『STEAM教育』探究實作 Learn in Play工作坊_黃錫裕課督20220429 下午場

講題：清華STEAM學校課程實踐分享與實作演練

講師： 新竹縣教育局 黃錫裕 課督

由霧峰國中 謝龍卿 校長開場

課督開場分享了新竹縣110學年度自然科學通競賽的實境影片，線上舉辦克服了疫情的限制，讓新竹縣一百多所學校的同學同時競賽，參與度百分百，迴響很好，影片中還有美惠主任親切的跟學生互動。

『STEAM教育』探究實作 Learn in Play工作坊_黃錫裕課督20220429上午場

講題：清華STEAM學校課程實踐分享與實作演練

講師： 新竹縣教育局 黃錫裕 課督

開場由 斐虹老師 專輔開場

課督介紹了他的人生經歷，從高職一路到清大的教育與學習科技所博士，一直不斷的精進自己。

老師分享了2014年去UCLA上課後的衝擊

1.其他國家的人都會很主動發言

2.討論的時候，台灣團喜歡聚在一起討論，不會跟其他國家的聊天

3.一個考試的範圍可能就有20幾本書，所以大家會用共學的方式討論

金句：分享不是失去，而是獲得更多。

遊戲化教學設計-Googoe earth 空中解謎 Gather town 班級經營

講題: 遊戲化教學-Googoe earth空中解謎 與 Gather town 班級經營

講師:台灣科技大學 侯惠澤教授

4/22邀請到侯惠澤教授到中自輔導團進行遠距混成遊戲化教學活動設計，侯老師先就心流、控制感等學習投入動機的鷹架理論與實際例子讓老師了解遊戲化教學設計的理論基礎。強調玩中學的樂趣(趣味)、動力與成效並重的概念，不斷強化遊戲機制與認知機制連結的重要性。同時讓與會的老師體驗四種遊戲與如何進行課程設計，讓老師從不斷遊戲(玩中學)、持續思考(產生心流)的過程中，燒腦解謎學習課程設計真是令人大呼過癮!

1.圖片解謎，有限資訊讓學生利用pear deck上的圖片完成學習任務。在pear deck中學生可以畫圖，寫字，移動地標來完成老師給與任務，透過meet討論室共同協作討論，同時建議老師可以再給予非同步任務促使學習延續。

2.時空救難隊:透過文本給資訊，佈學習任務，小組夥伴在時間內有解謎並找出特定年代中的人物，完成任務。此部分混成教學可運用工具有playing cards、meet、及jamboard等。夥伴必須運用策略，蒐集資訊，分享資訊，討論協作，來完成任務。

3.貝鳥夢中的遠海城堡旅行:以故事化脈絡給與情境文本結合表單設計，創造多樣化的故事線，在不同決策選擇下，會有不同的結局與得分。此部分可個人或小組協作，透過表單設計，就能創造很好的情境學習，此外還可重複體驗不同決策來提升獎勵(積分)，會讓人不斷想重複挑戰，達到學習深化效果。

4.尋找小羽:高擬真的情境，結合google earth 給予多個資訊，夥伴必須將資訊重組討論(meet、jamboard)，來找到小羽的座標。解謎時間有1小時，足足燒腦1小時，是有挑戰性，也很驚喜的任務。

每個任務進行前老師會充分說明遊戲方式，任務達成獎勵，過程中，都會依照各組的討論隨時給予鑽石，夥伴們為了獲得鑽石就要不斷討論...。任務完成後老師也會說明遊戲設計方法，讓老師可帶回去運用。

解謎遊戲設計要能促進心流投入，讓人不斷想要挑戰，要具備擬真的情境幫助學習遷移、提供的解謎線索可做為學習鷹架推動學習發生、安排協作解謎任務促進團隊合作、解謎過程運用腦部區域能力涵蓋多種能力與跨域知識促進統整。

愛因斯坦名言:科學的全部不過就是日常思考的提煉。
思考->學習=(日常)情境+動機(不斷產生心流)的過程。

一款老遊戲，讓人著迷的背後就是因為運用遊戲機制

老師說明Gather 場景

Gather 的特色

老師們體驗Gather 的場景

尋找小羽的故事情境

尋找小羽的解謎學習目標

尋找小羽的解索目標

活動結束的儀式感還是很重要，第一名的組別可獲獎狀鼓勵~灑花

最後老師提醒:玩中學是本能，勉勵老師們發展遊戲學習的課程，提升學習的趣味及成效。

今天是非常充實的一天，每個遊戲都好玩，引發挑戰，真的很有趣，自己也不斷在遊戲過程中思考如何將這些策略引入自己的課程設計，建立遊戲化機制與認知機制的鷹架學習，讓學生能在科學探究與創新思考中快樂學習。

從大家滿滿的笑容，可以知道大家多喜愛這次的研習了!

延伸學習:

侯老師遊戲課程簡介:

(1)https://youtu.be/im_K8OcAiFQ

(2)https://youtu.be/iACcy39-rDE

創課STEAM在創課教室的實踐

 

講題: 創課STEAM在創課教室的實踐

講師: 逢甲大學 呂晃志 教授

時間:2022年4月8日

地點:忠孝國小 教研中心3F會議室

文章撰寫人:賴志忠

 紀錄內容

開場由專任輔導員蘇斐虹老師介紹呂晃志教授

呂教授提到最近因為疫情所以推動線上DIY進行綠能教育

提供材料包給學生進行實作

目前大約有十個綠能課程

現在做的溫室氣體減量，為現在國家政策，也是目前世界的趨勢

今天會進行兩個實驗活動氫氧燃料電池及鋁空氣電池

  

呂教授提供風力水力兩用發電機給老師，讓大家思考這樣的教材，可以在科學教育中如何設計課程，馬達轉動連接的LED燈會發亮。

因為許多能源有限，人類需要降低個人慾望，並控制生活方式，使地球不要超過負荷。

 20220301聯合國IPCC第6次報告提出，減少溫室氣體行動，有任何拖延，都將導致人類對生態系統和生態系的損害。但是台灣的半導體產生過程會用到一些化學物質，產生一些溫室氣體。呂教授目前需要經常到許多企業，協助減少溫室氣體，因此現在許多企業也都努力地在降低溫室氣體的產生。

COP26主要協議也提到希望2030年前減碳45%，降低甲烷排放、逐漸減煤、用綠能綠氫，才有機會在2050年前達到淨零碳排。

目前世界面臨極端氣候，溫度變化很大，要減少碳排放。製造業會排碳，必須認養大量碳匯(買森林)，來抵銷排碳。

目前世界的趨勢

終結伐木，減排甲烷

中美兩大國減碳，產業轉型

汽車廠簽署零碳車承諾

IEA 敘述2050減碳，目標要提高能源效率37%，再生能源32%

二氧化碳(化石燃料)57%和甲烷(畜牧業)14%佔溫室氣體比率很高

要提高能源使用率，先分類再利用(循環經濟)，選用在地食材，減少運輸成本(減少碳排)，建議減少減少肉食量，減少食物浪費。

政府推動智慧電表，數據可以自己取出使用，二階段(尖峰/離峰)和三階段電價(尖峰/半尖峰/離峰)電價會有不同。

電熱器改成電泵，馬達變成節能馬達，舊電器換成新電器，使用節能燈泡，使用再生能源，離岸風電、太陽能。

以上都是各種節能減碳的政策

RE100計畫(全球再生能源倡議)，加入的企業在2020-2050間100%使用綠電。2021年有300家以上國企業加入

2026年許多國家會增加碳關稅

 IEA期望2050年淨零排碳路徑

停用燃煤鍋爐/2030年電動車達60%/節能馬達/建築節能

 氫氧燃料電池實驗

 第一個DIY活動燃料電池

使用細的碳棒(模型飛機骨架)，電池進行電解水，產生氫跟氧氣，並使LED燈可以發亮。

實驗的電解液為食鹽水，教授先簡單說明電解水，及產生氫氣跟氧氣，並利用碳棒來進行發電，讓LED燈發亮。

燃料電池定義:持續提供燃料以維持電力(氣態燃料)，產生能源。沒有充放電過程，被歸為新能源。

綠氫電池，用乾淨的氫氣。

氫氧燃料電池，以氫氧為燃料，利用化學反應發電，

1.為零汙染(效率高)

2.低噪音，僅有風扇進行散熱

3.效率高

 

燃料電池應用

生活的食衣住行

1.電池燃料車

2.節能屋(家中使用)

3.可攜式能源(小型行動電源/加水產氫)

4.交通工具

介紹影片

https://www.youtube.com/watch?v=7ACmGtfQTd8

 

氫氧燃料電池實驗操作

1.配置食鹽水

2.小試管蒐集氣體(滴管)

3.在滴管搓洞(插入碳棒，碳棒材料經過許多測試才找到)

4.將滴管中先充滿食鹽水

5.碳棒接上電池電解(產生氫氧氣)

6.電解後拆除電池導線

7.將碳棒氣體接上LED燈使其發亮(負極接短引線/正極接長引線)

為何可產生反應，氫氣的共價健被拉開會產生能量，碳棒為觸媒的角色(之前用白金80度鎳，需要200度)

  

碳棒購買商家 佳廷模型(衛道路19號) https://shopee.tw/gotofly.org

 LED燈能否亮，跟碳棒表面積有關係

本實驗可以探究的變因

1.碳電擊原理

2.電解質種類

3.通電電壓

4.通電時間等

  

 

鋁空氣電池實作

鋁為負極，碳為正極，氫氧化鈉或氫氧化鉀為電解液

1.有高能量(鋰電池的六倍/相同重量)

2.重量輕(鉛蓄電池12%)

3.成本低，鋁可回收再生

4.低汙染，鋁材料地球材料蘊藏多，非汙燃物質

 

應用面

1.助聽器(體積小)

2.電動車(可和現有電池互用)

3.軍事航空用途(無人機、已在火星使用)

 

碳布可以在台碳買到(在烏日)

鋁空氣電池實作過程

在餐巾衛生紙兩側放上鋁片(負極，活性較大，失去電子)及碳布(正極)，並滴上氫氧化納，接通電路，讓LED登發亮。

反應過程的關鍵要素

空氣中的氧氣為催化劑

電解液不能使用食鹽水(無法成功)

氫氧化鈉可以讓鋁片(負極)形成氫氧化鋁，可以產成電子流動

跟伏打電池的原理相近

  

實驗結果發現，LED燈規格為3伏特，因此空氣電池串聯後燈泡會比較亮(一個空氣電池電壓約1伏特)，串聯兩個電池就可以芿LED燈發亮。

 IEA展望2040年全球電力組合

降低煤及天然氣的使用

風力跟太陽能發電提升

水力及其他綠能提升

碳捕捉與封存技術增加

 

氫氣的重要性

燃料電池的使用，通常使用氫氣，氫能利用氫鍵的分離釋放出能量

非再生能源產生的氫氣，不稱為綠氫。

日本有30萬戶家庭使用氫燃料電池

日本有氫汽車的銷售與使用，歐洲也有氫氣使用，許多燃料會逐漸使用氫氣燃料。

 

淨零排放 對溫室氣體進行管理，有七種氣體

零碳(碳中和)，可購買碳權。

目前IPCC(政府間氣候變化專門委員會)，會建議各國政府如何減少碳。

世界許多大企業都要供應商要進行減碳，所以已經變成國際間企業的趨勢。

聯合國也不斷推動世界各國立法，減少碳的排放，目前多由企業推動，再由政府立法進行。

智慧電網設置，讓電能的運用，可以有彈性的調節，更有效的運用。

建築節能，減少冷氣的消耗，利用建築設計降低耗能。

 

後記:目前減碳綠能已經是世界的趨勢，地球只有一個，世界各國透過食衣住行各方面的改變，可以持續達到這目標。此外，發電方式的改變也是相當重要的，目前台灣政府政策廢棄核能，未來綠能的持續發展來提供台灣的用電需求是必要的方式。

    電力與能源的單元在自然科中一直不是考試的重點，但卻是生活中相當重要的一個議題。透過今天的能源課程學習到許多能源政策，及世界各國面對綠能的發展狀況，還有許敦新的能源規範，透過實作燃料電池跟空氣電池，以及學習世界各國目前能源政策，一天下來收穫相當豐富。

 

『 Science TEAM 科學團隊』共學社群實施計畫主題分享_草木染20220401

草木染__20220401

講師：大華國中 許淑娟老師

地點：大道國中

1. 介紹草木染的歷史

2. 草木染的顏色

3. 染前的準備

    織布可選用動物纖維，因動物纖維成份為蛋白質，較容易吃色

4. 染液萃取

輔導員公開課—李祥菁老師考古工作日誌_20220401

授課日期：2022.04.01
授課教師：大道國中李祥菁老師
授課單元：3-1持續改變的生命

說課：由祥菁老師說明課程設計理念，學生先備知識及觀課重點

1. 單元名稱：持續改變的生命
2. .核心素養： 自-J-C2 透過合作學習，發展與同儕溝通、共同參與及共同發掘科學相關知識與問題解決的能力
   (1)體會科學家一起工作可以更有效
   (2)學習觀察與推測及測試推測的經驗
   (3)運用載具建立小組學習歷程
3.  學習表現：
     an-IV-2分辨科學知識的確定性和持久性，會因科學研究的時空背景不同而有所變化
   (1)透過化石挖掘過程的概念建構，體會科學是不確定的，隨者證據的揭示，科學內容可能會改變
   (2)
4. 學習內容：
     Gb-IV-1從地層中發現的化石，可以知道地球上曾經存在許多的生物，但有些生物已經消失了，例如三葉蟲
   (1)化石提供了生物存在的具體證據。透過形式與功能相聯繫可建構古代生物的樣貌
    Hb-IV-1研究岩層岩性與化石可以幫助了解地球的歷史
   (1)了解過去的生命形式在某些方面與今天的生命形式非常不同，但在其他方面卻非常相似
5. 班級概況
   (1)使用過padlet
   (2)沒有資源班學生
   (3)段考後重新分組，採異質性分組，可能比較沒有默契
   (4)學習動機較弱，容易分心
   (5)作業會完成
6. 觀課重點
   (1)學生運用資訊載具建立個人與小組學習歷程
   (2)能投入學習活動
        a. 投入學習
        b.資訊輔助學習狀況
        c.小組討論參與度
   (3)教學活動的設計與課程進行節奏的建議
7. 學生先輩知識
   (1)知道演化的證據之一為化石
   (2)知道透過化石證據可以知道地球上有那些生物
   (3)知道可以透過化石推論過去的生物的型態與構造
8. 教師教學預定流程與策略
   (1)發學習單、領取平板、登入padlet
   (2)向全班講述故事(共五天)
        第一天情境-領取2塊化石-觀察、推論、分享
        第二天情境-領取化石(擲骰子)-組裝、推論、分享
        第三天情境-領取化石(擲骰子)、給參考資料-組裝、推論、分享
        第四天情境-小組交流分享
        第五天-為生物命名、回顧這五天學習過程
9. 學生學習策略或方法
   (1)利用padlet共編學習歷程
   (2)完成學習單
   (3)發表自己推論
   (4)聆聽他人分享
   (5)思考老師提出問題並回答
   (6)組裝動物模型
10. 教學評量方式：提問評量、學習單、小組競賽、padlet帖子的學習評量、完成學習任務-組裝動物模型

觀課:祥菁老師授課，觀課教師依據觀課重點進行課室觀察

1. 第一階段：發學習單、領平板、登入padlet、講述情境、發兩塊骨頭(10分鐘)
   學生有秩序的拿學習單、領平板、拿骨頭。每位學生很熟練的用平板拍下padlet QRcode，登入padlet簽到。拿到骨頭後每組開始討論這是什麼骨頭、可能是什麼生物，並完成第一天的學習單。並且將骨頭拍下上傳到padlet小組成員將個人的推論與想法記錄在padlet上
   
   
   
   
   
   
2. 第二階段：考古日誌進入第二天利用骰子骰出可能再挖出幾塊骨頭，獲得新證據(10分鐘)
   各組同學們有秩序並言之有物的討論，沒有廢話，開始有組別的同學發現這些骨頭可能來自不同種類的骨頭，可能有兩隻或兩隻以上不同的物種。也開始有同學透過骨骼的構造討論可能是草食性或是肉食性恐龍
   
   
   
   
   
   
3. 第三階段：考故日誌進入第三天更多證據出土，老師直接請同學來領六塊骨頭、給參考資料(10分鐘)
   拿到更多骨頭了，有更多的資訊並可以開始拼出完整的身體，拿到了參考資料，討論的更加熱絡，開始有同學認為不是只有恐龍，還有哺乳類在其中。在此老師也請同學們想一想在這三天，從一開始只有少數的證據到更多證據，再到有參考資料提供更多資訊，你的想法的改變，如何讓想法更聚焦。
   
   
   
   
   
4. 第四階段：不再挖掘了，使用padlet看看別組的骨頭以及想法，想想自己是否能藉由別人的骨頭增添新資訊，並透過padlet交流，將你認為不錯的想法或有共鳴的想法按讚(10分鐘)
   同學們開始瀏覽各組的帖子與照片，並按讚
   
   
   
   
   
5. 第五階段：將剩餘的骨頭領回去，組裝完成、完成命名(5分鐘)
   雖然這些生物都已經有既定的名稱了，但如果你是最初的發現者，你就擁有命名權，所以發現新生物的命名是很重要的，有助於將來的溝通與分類。

議課:觀課教師給予被觀課教師回饋，綜合討論 

1. 富男校長：
   (1)學生願意主動操作、透過觀察大膽假設
   (2)課程設計具有層次，誘發學生的探索及思考、推論發表
   (3)運用載具及實用模型結合數位原住民的敏感度，培養其觀察力
   (4)創新：考故日誌教學模組可供大家參考
2. 湘柔
   (1)討論時間充分，學生熟悉padlet操作
   (2)報告時沒人聽，模型吸引了學生的注意一直想拼起來，但瀏覽他人padlet上的貼子彌補了沒人聽的缺憾
   (3)學生超級投入
3. 真岳
   (1)課程流暢、使用ipad當載具，在別校可能不適用，並不是所有學校都有足夠的平板
   (2)隨者時間推移，證據越來越多，是什麼生物越來越明朗，讓學生很有成就感
   (3)在第三天的時候直接給六塊骨頭，資訊太多，反而只專注在拼而忘記思考
4. 雨蓁校長
   (1)這個班的班級屬性本來就是屬於乖巧型，原本擔心會無法討論，但每位學生都言之有物的在討論
   (2)這個課程設計對學生來講非常有吸引力，讓大家從做中學，沒有人是放空的
   (3)雖然老師只有安排一位組長，但也許也需要有其他腳色分配，才能真正做好分工
5. 莉芳
   (1)今天是來觀摩學生實體上課時是如何使用padlet的，以往都只有在線上或對老師使用，今天看到在實體課程上，已經有實物與學習單了還需要用到padlet嗎？後來發現原來padlet是用在記錄學習歷程，發現真的有其必要。
   (2)因為比較晚來沒有聽到說課，發現化石模型原來是有不同種，讓簡單的模型變得複雜，增加任務的困難度，很棒的設計。
   (3)因為人手一台平板，所以每個學生都能從自己的平版上看到padlet上的東西，教室內的大電視廣播好像就沒有這麼必要了
6. 淑娟
   (1)教師教學節奏明快，原本第三天是要用骰子骰出骨骰數量，後來老師直接讓學生到前面來拿六塊骨頭，很明顯在掌握教學步調，隨時調整教學節奏，讓整個教學過程非常流暢
   (2)師生互動非常頻繁，教師也能隨時利用引導式問句，引發學生思考
   (3)學生沒人晾著，每個人都很投入在學習中，只是模型真的太吸引人了，導致有些學生太過專注於完成組裝，而忘記學習任務
   (4)關於骰子骰出骨骰數量設計很棒，但全部的組別運氣都一樣，感覺有點無聊，如果能夠讓每組都有一顆骰子，讓小組自己骰出自己的運氣得到不同數量的骨頭，感覺可以更有趣一些。
7. 韶鏞
   (1)課程流暢
   (2)原本一開始沒有答案，可是當有第一位同學在padlet上寫上答案時，就刺激到其他同學寫想要產出答案，讓學習氣氛變得活絡起來
8. 斐虹
   (1)padlet的應用讓師生、生生的交流互動變得很好
   (2)考古日的情境讓增添學習樂趣
   (3)教具叫吸引學生，使學生不會玩平板
   (4)提供任務與提問使整個課程脈絡完整
   (5)雞蛋裡挑骨頭，如果參考資料可以彩印會更精緻
9. 祥菁老師自我檢討
   (1)其實一開始在切換canva和padlet時已經手忙腳亂了
   (2)因為怕同學要一直登入padlet會一直來找老師要QRcode，所以有要求一組至少要有一個人拍下QRcode
   (3)對於第一天給一塊骨頭或是二塊骨頭有思考過，其實一塊骨頭也很好，因為會讓學生開始思考這是什麼骨頭，功能是什麼，可能是什麼生物的骨頭。給兩怪骨頭時，學生就會想把它拼起來，兩種有不同的效果
   (4)後來大家都離開時，我還是有將五天的考古日跑完，還是希望他們能夠為自己的古生物命名，這樣比較有成就感。
   
   
   
   
   
   
   
   

辛苦祥菁老師了，非常用心的準備了這堂考古課，不僅讓學生從做中學，更讓我們觀課的老師們，能夠汲取許多行動學習的教學點子。祥菁老師不僅提供了考古情境的設計，連教室旁邊也都放滿了各式各樣不同的化石，讓學生不只能想像情境，而是教室裡也提供情境，學生藉由這堂課不僅學到知識，也學到溝通技巧以及思考論證的方式，是一堂收穫滿滿的自然課。