期 未 報 告 教 育 部 96 年 度 中 小 學 科 學 教 育 專 案 年 度 期 末 報 告 計 畫 編 號 :21 計 畫 名 稱 : 科 學 創 意 活 動 競 賽 主 持 人 : 楊 承 謙 老 師 執 行 單 位 : 高 雄 市 民 族 國 小 壹 計 畫 目 的 及 內 容 : ㄧ 計 畫 目 的 : 科 學 遊 戲 創 意 教 學 係 把 握 創 意 引 導 創 意 學 習, 以 及 創 意 生 活 的 3L 精 神 (Leading, Learning, and Living), 循 情 境 關 注 探 索 發 現, 和 創 造 省 思 的 活 動 準 則 進 行 教 學 在 自 發 性 科 學 遊 戲 中, 孩 子 從 作 品 中 學 會 講 道 理 ; 從 做 活 動 中, 學 會 有 創 意 科 學 創 意 遊 戲 競 賽 提 供 了 學 生 實 現 想 法 運 用 知 識 的 機 會 其 主 要 目 的 在 於 透 過 合 作 思 考 與 小 組 學 習 的 教 育 模 式, 鼓 勵 學 生 動 手 做 科 學, 並 提 昇 學 生 創 意 思 考 的 能 力, 以 培 養 學 童 靈 活 思 考 應 用 科 技 和 解 決 問 題 的 能 力, 藉 由 互 相 交 流 觀 摩 學 習, 達 到 在 校 園 中 將 趣 味 科 學 競 賽 活 動 普 遍 化 的 目 的, 並 達 成 下 列 目 標 : ( 一 ) 透 過 實 作 體 驗 科 學 創 意 活 動 的 教 育 過 程 ( 二 ) 培 養 兒 童 創 意 活 動 設 計 指 導 能 力 ( 三 ) 將 科 學 創 意 內 涵 融 入 日 常 教 學 之 中 ( 四 ) 積 極 參 與 科 學 創 意 之 教 育 活 動 學 生 的 科 學 教 育 學 習 大 多 都 是 透 過 紙 筆 測 驗 或 是 實 際 操 作 實 驗 觀 察 科 學 現 象, 而 少 有 讓 學 生 動 腦 及 動 手 去 完 成 利 用 科 原 理 設 計 完 成 其 夢 想 的 實 體 這 次 科 學 創 意 競 賽 活 動 乃 是 補 其 教 學 上 之 不 足, 透 過 競 賽 的 活 動 讓 學 生 能 過 利 用 上 課 所 學 之 科 學 理 論, 運 用 課 餘 時 間 從 事 科 學 學 習, 讓 學 生 能 夠 從 實 際 操 作 中 去 完 成 其 設 計 作 品, 而 也 從 實 際 操 作 中 慢 慢 去 修 正 期 設 計 上 的 缺 點, 讓 其 體 驗 科 學 其 實 與 生 活 是 息 息 相 關 二 計 畫 內 容 : ( 一 ) 低 年 級 競 賽 項 目 : 疊 疊 樂 ( 如 附 件 一 ) 1. 原 理 說 明 : 利 用 養 樂 多 空 瓶 來 堆 疊 成 兩 組 高 柱, 因 為 結 構 很 輕 所 以 堆 疊 的 重 量 一 定 要 均 勻 並 可 培 養 學 生 細 心 與 穩 定 性 的 操 作 能 力 2. 材 料 : 養 樂 多 空 瓶 50 個 五 分 木 條 一 塊 (6cm 45cm) 200g 砝 碼 ( 二 ) 中 年 級 競 賽 項 目 : 平 衡 鳥 的 製 作 ( 如 附 件 二 ) - 53 -
96 年 度 教 育 部 南 區 科 學 教 育 專 案 計 畫 1. 原 理 說 明 : 平 衡 鳥 是 利 用 鳥 嘴 停 在 手 指 頭 上 的 一 種 玩 具, 它 有 重 心 集 中 降 低, 結 構 很 輕 左 右 重 量 均 勻 等 等 特 性 的 模 型 它 最 主 要 的 特 性 就 是 平 衡 ; 所 以 在 製 作 過 程 中 一 定 要 細 心 才 會 達 到 平 衡 2. 材 料 : 塑 膠 吸 管 ( 直 管 )( 彎 管 ) 若 干 細 膠 帶 泡 棉 膠 油 土 一 塊 廢 乾 電 池 (D 號 )3 顆 剪 刀 ( 美 工 刀 ) ( 三 ) 高 年 級 競 賽 項 目 : 小 人 國 投 石 器 ( 如 附 件 三 ) 1. 原 理 說 明 : 相 傳 兩 千 多 年 前, 物 理 大 師 阿 基 米 德 曾 利 用 他 所 發 明 的 前 所 未 見 強 大 武 器 -- 投 石 器, 擊 退 進 犯 家 園 的 羅 馬 軍 團 但 最 後 仍 因 圍 城 叛 變 而 終 告 淪 陷 阿 基 米 德 也 遭 羅 馬 軍 隊 刺 殺 身 亡 此 後 羅 馬 人 將 這 一 威 力 強 大 的 武 器 加 以 改 良, 成 為 巨 石 散 彈 火 焰 等 攻 城 和 破 敵 的 先 進 武 器, 而 成 就 了 羅 馬 帝 國 的 霸 業 現 在 我 們 就 利 用 阿 基 米 德 的 槓 桿 原 理 作 一 台 小 人 國 投 石 器 2. 材 料 : 方 形 竹 筷 12 枝 橡 皮 筋 20 條 乒 乓 球 5 球 皮 尺 1 捲 養 樂 多 空 罐 1 瓶 600CC 礦 泉 水 瓶 1 瓶 熱 熔 膠 條 1 條 細 鐵 絲 20cm 熱 熔 槍 1 把 貳 研 究 方 法 及 步 驟 : 競 賽 方 法 採 分 組 操 作 但 以 年 級 評 分 方 式 進 行, 組 別 分 為 低 中 高 年 級 三 組, 設 計 三 個 年 段 競 賽 主 題 ( 如 附 件 一 二 三 ), 其 競 賽 方 式 為 : 一 採 現 場 實 作 完 成 作 品 方 式 二 命 題 事 先 公 布, 並 得 蒐 集 資 料 深 入 研 究, 實 際 製 作 不 斷 改 善 三 報 名 時 即 繳 交 設 計 圖 說 明 書, 競 賽 當 天 在 60 分 鐘 內 以 現 場 提 供 之 材 料 完 成 作 品, 逾 時 不 交 作 品 則 以 放 棄 論 四 競 賽 材 料 : 以 主 辦 單 位 提 供 之 材 料 為 主, 不 可 自 行 攜 帶 材 料 五 實 作 階 段 禁 止 指 導 教 師 入 場, 由 學 生 於 時 限 內 獨 立 完 成 透 過 競 賽 方 式 激 發 學 生 自 我 學 習 的 能 力, 而 在 競 賽 前 主 辦 單 位 先 將 各 年 段 之 主 題 製 作 過 程 錄 影 存 檔, 公 告 於 學 校 的 網 站 上, 讓 有 興 趣 參 加 競 賽 的 同 學 可 以 上 網 觀 看, 透 過 數 位 的 學 習, 可 以 強 化 學 生 自 學 的 能 力, 而 且 利 用 假 期 可 以 不 斷 練 習, 透 過 動 手 作 及 從 錯 中 學, 培 養 學 生 科 學 精 神 及 素 養 參 目 前 研 究 成 果 : 從 做 中 學 學 中 做 錯 中 學 中 學 習 科 技 巧, 養 成 學 生 動 手 動 腦 的 - 54 -
期 未 報 告 技 能 動 手 做 實 驗 親 手 製 作 是 了 解 科 學 的 捷 徑 突 破 傳 統 理 論 的 藩 籬, 強 調 動 手 操 作 的 精 神, 透 過 簡 單 的 實 驗, 讓 孩 子 學 會 手 腦 並 用 的 方 法, 進 而 了 解 科 學 的 原 理 與 現 象 依 據 皮 亞 傑 的 認 知 發 展 理 論, 我 們 依 年 段 設 計 了 三 個 競 賽 主 題, 在 低 年 級 ( 一 二 年 級 ) 方 面, 以 平 衡 為 出 發 的 疊 疊 樂, 利 用 養 樂 多 瓶 50 個, 而 底 層 限 制 兩 邊 各 8 個, 第 二 層 開 始 各 自 發 揮 創 意 往 上 疊 高, 疊 到 最 高 層 時 放 上 木 板, 然 後 在 木 板 上 放 上 200 克 的 油 土,10 秒 內 不 讓 養 樂 多 瓶 倒 下 則 算 成 功, 而 在 競 賽 時 間 未 結 束 前, 各 隊 都 可 向 自 己 的 最 高 紀 錄 挑 戰 ; 而 競 賽 時 間 結 束 後, 以 各 隊 最 高 紀 錄 為 成 績 計 算, 最 多 層 的 為 優 勝 中 年 級 ( 三 四 年 級 ) 方 面, 也 是 以 平 衡 為 主 題, 但 其 難 度 較 低 年 級 困 難 些 ; 其 競 賽 是 以 製 作 平 衡 鳥 為 出 發, 以 吸 管 設 計 出 在 竹 筷 子 上 保 持 平 衡 不 掉 下 來 的 各 種 動 物 造 型 或 型 體, 在 材 料 上 除 吸 管 外 還 有 剪 刀 油 土 ( 讓 學 生 調 整 平 衡 用 ) 膠 帶 圖 釘 等, 而 以 設 計 的 面 積 大 小 及 保 持 平 衡 的 長 短 為 評 分 標 準 高 年 級 ( 五 六 年 級 ) 則 以 彈 力 槓 桿 定 律 為 出 發, 以 設 計 投 石 器 為 主 題, 材 料 : 方 形 竹 筷 12 枝 橡 皮 筋 20 條 乒 乓 球 5 球 皮 尺 1 捲 養 樂 多 空 罐 1 瓶 600CC 礦 泉 水 瓶 1 瓶 熱 熔 膠 條 1 條 細 鐵 絲 20cm 熱 熔 槍 1 把 評 分 標 準 以 在 固 定 同 一 距 離 裡, 投 進 標 的 物 最 多 乒 乓 球 的 隊 伍 為 獲 勝 三 個 年 段 的 主 題 結 合 數 位 學 習, 聘 請 焦 恆 永 老 師 及 黃 清 原 老 師 錄 製 三 個 主 題 製 作 過 程 及 注 意 事 項, 在 錄 製 的 過 程 中 為 了 讓 學 生 能 夠 在 家 練 習, 所 以 在 材 料 上 以 學 生 能 夠 取 得 為 主, 而 在 錄 製 的 影 片 中, 除 了 製 作 的 步 驟 詳 細 解 說 外, 並 告 知 各 步 驟 應 注 意 事 項, 而 也 鼓 勵 學 童 多 動 腦 及 動 手 實 際 操 作, 發 揮 其 創 意 及 科 學 的 探 究 精 神 此 競 賽 辦 法 於 96 年 1 月 12 日 公 布 於 學 校 的 網 站 上, 讓 學 校 的 老 師 家 長 及 學 生 都 可 上 網 去 查 詢 相 關 的 競 賽 辦 法 及 注 意 事 項 ; 除 此 更 可 將 各 主 題 的 製 作 方 法 下 載 觀 看 讓 學 生 能 夠 培 養 自 學 的 能 力 科 學 動 手 做 的 探 究 精 神 而 競 賽 時 間 是 在 3 月, 競 賽 辦 法 提 早 於 寒 假 前 公 告, 其 涵 意 是 希 望 學 生 在 寒 假 期 間 可 以 有 較 多 的 時 間 練 習, 而 也 可 以 增 進 親 子 間 互 動 關 係 ; 除 此 此 競 賽 採 取 的 是 團 隊 或 個 人 報 名, 若 是 團 隊 報 名 則 可 培 養 學 生 合 作 及 遇 問 題 如 何 透 過 團 隊 的 力 量 解 決 問 題, 另 外 家 長 也 可 了 解 孩 子 與 同 學 互 動 上 的 情 形 在 傳 統 的 科 學 教 學 中, 老 師 通 常 先 介 紹 理 論 及 應 用 公 式, 然 後 講 解 例 題, 接 著 做 習 題, 再 視 時 間 許 可 到 實 驗 室 作 實 驗 而 實 驗 則 依 據 實 驗 課 本 進 行, 先 講 原 理, 然 後 依 據 實 驗 步 驟 操 作, 填 寫 數 據 表 格, 回 答 討 論 問 題, 完 成 實 驗 報 告 而 此 次 的 科 學 創 意 競 賽 則 完 全 出 於 孩 子 的 意 願 組 隊 或 個 人, 跳 脫 傳 統 不 在 課 堂 上 進 行 課 程 教 學, 而 是 讓 學 生 自 學 並 從 做 中 學, 由 自 己 利 用 時 間 從 實 際 操 作 中 去 發 現 問 題, 而 再 從 問 題 中 探 究 問 題 所 在, 然 後 提 出 問 題 解 決 的 方 法 而 問 題 解 決 的 策 略 若 是 參 賽 者 是 以 個 人 參 賽 可 能 是 個 人 的 想 法, 但 若 是 以 團 隊 參 賽 者 其 問 題 解 決 的 策 略 可 能 是 經 過 團 隊 討 論 而 來, 而 不 - 55 -
96 年 度 教 育 部 南 區 科 學 教 育 專 案 計 畫 論 其 解 決 問 題 的 策 略 如 何 得 來, 在 參 與 這 項 競 賽 過 程 中, 學 生 已 從 實 際 製 作 過 程 中 學 到 科 學 的 精 神, 就 是 不 斷 地 嘗 試, 從 錯 誤 中 問 題 中 去 尋 找 可 能 解 決 問 題 的 途 徑, 再 從 不 斷 地 實 驗 中 獲 得 自 己 想 法 的 驗 證 與 失 敗 從 驗 證 中 獲 得 成 功 的 喜 悅, 但 也 從 驗 證 失 敗 中 獲 得 如 何 從 各 種 因 素 中 去 探 究 失 敗 的 原 因, 從 失 敗 中 獲 得 成 功 的 機 會 傳 統 課 堂 上 的 實 驗 則 是 驗 證 式 的, 食 譜 式 的, 學 生 按 表 操 課, 只 是 用 來 驗 證 課 本 理 論 的 正 確 性, 而 往 往 當 實 驗 結 果 與 理 論 預 測 有 差 距 時, 我 們 常 常 以 實 驗 誤 差 或 理 論 與 實 際 總 是 有 差 距 來 帶 過! 其 實, 我 們 有 沒 有 深 思 過, 理 論 與 實 際 有 差 距 的 真 正 原 因 何 在? 也 許 是 理 論 有 問 題, 不 夠 完 備, 也 許 是 實 驗 時 的 變 因 考 量 不 夠 周 詳, 變 因 沒 有 控 制 好 當 實 驗 結 果 與 理 論 不 合 時, 我 們 稱 為 異 例, 那 是 培 養 學 生 科 學 探 究 發 展 的 契 機, 食 譜 式 的 實 驗 是 模 仿 式 教 學, 可 以 培 養 學 生 的 操 作 技 能, 增 加 學 生 的 經 驗, 強 化 學 生 對 理 論 的 記 憶, 可 是 對 學 生 ( 尤 其 是 中 低 成 就 學 生 ) 的 概 念 理 解 及 解 決 問 題 能 力 的 提 升 助 益 不 大 這 次 競 賽 大 膽 的 假 設 學 生 的 自 學 能 力 是 可 被 激 發, 所 以 跳 脫 教 室 的 課 堂 實 際 教 學, 完 全 由 學 生 透 過 數 位 上 的 學 習, 由 本 校 網 頁 網 路 上 去 下 載 相 關 資 料 學 習, 因 為 我 們 設 定 這 些 主 題 都 是 學 生 能 力 可 自 行 學 完 成, 除 此 這 些 主 題 還 充 滿 挑 戰 性 及 趣 味 性, 透 過 競 賽 現 場 的 氣 氛 更 能 激 發 學 生 求 表 現 的 動 力 也 因 為 研 究 者 有 這 樣 的 的 設 定, 相 信 學 生 絕 對 可 以 自 我 學 習, 從 做 中 學 去 發 現 問 題 提 出 解 決 問 題 的 能 力, 但 研 究 者 也 發 現 有 些 教 師 及 家 長 仍 是 不 放 心 參 與 其 中, 比 例 最 高 是 低 年 級, 從 競 賽 辦 法 的 公 布 開 始, 打 電 話 進 來 詢 問 最 多 是 低 年 家 長 及 導 師 ; 深 怕 孩 子 表 現 不 好, 所 以 從 競 賽 規 則 中 的 器 材 及 材 料 都 詢 問 的 相 當 仔 細, 而 有 些 導 師 將 它 列 入 寒 假 作 業 中, 甚 至 開 學 之 後 再 利 用 彈 性 課 程 全 搬 來 一 次 寒 假 作 業 大 驗 收, 便 可 看 出 教 師 對 這 次 競 賽 的 重 視 在 報 名 的 過 程 中, 發 現 其 繳 回 的 報 名 表 上 的 設 計 圖 及 解 說, 真 的 可 以 說 學 生 的 創 意 無 限, 只 要 老 師 們 肯 給 予 時 間 及 機 會, 則 孩 子 的 發 展 的 空 間 便 有 無 限 的 延 伸, 但 我 們 教 育 都 不 肯 等 待 不 願 給 孩 子 時 間 去 思 考, 希 望 我 們 教 給 孩 子 他 的 都 能 馬 上 學 會 牢 牢 的 將 知 識 記 住, 而 在 低 年 級 部 分 部 分 大 約 有 30 隊 參 加, 而 在 設 計 圖 的 創 意 上, 有 些 隊 伍 是 畫 簡 圖, 有 的 連 其 實 驗 操 作 的 步 驟 都 寫 下, 而 有 些 更 是 以 照 片 方 式 呈 現, 而 在 低 年 級 寒 假 在 家 練 習 的 狀 況 來 看 大 家 都 花 了 很 多 時 間 中 年 級 部 分 大 約 有 42 隊 報 名, 在 設 計 圖 部 分 大 都 以 鳥 類 設 計 為 出 發, 但 其 中 有 一 隊 其 設 計 的 鳥 頭 是 以 蛇 頭 來 代 替, 充 分 發 揮 孩 子 的 想 像 力 在 高 年 級 部 分 參 加 的 隊 伍 較 少 大 約 23 隊, 在 設 計 圖 上 創 意 不 如 低 中 年 級 來 的 多, 或 許 這 符 合 我 們 台 灣 人 的 特 性, 越 大 限 制 越 多 照 道 理 來 說 高 年 的 表 現 應 會 比 低 中 年 級 來 的 好, 但 在 設 計 圖 上 卻 不 盡 然, 或 許 高 年 級 活 動 較 多 花 的 心 思 相 對 也 就 較 少 選 手 們 經 過 一 個 寒 假 的 練 習, 及 開 學 後 指 導 老 師 的 叮 嚀 及 提 供 意 見, 終 - 56 -
- 57 - 期 未 報 告 於 來 到 競 賽 的 時 間 及 現 場, 在 競 賽 的 現 場 只 有 參 賽 者 參 與, 指 導 老 師 及 家 長 都 不 得 進 入 競 賽 場 地, 完 全 由 學 生 在 預 定 的 時 間 內 完 成 其 作 品 由 參 賽 的 隊 伍 針 對 自 己 的 問 題 在 限 定 的 時 間 內 提 出 解 決 方 案 並 完 成 作 品 在 低 年 級 部 分 則 是 向 自 己 的 最 高 紀 錄 挑 戰, 在 限 定 的 時 間 內 不 斷 思 考 如 何 讓 自 己 的 團 隊 能 疊 出 最 高 最 穩 的 養 樂 多 瓶, 在 競 賽 過 程 中 發 現 學 生 可 能 透 過 寒 假 練 習, 都 想 一 次 就 達 到 最 高 紀 錄, 則 發 現 競 賽 所 提 供 的 材 料 與 在 家 自 行 練 習 有 所 差 別, 而 不 能 一 次 就 達 到 最 高 紀 錄, 因 此 負 責 競 賽 的 主 持 人 及 評 審 老 師 則 不 斷 地 提 醒 參 賽 者 先 讓 自 己 的 團 隊 疊 出 最 穩 的 養 樂 多 瓶, 讓 自 己 的 隊 伍 有 成 績 然 後 再 不 斷 地 嘗 試 向 己 的 最 高 紀 錄 挑 戰, 幸 好 主 持 人 及 評 審 老 師 不 斷 提 醒, 否 則 孩 子 的 思 路 非 常 的 簡 單, 而 其 中 有 一 隊 經 過 評 審 老 師 的 提 醒, 似 乎 忽 然 間 整 個 團 隊 醒 了 過 來, 從 新 分 配 每 位 成 員 負 責 的 部 分, 而 疊 的 部 分 則 由 最 穩 的 孩 子 來 做, 其 他 的 孩 子 則 是 綁 做 每 一 層 的 養 樂 多 瓶, 而 這 一 隊 總 共 成 功 了 四 次, 每 次 都 像 自 己 原 先 的 紀 錄 挑 戰 成 功, 而 其 歡 樂 及 歡 呼 聲 不 斷, 最 後 其 最 高 紀 錄 是 9 層 另 外 一 隊 則 是 從 一 開 始 便 很 有 秩 序 每 個 成 員 負 責 自 己 的 工 作, 看 來 在 家 練 習 應 該 花 了 許 多 時 間, 而 其 最 高 紀 錄 是 11 層 也 是 本 屆 冠 軍, 而 又 有 一 隊 非 常 有 創 意, 將 其 沒 用 上 的 養 樂 多 瓶 在 木 板 上 做 造 型, 而 這 屆 的 疊 疊 樂 競 賽 也 有 以 個 人 參 加, 而 這 樣 的 活 動 發 現 自 己 一 個 人 較 吃 虧, 在 完 成 的 速 度 上 較 慢, 而 且 發 現 當 在 競 賽 的 現 場 氣 氛 影 響 下, 單 獨 參 加 的 參 賽 者 有 點 退 縮 及 膽 怯 而 在 限 定 的 時 間 內 幾 乎 每 一 組 參 賽 的 隊 伍 約 有 五 次 以 上 挑 戰 的 機 會, 而 挑 戰 成 功 的 經 驗 約 有 二 到 三 次 左 右 在 成 人 的 世 界 中 可 能 會 覺 得 疊 疊 樂 這 麼 簡 單 活 動, 應 該 很 快 就 可 完 成, 但 在 低 年 級 學 生 卻 是 需 要 花 費 一 些 時 間, 並 不 是 我 們 所 想 像 的 那 麼 簡 單, 所 以 不 要 用 成 人 的 標 準 來 看 孩 子 的 行 為 及 表 現 在 中 年 級 部 分 則 是 在 限 定 時 間 內 完 成 自 己 設 計 的 平 衡 鳥, 也 向 面 積 最 大 的 極 限 挑 戰 平 衡, 在 參 賽 的 隊 伍 中 發 現 有 一 隊 其 設 計 圖 畫 的 跟 實 體 一 樣 大, 另 一 隊 其 設 計 的 造 型 是 以 蜘 蛛 網 為 主 題, 在 競 賽 的 過 程 中 發 現 中 年 級 的 學 生 參 與 度 非 常 高, 在 製 作 的 過 程 中 成 員 間 不 斷 討 論 及 分 工 大 家 都 非 常 的 投 入, 而 平 衡 鳥 之 重 點 是 在 參 賽 者 如 何 將 其 製 作 的 吸 管 鳥 在 竹 筷 子 上 保 持 平 衡 不 墜 地 在 競 賽 過 程 中 發 現 學 生 有 些 做 的 非 常 大, 但 無 法 使 其 平 衡 在 竹 筷 子 上 而 有 些 隊 伍 則 在 其 設 計 製 作 完 成 吸 管 鳥 放 在 竹 筷 子 上 無 法 保 持 平 衡 時, 很 快 的 就 找 到 解 決 方 法, 在 吸 管 鳥 的 兩 翼 加 上 油 土 讓 其 兩 邊 重 量 相 等 保 持 平 衡, 而 有 些 則 不 斷 地 嘗 試, 甚 至 在 毫 無 方 法 下 則 利 用 圖 釘 將 其 吸 管 鳥 釘 在 竹 筷 子 上, 但 經 過 評 審 的 提 醒, 可 參 考 其 他 隊 伍 解 決 問 題 的 方 法 時, 學 生 在 觀 摩 下 則 逐 漸 完 成 其 作 品 在 高 年 級 方 面 困 難 度 又 較 低 中 年 級 高 些, 除 了 在 限 定 時 間 內 以 主 辦 單 位 所 提 供 的 材 料 完 成 投 石 器 的 製 作 外, 更 需 有 足 夠 的 時 間 去 測 試 所 製 作 的 投 石 器 是 否 準 確 性 高, 因 為 競 賽 計 分 的 項 目 是 競 賽 投 石 準 確 度, 因 此 高 年 級 的 學 生 各 隊 都 發 揮 其 團 隊 精 神, 努 力 在 最 快 時 間 內 完 成 投 石 器 的 製 作, 讓 剩 下 更
96 年 度 教 育 部 南 區 科 學 教 育 專 案 計 畫 多 的 時 間 去 測 試 投 石 器 的 投 準 度, 以 及 做 修 正 的 時 間 在 競 賽 過 程 中 將 學 生 競 賽 的 過 程 錄 影 及 拍 照, 並 且 將 優 勝 的 作 品 配 合 本 校 的 科 學 嘉 年 華 會, 在 主 題 展 覽 館 展 出, 讓 家 長 及 學 生 參 觀 肆 目 前 完 成 進 度 : 進 度 的 控 管 是 計 畫 進 行 重 要 的 里 程, 由 計 劃 進 行 的 進 度 中 可 看 出 計 畫 進 行 中 所 遇 到 困 難 度 有 多 大, 而 本 校 所 申 請 的 是 以 科 學 推 廣 活 動 教 育 為 主, 在 計 畫 進 行 中 主 要 以 競 賽 為 主, 透 過 學 生 平 時 所 學 的 科 學 知 識 加 以 運 用, 在 主 辦 單 位 指 定 的 主 題 下 限 時 完 成, 這 對 於 學 生 是 一 種 挑 戰 目 前 進 度 已 大 致 完 成, 在 競 賽 部 分 的 推 廣 已 如 期 完 成 而 整 個 計 畫 的 進 行 一 切 的 完 成 進 度 都 如 計 畫 之 初 進 行 伍 預 定 完 成 進 度 : 現 階 段 在 規 劃 科 學 創 意 遊 戲 的 教 師 研 習 及 下 一 年 度 的 科 學 創 意 遊 戲 競 賽 而 規 劃 創 意 遊 戲 的 教 師 研 習 以 太 陽 能 動 力 創 意 車 為 主 題, 利 用 週 三 教 師 進 修 時 間 對 全 校 教 師 進 行 太 陽 能 動 力 創 意 車 研 習, 而 下 年 度 的 科 學 創 意 遊 戲 競 賽 透 過 科 學 教 育 小 組 討 論, 跟 太 陽 能 動 力 創 意 車 的 教 師 研 習 做 結 合, 以 環 保 教 育 與 科 學 教 育 的 結 合 進 行 太 陽 能 動 力 創 意 車 競 賽 陸 討 論 與 建 議 :( 含 遭 遇 之 困 難 與 解 決 方 法 ) 本 活 動 係 把 握 創 意 引 導 創 意 學 習, 以 及 創 意 生 活 的 3L 精 神 (Leading, Learning, and Living), 循 情 境 關 注 探 索 發 現, 和 創 造 省 思 的 活 動 準 則 進 行 教 學 在 自 發 性 科 學 遊 戲 中, 孩 子 從 作 品 中 學 會 講 道 理 ; 從 做 活 動 中, 學 會 有 創 意 科 學 創 意 遊 戲 競 賽 提 供 了 學 生 實 現 想 法 運 用 知 識 的 機 會 其 主 要 目 的 在 於 透 過 合 作 思 考 與 小 組 學 習 的 教 育 模 式, 鼓 勵 學 生 動 手 做 科 學, 並 提 昇 學 生 創 意 思 考 的 能 力, 以 培 養 學 童 靈 活 思 考 應 用 科 技 和 解 決 問 題 的 能 力, 藉 由 互 相 交 流 觀 摩 學 習, 達 到 在 校 園 中 將 趣 味 科 學 競 賽 活 動 普 遍 化 的 目 的, 並 達 成 下 列 目 標 : 1. 透 過 實 作 體 驗 科 學 創 意 活 動 的 教 育 過 程 2. 培 養 兒 童 創 意 活 動 設 計 指 導 能 力 3. 將 科 學 創 意 內 涵 融 入 日 常 教 學 之 中 4. 積 極 參 與 科 學 創 意 之 教 育 活 動 活 動 規 劃 之 初, 科 教 小 組 討 論 如 何 落 實 科 學 生 活 化 生 活 科 學 化, 並 能 達 到 上 述 的 教 育 目 標, 培 養 學 生 探 究 的 精 神 ; 但 在 整 個 主 題 確 定 後, 接 連 下 來 在 整 個 活 動 在 準 備 期 競 賽 中 及 完 成 期 上 遭 遇 到 許 多 方 面 困 難 : - 58 -
一 準 備 期 : 期 未 報 告 在 準 備 期 上 所 遭 遇 的 困 難 是, 在 材 料 準 備 上 及 時 間 的 規 劃 上, 在 材 料 上 較 困 難 的 是 投 石 器 所 需 方 形 的 竹 筷 子, 在 市 面 上 一 般 販 售 的 都 是 圓 柱 形 的 筷 子 較 多, 方 形 的 竹 筷 非 常 少, 所 以 花 在 找 方 形 竹 筷 的 時 間 非 常 多, 後 來 小 組 討 論 是 否 有 可 替 代 的 物 品, 或 是 加 些 工 具 或 材 料 可 以 達 到 方 形 竹 筷 的 穩 固 效 果, 經 過 大 家 的 集 思 廣 益 及 嘗 試 任 何 可 替 代 或 加 其 他 材 料 所 展 現 的 效 果, 經 過 小 組 成 員 的 實 驗 及 試 做, 發 現 當 初 認 為 方 形 在 橡 皮 筋 的 捆 綁 上 較 穩 固, 但 小 組 經 過 實 驗 及 實 作 上 實 物 的 操 作 發 現, 其 實 只 要 加 上 熱 熔 槍 及 熱 熔 膠 則 可 協 助 其 穩 固 性, 所 以 我 們 便 採 用 一 般 圓 形 竹 筷 子, 然 後 再 加 上 其 他 材 料 的 配 合 而 在 低 年 級 上 養 樂 多 瓶 每 組 50 瓶, 預 估 需 40 到 50 組 左 右, 也 就 是 全 校 需 要 2000-2500 瓶 養 樂 多 罐 子, 一 下 子 要 學 生 準 備 太 多, 於 是 加 入 環 保 觀 念 並 和 營 養 午 餐 作 結 合, 請 營 養 師 設 計 菜 單 時 將 養 樂 多 設 計 進 入 菜 單, 然 後 向 全 校 宣 導 將 養 樂 多 瓶 回 收 至 教 務 處, 然 後 由 教 務 處 科 教 小 組 成 員 將 回 收 的 養 樂 多 瓶 稍 做 整 理 提 供 給 有 意 願 參 加 組 隊 的 低 年 級 同 學 練 習 二 競 賽 中 : 在 競 賽 中 突 發 的 狀 況 非 常 多, 例 如 : 低 年 級 的 疊 疊 樂, 在 膠 帶 的 切 割 上, 主 辦 單 位 準 備 是 剪 刀, 而 同 學 在 家 練 習 的 是 膠 帶 台, 就 發 生 同 學 能 在 那 裡 不 知 如 何 是 好, 幸 好 評 審 適 時 的 給 於 提 示 化 解 了 同 學 在 工 具 上 的 不 適 應, 在 高 年 級 方 面, 原 先 評 分 是 設 計 看 將 乒 乓 球 投 入 水 桶 中 數 量 的 多 寡, 但 因 準 備 的 水 桶 高 度 太 高 同 學 在 嘗 試 上 成 功 率 非 常 低, 於 是 緊 急 開 評 審 會 議, 商 議 是 否 有 替 代 方 案 仍 是 可 達 到 相 同 目 的, 後 來 運 用 椅 面, 將 乒 乓 球 投 中 椅 面 則 算 得 分, 同 樣 也 達 投 石 器 投 準 的 目 的 三 完 成 後 : 當 整 個 競 賽 完 成 後, 學 生 的 作 品 優 秀 的 如 何 呈 現, 而 不 佳 的 如 何 處 理? 小 組 在 這 方 面 也 是 各 有 不 同 的 看 法, 後 來 經 過 成 員 的 討 論 達 成 共 識, 將 優 秀 的 作 品 配 合 科 學 嘉 年 華 會 親 子 教 學 日, 在 本 校 的 主 題 展 覽 館 展 出, 讓 當 日 參 加 的 家 長 及 老 師 同 學 提 供 參 觀 的 活 動 而 不 佳 的 作 品 則 將 之 拆 解, 而 可 回 收 再 利 用 的 材 料 則 留 下 提 供 給 教 師 在 教 學 上 使 用, 而 不 可 再 運 用 則 做 垃 圾 分 類 經 過 這 模 式 的 競 賽 在 學 生 家 長 及 老 師 的 反 應 回 饋, 都 給 予 肯 定 的 支 持, 也 希 望 學 校 多 利 用 此 模 式 舉 辦 科 學 創 意 活 動 競 賽, 讓 學 生 能 夠 將 所 學 應 用 於 日 常 生 活 中, 而 且 也 可 補 教 學 上 之 不 足 讓 學 生 有 實 際 操 作 實 驗 探 究 的 時 間, 驗 證 其 所 學 的 科 學 原 理 在 日 常 生 活 裡 是 處 處 可 見 在 經 過 這 樣 科 學 創 意 競 賽 的 活 動, 然 後 搭 配 學 校 的 科 學 嘉 年 華 親 子 教 學 日, 讓 學 生 漸 漸 產 生 對 科 學 探 究 的 興 趣, 在 9 月 開 學 時 研 發 組 就 接 到 不 少 家 長 的 詢 問, 這 學 年 度 類 似 科 學 創 意 活 動 競 賽 什 麼 時 候 進 行, 而 也 有 一 些 學 生 - 59 -
96 年 度 教 育 部 南 區 科 學 教 育 專 案 計 畫 在 課 堂 上 也 會 發 問, 學 校 什 麼 時 候 再 舉 辦 科 學 競 賽 活 動, 由 學 生 及 家 長 的 詢 問 及 反 應, 可 看 出 透 過 這 樣 的 活 動, 科 學 的 精 神 已 漸 漸 在 民 族 國 小 紮 根 科 學 教 育 競 賽 活 動 在 小 學 階 段 並 不 多, 而 只 是 讓 學 生 在 課 堂 上 學 習 到 與 生 活 息 息 相 關 的 科 學 原 理, 並 不 能 讓 學 生 有 深 刻 的 體 驗, 而 透 過 競 賽 活 動 讓 學 生 運 用 上 課 中 所 學 之 相 關 的 科 學 知 識 設 計 與 競 賽 相 關 之 主 體 作 品 從 實 際 的 操 作 運 用 其 所 學 科 學 知 識 對 其 所 設 計 的 作 品 做 修 正, 除 此 透 過 團 隊 的 合 作, 學 習 到 如 何 與 人 溝 通, 當 有 團 隊 組 員 中 有 相 左 意 見 時, 如 何 透 過 團 隊 的 討 論 取 得 到 共 識, 所 以 競 賽 活 動 不 只 是 在 成 績 的 展 現, 而 從 活 動 中 也 可 學 習 到 其 他 相 關 的 附 學 習 結 論 : 經 由 競 賽 活 動 結 束 後, 想 知 道 學 生 在 競 賽 活 動 後 對 其 科 學 的 學 習 是 否 有 提 升 其 學 習 意 願? 透 過 對 任 課 教 師 的 訪 問, 發 現 學 生 參 加 完 之 後 對 科 學 的 學 習 的 參 與 度 有 明 顯 的 增 加 其 學 習 意 願 而 透 過 對 任 課 教 師 對 此 次 競 賽 活 動 的 問 卷 中 發 現, 老 師 對 於 此 次 的 競 賽 活 動 都 抱 以 認 同 的 態 度, 但 對 活 動 內 容 融 入 於 課 程 中 常 會 因 此 造 成 老 師 在 課 程 中 有 些 延 宕, 希 望 學 校 須 於 課 程 計 畫 撰 寫 時 將 之 提 出, 讓 任 課 教 師 能 夠 中 其 納 入 課 程 進 度 中, 以 免 對 原 先 設 計 的 課 程 進 度 造 成 延 宕 而 透 由 競 賽 的 活 動 對 學 生 的 科 學 教 育 學 習 是 有 幫 助 的 柒 參 考 資 料 : DIY 玩 具 大 圖 鑑 民 88 年 聯 廣 圖 書 公 司 : 台 北 續 DIY 玩 具 大 圖 鑑 民 88 年 聯 廣 圖 書 公 司 : 台 北 親 子 創 意 遊 戲 365 民 83 年 信 誼 基 金 : 台 北 學 習 心 理 學, 王 文 科 博 士 主 譯 民 88 年 五 南 : 台 北 - 60 -
期 未 報 告 附 件 一 低 年 級 競 賽 項 目 : 疊 疊 樂 一 原 理 說 明 : 利 用 養 樂 多 空 瓶 來 堆 疊 成 兩 組 高 柱, 因 為 結 構 很 輕 所 以 堆 疊 的 重 量 一 定 要 均 勻 並 可 培 養 學 生 細 心 與 穩 定 性 的 操 作 能 力 二 材 料 : 養 樂 多 空 瓶 50 個 五 分 木 條 一 塊 (6cm 45cm) 200g 砝 碼 ( 養 樂 多 空 瓶 50 個 需 要 自 備 ) 三 比 賽 時 間 : 大 約 60 分 鐘 ( 地 點 另 行 通 知 ) 四 比 賽 日 期 : 五 比 賽 規 則 : (1) 在 60cm 60cm 的 地 面 利 用 養 樂 多 空 瓶 堆 疊 成 兩 個 高 柱, 最 後 再 架 上 長 木 條, 上 方 放 上 200g 砝 碼 就 完 成 競 賽 (2) 最 底 層 的 養 樂 多 空 瓶, 每 邊 最 少 要 8 個 或 8 個 以 上 ; 才 可 堆 疊 第 二 層 (3) 最 上 層 的 養 樂 多 空 瓶, 每 邊 只 能 有 1 個 且 距 離 要 在 40cm 以 內 (4) 堆 疊 的 過 程 中 不 能 使 用 任 何 膠 帶 與 黏 劑 (5)50 個 養 樂 多 空 瓶 不 一 定 要 全 部 使 用 完 畢 (6) 最 上 層 的 養 樂 多 空 瓶 必 須 再 加 上 長 木 條 與 200g 砝 碼, 結 構 未 垮 掉 才 算 完 成 (7) 完 成 後 請 按 鈴 或 舉 手 告 知 裁 判 ( 需 計 時 ) 六 評 分 標 準 : (1) 兩 個 堆 疊 的 養 樂 多 空 瓶 高 柱 的 高 度 (30%) (2) 結 構 完 成 的 時 間 (40%) 註 :30 分 鐘 內 完 成 為 40 分, 每 增 加 一 分 鐘 則 扣 0.5 分, (3) 造 型 與 美 觀 穩 固 性 (30%) 重 物 放 置 的 數 目 - 61 -
96 年 度 教 育 部 南 區 科 學 教 育 專 案 計 畫 附 件 二 平 衡 鳥 的 製 作 一 原 理 說 明 : 平 衡 鳥 是 利 用 鳥 嘴 停 在 手 指 頭 上 的 一 種 玩 具, 它 有 重 心 集 中 降 低, 結 構 很 輕 左 右 重 量 均 勻 等 等 特 性 的 模 型 它 最 主 要 的 特 性 就 是 平 衡 ; 所 以 在 製 作 過 程 中 一 定 要 細 心 才 會 達 到 平 衡 二 材 料 : 塑 膠 吸 管 ( 直 管 )( 彎 管 ) 若 干 細 膠 帶 泡 棉 膠 油 土 一 塊 廢 乾 電 池 (D 號 )3 顆 剪 刀 ( 美 工 刀 ) 三 比 賽 時 間 : 大 約 60 90 分 鐘 ( 地 點 另 行 通 知 ) 四 比 賽 日 期 : 五 製 作 技 巧 : (1) 簡 易 平 衡 鳥 ( 自 行 在 家 中 練 習 ): 拿 一 支 細 鐵 絲 ( 約 20cm) 彎 成 左 圖 一 樣, 左 右 一 樣 長, 兩 側 下 方 加 上 油 土 ( 重 量 要 相 近 ), 將 中 央 支 點 放 在 手 指 上 就 完 成 了 特 性 重 心 集 中 降 低, 支 點 上 升 結 構 很 輕 左 右 重 量 相 近 六 比 賽 流 程 : (1) 分 發 材 料 : 塑 膠 吸 管 最 多 使 用 1 包 為 原 則 膠 帶 一 捲 油 土 可 拿 來 調 整 左 右 重 量 平 均 與 否 剪 刀 ( 美 工 刀 ) 一 支 (2) 規 則 講 解 : 評 分 標 準 重 心 降 低 左 右 平 衡 的 說 明 (3) 製 作 支 架 : 利 用 D 號 廢 乾 電 池 3 顆 夾 住 衛 生 筷, 並 用 膠 帶 纏 繞 3 顆 廢 乾 電 池 做 成 左 下 圖 的 支 架 部 份 << 考 慮 由 校 方 統 一 製 作 >> 支 架 部 份 (4) 製 作 身 體 骨 架 : 利 用 塑 膠 吸 管 與 膠 帶 來 黏 合 成 時 十 字 並 利 用 彎 管 來 轉 折 變 形 塑 膠 吸 管 兩 端 相 結 時 可 以 利 用 兩 者 的 差 來 - 62 -
期 未 報 告 套 緊, 或 是 將 其 中 一 支 縱 切 3-5cm 再 套 合 (5) 身 體 骨 架 延 長 :( 結 構 圖 自 行 設 計 ) ** 油 土 : 用 於 調 整 左 右 的 平 衡 支 撐 點 (6) 製 作 翅 膀 並 延 長 : 翅 膀 必 須 向 前 方 向 左 右 方 同 時 延 長, 否 則 重 心 由 頭 部 轉 移 到 身 體 中 心 線 上 那 麼 鳥 就 會 往 後 下 垂 了 所 以 不 可 單 靠 左 右 方 延 長 (7) 製 作 尾 部 : 從 身 體 骨 架 後 方 開 岔 成 兩 支 或 多 支 的 結 構 (8) 尋 找 重 心 : 利 用 一 支 手 指 頭 來 支 撐 完 成 後 的 作 品, 尋 找 到 重 心 再 用 一 支 大 頭 針 ( 細 木 條 ) 來 穿 刺, 形 成 一 個 凸 點 (9) 測 試 平 衡 : 將 完 成 的 作 品 放 置 在 支 架 上, 增 補 油 土 的 重 量 使 作 品 達 到 平 衡, 且 不 會 掉 落 * * 若 不 想 製 作 鳥 類 也 可 以 製 作 蝴 蝶 * * 七 評 分 標 準 : (1) 使 用 單 一 點 支 撐 ( 以 鳥 嘴 身 體 等 一 點 放 在 支 架 上 ), 整 體 結 構 ( 身 體 翅 膀 尾 部 ) 不 可 以 碰 觸 到 地 面 支 架 若 碰 觸 時 則 淘 汰 不 予 評 分 (2) 左 右 方 ( 鳥 翅 膀 ) 是 否 平 衡 或 歪 斜 ( 佔 20%) (3) 左 右 方 ( 鳥 翅 膀 ) 的 總 長 度, 越 寬 越 好 ; 大 小 是 否 對 稱 一 致 ( 佔 20%) (4) 前 後 方 ( 鳥 身 軀 ) 的 總 長 度, 越 長 越 好 ( 佔 20%) (5) 後 方 ( 鳥 尾 巴 ) 的 造 型 ; 外 型 ( 非 常 像 一 隻 鳥 ) ( 佔 20%) (6) 整 體 結 構 非 常 穩 固 非 常 容 易 達 到 平 衡 ( 佔 20%) 八 附 圖 : 九 可 自 行 組 隊 參 加, 每 隊 最 多 四 名 同 學 每 班 最 多 派 出 2 隊 報 名 表 請 洽 教 務 處 - 63 -
96 年 度 教 育 部 南 區 科 學 教 育 專 案 計 畫 附 件 三 小 人 國 投 石 器 一 前 言 : 相 傳 兩 千 多 年 前, 物 理 大 師 阿 基 米 德 曾 利 用 他 所 發 明 的 前 所 未 見 強 大 武 器 -- 投 石 器, 擊 退 進 犯 家 園 的 羅 馬 軍 團 但 最 後 仍 因 圍 城 叛 變 而 終 告 淪 陷 阿 基 米 德 也 遭 羅 馬 軍 隊 刺 殺 身 亡 此 後 羅 馬 人 將 這 一 威 力 強 大 的 武 器 加 以 改 良, 成 為 巨 石 散 彈 火 焰 等 攻 城 和 破 敵 的 先 進 武 器, 而 成 就 了 羅 馬 帝 國 的 霸 業 現 在 我 們 就 利 用 阿 基 米 德 的 槓 桿 原 理 作 一 台 小 人 國 投 石 器 二 材 料 : 方 形 竹 筷 X12 橡 皮 筋 乒 乓 球 皮 尺 養 樂 多 空 罐 X20 X1 X1 X1 600CC 礦 泉 水 瓶 X1 熱 熔 膠 條 三 比 賽 時 間 : 大 約 60 90 分 鐘 ( 地 點 另 行 通 知 ) X1 四 比 賽 日 期 : 五 製 作 注 意 事 項 : (1) 投 石 器 結 構 上 的 穩 定 度 : 投 石 器 在 定 點 固 定 不 動 ; 每 次 彈 著 點 要 求 一 致 (2) 投 石 器 瞄 準 的 精 確 度 : 依 照 需 要 ; 可 以 調 整 角 度 和 彈 力, 使 其 準 確 的 命 中 目 標 六 比 賽 流 程 : (1) 分 發 材 料 : 同 前 二 (2) 規 則 講 解 : 評 分 標 準 注 意 事 項 拋 射 原 理 瞄 準 技 巧 的 說 明 (3) 製 作 投 石 器 : 詳 如 老 師 口 頭 解 說 - 64 -
期 未 報 告 七 評 分 標 準 : (1) 投 石 器 結 構 的 精 確 度 : 投 射 第 一 發 砲 彈 後, 紀 錄 彈 著 點 ; 將 水 桶 移 到 彈 著 點 位 置 連 續 投 擲 3 發 砲 彈 ; 計 算 落 入 水 桶 中 之 砲 彈 數 量 ( 佔 30%) (2) 投 石 器 瞄 準 的 精 確 度 : 將 水 桶 置 於 五 公 尺 外 ; 調 整 投 石 器 的 拉 力 與 角 度, 投 射 五 發 砲 彈 ; 計 算 落 入 水 桶 中 之 砲 彈 數 量 ( 佔 50%) (3) 投 石 器 美 觀 及 操 空 性 : 外 型 堅 固 穩 定 扳 機 的 操 控 性 ( 佔 20 %) 八 可 自 行 組 隊 參 加, 每 隊 最 多 四 名 同 學 每 班 最 多 派 出 2 隊 報 名 表 請 洽 教 務 處 - 65 -
96 年 度 教 育 部 南 區 科 學 教 育 專 案 計 畫 - 66 -