所以會怎樣？你知道他肚子痛的原因嗎？是因為肚子裡有什麼？並藉由故事中主角肚子痛的原因，引導學生思考肚子內有什麼器官。 4.第四站(三樓展示區)：消化道-食物的旅行參觀過程中教師介紹消化道各功能，並請學生用手撫摸感受相對應位置，若是有聽診器可以讓學生用聽診器聽看看各部位聲音，也請學生留意展區中的音效，以多感官的方式幫助學生學習(圖10)。 5.參訪後 教師可以自製學習單，讓學生按照正確位置貼上消化道系統器官，或是進行「消化器官蘿蔔蹲」遊戲，進階版可以改為模擬各器官的動作。跨領域教學時，在語文學習上可運用「食物先經過胃，再到小腸」，引導學生了解「先……再……」的句型；而數學領域可以由消化時間來布題，讓學生有時間的概念或是練習數字累加。 圖8.推薦進行導讀的繪本 圖9.科教館三樓展示區：身體五大系統 圖10.科教館三樓展示區：「消化道-食物的旅行」介紹小腸絨毛 特需對象在科教館參訪動線與活動建議 科教館擁有許多豐富的展示內容，內容更包含生命科學、物理、化學、數學與地球科學等自然科學領域，參訪科教館不僅能學習科學的理論基礎，還能透過動手操作來體驗和探究科學，與十二年國教自然科學領域綱要中所強調的「學生應培養手腦並用能力，並且展現思考智能與問題解決的能力」不謀而合，然而特殊需求的學生在使用科教館服務時，卻可能因為環境和教學場域的限制而減少了參與的機會，筆者希望透過本次的嘗試規畫，符合學生特殊需求的建議路線，以及設計相關教學活動等方式，達成「大家的博物館」理念，落實博物館友善平權思維。 參考文獻 中華民國博物館學會(2020)。友善平權委員會。 鈕文英(2012)。國際健康功能與身心障礙分類的發展及對障礙鑑定和服務提供 的意涵。南屏特殊教育，3，1-12。 教育部(2014)。十二年國民基本教育課程綱要總綱。臺北市：教育部。 教育部(2017)。十二年國民基本教育課程綱要-自然科學領域。臺北市：教育部。 黃靄雯、劉淑雯譯(2011)。活用ICF及ICF-CY：從嘗試到實踐 -以特殊教育為中心。ICF及びICF‐CYの活用 試みから実践へ―特別支援教育を中心に，日本獨立行政法人國立特別支援教育綜合研究所。台北市：華騰文化 。 相關繪本 《大家來聽音樂會》(維京出版) 《樂器在唱歌》(电子工业出版社出版) 《肚子裡有個火車站》(北京科學技術出版社) 《我帶米粒去旅行》(幼福) 《透明人來我家》(青林) 《大便快出來！》(大穎文化) 《牙齒和嘴巴的奧秘》(台灣麥克) 《大便的奧秘》(台灣麥克) 《放屁》(英文漢聲) 《大狗醫生》(三之三) 誌謝 1.感謝本團隊成員為推動博物館平權提供助力： 視障生推薦路線組：林玟君老師、徐逸卉老師 特教學校推薦路線組：林微珊老師、劉珈余老師 特教班推薦路線組：羅慧珊老師、秦培淞老師、歐蓓縈老師 行政組：佟冠誼小姐、黃明宏主任 2.感謝臺灣麥克、維京出版、大穎文化授權並提供精美繪本封面圖片，為推動科普繪本提供助力。 劉淑雯 臺北市立大學師資培育中心助理教授 歐蓓縈 新北市新莊區中港國小教師