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「自然科學數位互動教材」協助發展STEAM課程

數位學習 250


1986年美國國家科學委員會發表《本科的科學、數學和工程教育》,提出科學、科技、工程和數學整合的 「STEM教育」的綱領性建議。近來,跟隨著創客議題,在台灣教學現場,陸續出現以STEAM為主題的教學課程。

STEAM vs. Maker 教育

STEAM與Maker精神,逐漸於台灣的學校課室落地生根,兩者的相似在於都屬於跨學科教育,需要將原本獨立的學科主題加以整合。然而兩者的不同在於,STEAM圍繞著科學(Science)、科技(Technolgy)、工程(Engineering)、與數學(Mathematocs)學科知識,甚至後來還加入藝術(ART)(註: STEM+A=STEAM的觀念要到2006年才被提起),在這跨領域教學架構,讓學生在數學邏輯的基礎上,藉由工程跟藝術的展示,來學習科學與技術內涵,著重提高學生在這些學科領域方面的素養;創客教育則是強調學生透過「動手操作」的「創意實踐」過程。

美國在這些年來,持續重視STEM教育相關策略計劃的推展;在中國,2015年的「十三五」規劃,則將STEM納入教育改革重點,預期發揮教育在產業創新的領導作用,進一步帶動「大眾創業、萬眾創新」來提升經濟發展。

已是世界教育趨勢的STEAM,在台灣才因課綱的納入而正要起步。轉往教學實務場域來看,目前能協助教師發展STEAM相關課程的教材內容也正當蓬勃發展。這裏來介紹一套【自然科學數位互動教材】,適合學齡對象為國、高中生,內共化學、物理、生物、地球科學四大科目。此套教材主要分為3D模型、參數代入、步驟引導、實驗反應4類,可引為教師發展課程時的教學策略。

3D模型類:將平面的課本圖片,利用3D建模方式建出立體畫面,可自由放大、縮小、旋轉,並且可運行在手機、平板等小尺寸3C產品。

*此類型舉例教材主題:地科_差別侵蝕
*教師講解重點:可以動畫呈現地形結構的演變中的參數,讓結果不只有一種,適應不同類型的題目。

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*此類型舉例教材主題:物理_浮力實驗室

*教師講解重點:可以改變任意條件,模擬作用力的方式與大小,並化為肉眼可見之符號。老師可按照自己習慣的教學方式去操作、進行教學。

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步驟引導型:有一定流程的實驗,可配合老師節奏任意省略步驟。

*此類型舉例教材主題:化學_酯化反應 。
*教師講解重點:
1. 指引手勢:講解者可以跟者指引手勢完成步驟。
2. 微觀功能:可顯示肉眼不可見的化學現象化學式。
3. 化學式功能:老師不用再書寫黑板,一鍵顯示化學式。

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實驗反應型:可任意拉不同物質,顯示不同反應,化學實驗盡量擬真,並按照現實實驗,呈現實驗反應現象。

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