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教學新視野/導入大學研究能量,未來綠能新科技大探索

2018-08-27 14:34聯合新聞網 文章提供/親子天下

用心推廣科普教育多年,南寧高中積極導入大學研究能量,爭取科技部高瞻計畫支持,以提升校內軟硬體設備,將綠能等新興科技融入教學,為孩子打造前瞻科技與跨領域的學習環境,成為未來綠色創客。

一○六年冬天,在韓國熱鬧展開的首爾國際發明展,吸引了來自全球三十個國家共六百三十二支隊伍同臺競賽,臺灣隊伍憑藉著創意與發明實力,以獲得破百面獎牌的總成績奪下桂冠,成為全場注目的焦點。

簡單的發明,一舉拿下國際金牌

其中,由臺南市立南寧高中、虎尾科技大學與國研院國網中心共同組成的科技部第三期高瞻計畫團隊也交出了漂亮的成績單,榮獲泰國發明學會評審團特別獎及一金二銀的殊榮肯定。

特別是由南寧高中李俊賢校長領軍,校長祕書林順章老師在指導教授的協助下,以3 D列印技術製作了「即測即得簡易光譜儀」,結合了ImageJ軟體,自製燈具及太陽能板,讓學生在不同光源的黃色光下認識太陽能發電所需的光源,以及光譜性質。

簡單的發明,卻一點也不簡單。李俊賢校長笑說:「這項作品因為實用性高、成本低,還有結合雲端與易於推廣的特性,所以獲得評審的好評與青睞。」不僅一舉拿下發明展金牌,泰國發明學會評審團還另外頒贈特別獎,肯定這項創意。

整合資源,陪伴孩子探索科學

深耕科普教育多年,長期協助南寧高中推動科學探索的臺灣科學教育推廣協會李俊穎老師分享觀察,身為完全中學的南寧因為鄰近沙崙綠能科學園區,因此近年來積極將新興綠能科技融入教學,帶孩子探索新領域。

李俊賢校長也指出,南寧高中整合了教育部、科技部與臺南市教育局的資源,在高中優質化與均質化方案、高瞻計畫以及推動行動學習方案等多方資源的挹注下,導入大學研究能量,激發教師團隊創意,鼓勵動手做創客精神,陪伴孩子探索科學、發現創意。

其中最受矚目的就是與虎尾科技大學、國研院國網中心合作申請科技部高瞻計畫,結合新興科技主題、自造者理念,研發跨學科的綠能科技探究式創客課程,期許給孩子不一樣的學習。 南寧高中近年來積極將新興綠能科技融入教學,帶孩子探索新領域。

高瞻師生表現同樣精采

虎尾科技大學電子工程系閔庭輝教授表示,高瞻計畫是從一○五年十月起開始,規劃以三年的時間開發:太陽能光電、物理反應式綠色能源及各種充電儲能技術、化學反應式綠色能源及能量轉換等三大部分的創客課程。

同時透過成立高瞻班,讓更多對綠色未來感興趣的孩子能全面、深入地加入研究新興科技的行列。

而最令人欣慰的是,一○六年七月南寧高瞻班學生參加臺灣國際創新發明暨設計競賽,獲得銅牌獎肯定。同一時間,教師團隊也參加科技部舉辦的第三期高瞻計畫成果展─科技松,獲得高瞻課程特色獎與教師教學組優選獎,師生的表現同樣精采。

延續教學,打造學校專屬特色課程

閔庭輝教授也笑說:「我們還要和南寧的老師一起把課程向下延伸,讓國中階段的孩子有機會及早探索學習。」為了讓國中到高中階段的科學教材有所延續,更因應當前翻轉教育與Maker風潮,鼓勵學生自己動手做,教學團隊開始激盪創意,設計各種創新教具與教材,讓學生輕鬆玩、快樂學。

在校內推動科學活動,常帶著學生南征北討挑戰校外競賽的主任祕書林順章老師分享,「雖然一開始大家因為不熟悉高瞻計畫,老師們都抱持著觀望的態度,但教學氛圍的型塑與改變,需要大家一起努力,才能有成果。」

因此在李俊賢校長的鼓勵與支持下,林順章老師也積極邀請自然、物理、生物、理化等科目的老師加入交流,透過定期會議的討論、修正,加上討論課程實施前後測分析、課程的研發與改進等,慢慢建立大家的信心,也帶動更多老師的參與。

「以前上課總是照著課本進度教,學生常常覺得很無聊,老師又不得不上。」自然科陳慶雲老師分享,「現在透過新的教具讓學生組裝、實驗,上課的氣氛明顯變好了。」

生物化學科陳惟曦老師與物理科陳建良老師也分享,隨著教育趨勢的改變,過去的教比較重視演算與基礎知識的建立,現在反過來較重視實驗,大大提高讓學生動手做的機會。當然,老師們也一致認同,讓學生從錯誤中嘗試改進、修正,進而解決問題,才能學到寶貴的經驗。

透過教師團隊的共同努力,打造專屬南寧特色的科學探究課程。「國中端在生活科技方面的斷層透過資訊課的教學加強,到了高中則可透過選修課、實驗課,將過去比較不常做的科學數據測量與觀察一塊塊補上,讓孩子的科學探索與動手做實力可以從國中延伸到高中,未來也能繼續帶到大學。」林順章老師笑說。

利用假期規劃豐富多元的選修課程

為了更進一步增進孩子們的科技應用能力,南寧高中在一○六年更結合了教育部的高中均質化計畫,進一步與成功大學、中正大學合作Arduino課程,結合校內的3 D列印創客課程,利用週末時間,讓原本完全不知道Arduino是什麼的高中生能利用所學的知識結合3 D列印,打造自己的作品,例如研究機械手臂、製作電子鋼琴等,有趣又好玩。

高一的陳柏宇和辛柏毅就是利用週末假期參與課程學習,他們也分享最令他們印象深刻的就是過程中不斷嘗試修改、組裝、最後終於挑戰成功的感覺,讓人很有成就感。

值得一提的還有寒假期間,針對高中、國中、國小學生辦理的3 D列印科學營,以STEAM教育理念出發,結合科學、技術、工程、藝術及數學的創意營隊,除了讓參與科學營的學生能認識太陽能發電原理外,還要學習操作軟體繪製自己的3 D作品、自行操作3 D列印機打造出自己的太陽能小車,讓創意具體實現。

林順章老師表示,「營隊活動是根據不同階段孩子的資訊掌控能力,為他們量身打造有趣的學習。」孩子們也在過程中展現高度的學習熱情,為了改造出最完美的小車,許多人會主動在課後留下來,一次次改良,追求最好的成果展現。

為孩子點燃科技學習的火花

長期推動科學教育有成,南寧高中多年來的堅持終於展現在高三學生選擇大學系所上,尤其是今年度有許多南寧的孩子紛紛以優異的成績進入包括臺大、成大、交大、政大、清大的重點資訊科系就讀,持續探究科學。

「無論是綠能科技,或是充滿創客精神的3 D列印,都是未來的新興科技。」李俊賢校長有感而發,南寧高中期待能整合資源與教師的研發創新能量,未來除了強化資訊與生活科技,更朝向綠色能源方向持續建構校本課程,希望有機會能將經驗推廣到各校,也為臺灣新興科技點燃學習的火花。 在師生團隊的共同努力下,深耕科學教育。

【本文節錄自《20個STEAM新視野:臺南創新教學典範》;臺南市政府教育局、親子天下整合傳播中心團隊著;親子天下出版;未經同意禁止轉載。】

STEAM新視野。圖片來源/親子天下提供
STEAM新視野。圖片來源/親子天下提供
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虎尾科技大學發明展親子天下

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