107科技領域課程綱要解析

107科技領域課程綱要解析

林坤誼
國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系
2017年04月18日

綱 要

• 生活科技課程的理念、目標與內涵 
• 生活科技學習重點解析 
• 生活科技素養導向實作活動之發展 
• Q&A

生活科技課程的理念、目標與內涵

生活科技課程的理念

生活科技課程重視：設計、實作、應用、與科際知識的整合。因此，其核心價值包含：

• 培養學生動手「做」 的能力。 
• 使「用」科技產品的 能力。 
• 分析、設計、及批判 思考等「想」的能力。

生活科技課程的理念

生活科技課程的目標

 生活科技課程目標 

• 理解科技的本質、演進、科技相關產業及其未來發展趨勢。 
• 理解科技的內涵與知識。 
• 探究及評估科技與個人、社會、環境及文化的互動與影響。 
• 培養使用及維護科技產品的能力。 
• 培養動手實作與設計製作的能力。 
• 培養整合科際知識以進行創意思考及解決問題的能力。 
• 建立正確的科技價值觀及使用科技的態度。 
• 培養學習科技與工程的興趣與動手實作的習慣，並從事職涯試探。

生活科技學習表現

生活科技的學習表現包含： 

• 科技知識：能了解科技的本質演進、科技的概念知識、科技的程序知識、及能進行科技的影響評估（如科技與社會的互動）等。 
• 科技態度：具備學習科技的興趣、使用科技的正確態度、養成動手實作的習慣、及進行職業試探等。 
• 操作技能：具備操作機具的能力、使用科技產品的能力、以及維護科技產品的能力。 
• 統合能力：具備整合科際知識以實踐設計與製作的能力，並能在過程中進行有效的溝通與合作，以利於創意之發揮。

生活科技學習內容

生活科技的學習內容包含： 

• 科技的本質：介紹重要的科技概念知識，如常見科技產品的使用、科技的運作原理、科技與科學的關係、工程領域的內涵等。 
• 設計與製作：介紹產品設計、工程設計的方法，技術與流程，以利學生解決日常的科技問題或滿足生活中的需求，進而養成動手實作的興趣與習慣。 
• 科技的應用：實施專題導向的科技實作活動，運用設計流程發揮創意，設計並製作具有特色及適用性的作品；同時藉此學習應用整合跨學科的知識來解決問題。 
• 科技與社會：介紹科技與社會、環境的互動關係及影響、職涯發展探索等內涵。使學生能省思科技與個人、社會、環境及文化之間的互動關係。

生活科技學習重點解析

背景：九年一貫與十二年國教

背景：高中99課綱與十二年國教

生活科技的學習內容

七至九年級的學習內容解析

對學習內容的可能質疑： 

• 為什麼學習內容的規劃好像很理想化，沒有教師參與提供符合教學現場的建議？ 
• 生活科技都是以實作活動為主，不能夠只規劃實作活動就好嗎？ 
• 為什麼不能夠在學習內容中固定規劃統一的實作活動內容，讓國中階段的生活科技實作課程不會五花八門？ 
• 為什麼不能保留傳播科技、營建科技、製造科技、運輸科技？ 
• 一定要STEM嗎？ 
• 如何與Maker運動結合？

七至九年級的學習內容解析

2012年3月針對254位教師、1270位學生的調查

七至九年級的學習內容解析

• 請參考心測中心研究團隊針對科技領域課程綱要初稿中針對學習內容的解析。 
• 將學習內容進一步剖析，並清楚界定學生的表現等級，包含A優秀、B良好、C基礎、D不足等。 
• 研究團隊成員：臺灣師大黃能堂教授、臺灣師大林坤誼副教授、臺北市立五常國中許明珠老師、臺北市立蘭雅國中陳玫良老師、臺北市立東湖國中倪惠玉老師、臺北市立麗山國中張銘傑老師、臺北市立陽明高中楊宗翰老師、新竹市立三民國中吳金章老師、新竹縣徐永明候用校長

七至九年級的學習內容解析

課程發展過程的可能問題：

• 手工具、機具的操作要教哪些？ 
• 材料的選用與加工要教哪些？ 
• 日常科技產品的選用、保養與維護要教哪些？ 
• 科技應用中的機構、結構、能源與動力、電與控制、以及新興科技等要寫到多深入？ 

十年級的學習內容解析

對學習內容的可能質疑： 

• 為什麼學習內容的規劃好像很理想化，沒有教師參與提供符合教學現場的建議？ 
• 為什麼要以工程取向為核心？重視傳統的工藝實作或生活科技問題解決的核心價值不行嗎？ 
• 為什麼科技應用偏重在機構與結構、機電整合與控制？這樣不會太過偏頗嗎？

十年級的學習內容解析

英國的設計與科技

十年級的學習內容解析

• 課程發展參考：高中工程教育線上教科書「Engineering: An Introduction for High School」
• http://www.ck12.org/book/Engineering%3A-An-Introduction-for-High-School/

十年級的學習內容解析

• 課程發展參考參考：高中工程教育線上教科書「Engineering: An Introduction for High School」 
• 內容概要 
  • 工程簡介 
  • 工程的本質 
  • 工程與社會 
  • 工程設計簡介 
  • 工程與科學和數學的連結 
  • 工程簡史

十年級的學習內容解析

課程綱要的修訂建議

• A-IV-3「日常科技產品的保養與維護」的第2、3點應挪至A-IV-4中 
• 高中選修課程所規劃的工程設計專題、機器人機電整合專題建議可以開放讓學校選擇自行開設單一專題4學分（如工程設計專題4學分、機器人機電整合4學分） 

小結

• 課程的發展應掌握生活科技的核心價值（做、用、想）、以及分段學習目標（國中科技問題解決能力、高中工程設計思考能力） 
• 學習內容的展現建議以專題實作活動為主軸，規劃適切的學習內容，並能滿足現行課程綱要之學習內容規範為主 
• 尊重每位認真負責的科技教師之理念與想法，但期盼能求同存異，共同協助學生培養實作能力、試探其職涯發展的興趣

生活科技素養導向實作活動之發展

摘要

• 以乒乓球發射器為主題 
• 著重在應用工程設計流程以引導學生進行設計思考與實作 
• 規劃與乒乓球發射器相關的科學、科技、數學與工程 (STEM)等相關知識 
• 介紹日常生活中應用前述知識的相關實例 
• 相關材料費用約為300元以內（每組），故具有實務的推廣價值

活動發展程序

活動背景

• 為了協助喜好打乒乓球的同學能夠自己一個人練習打乒乓球，請你設計一個電動的乒乓球發射器，且此一乒乓球發射器必須能夠發出直球與旋球，以滿足練習者的需求

核心素養與學習重點

乒乓球發射器

• 自動桌球發球機的種類很多，依發球的動力種類可以分成三種：噴氣式、彈力式、以及輪轉式 
  • 噴氣式發球是利用強力氣壓提高球速，將球沿著球道送出 
  • 彈力式又稱為撞擊式，是利用瞬間的撞擊力道將球擊出 
  • 輪轉式又稱為摩擦式，利用高速旋轉的馬達與橡皮輪產生的摩擦力將球送出 

乒乓球發射器

• 相關原理介紹：請勿列出所有相關知識，儘量以能夠在設計與製作過程中應用到的為主！ 
  • 科學：摩擦力 
  • 科技：設計與製作、機具操作與材料處理 
  • 工程：工程設計思考 
  • 數學：齒輪比 
• 介紹原理時，請務必舉出日常生活中的參考範例，以連結學 生的先備知識和經驗

乒乓球發射器

• 實作參考步驟：姚經政、簡爾君、林呈彥、練哲佑、葉栢維（2016） 
• 建議實際進行活動教學時，仍應依據工程設計思考的流程，開放讓學生進行設計與製作較佳 
• 活動影片：https://goo.gl/lp2oLx

其它參考活動

抗震結構競賽活動

其它參考活動

• 科技領域課程綱要課程手冊 
  • 「結構的應用」－桁架橋的設計與製作 
  • 「機構的應用」－機構玩偶設計與製作 
  • 「機電整合與控制的設計與應用」－紅外線循跡自走車的設計與製作

謝謝聆聽、Q & A

林坤誼
國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系
linkuenyi@ntnu.edu.tw