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轉譯抽象原理 教具設計賽力推科普教育
生活
第1742期
轉譯抽象原理 教具設計賽力推科普教育
2020-12-30
【記者江俊緯台中報導】參賽者帶著小朋友們擲出模型飛機,並講解滑翔機原理。「2020第三屆全國科學教具創意設計競賽」民國109年12月27日在台中科學博物館舉行,競賽現場展示各式科學教具,參賽者向民眾講解使用方式及原理。不論成人或兒童都興奮地聚集在攤位前,展現出對這些教具的好奇心,比賽藉此引領大眾進一步探究自然科學,達到這次競賽目的。 科學教具的目的是使不同自然科學背景的人都能理解自然現象,因此透過實際手擲飛機使民眾瞭解滑翔機的實作與原理。 圖/江俊緯攝當日比賽分為兩部分,首先參賽者必須向評審簡報,內容包含設計理念、科學原理以及操作步驟;另一部分則是向現場民眾實際演示,並解釋科學現象。評審、逢甲大學光電科學與工程學系教授林泰生說:「科學教具設計的目的就是要讓老師及學生能夠應用,所以必須容易複製,不需花費太多時間與精神準備,且不可以太過昂貴,同時也必須能重複使用。」因此主辦單位規定每件成品材料費不能超過1000元。 評分項目分為兩部分,分別為書面審查和實品發表與演示,參賽者必須用簡報向評審說明教具設計的理念以及用途。 圖/江俊緯攝參賽者、國立中興大學物理學系學生吳宇森曾教導國中、國小學生,他知道若在實驗過程加入聲光效果,能吸引學生關注。且教具體積必須足夠龐大,使台下的每位學生都能看清楚步驟。除了引起注意,教具更能呈現抽象概念。參賽者、中興物理學系學生李敏綸表示他利用電腦展示物體運動軌跡,當感應器被拋出,電腦立刻繪出拋擲路徑。因軌跡通常用線性圖形表示,學生不易理解,透過教具可以快速了解看不見的物體運行軌跡,他說:「教具主要是將抽象的概念轉化為具體的表現,使學生能實際上看到。」 科學教具能使抽象的概念具體化,使學生眼見為憑,增加對科學原理的理解與印象。 圖/江俊緯攝除了吸引目光,設計教具如果結合生活經驗,更能使學生印象深刻。參賽者、台中市立大甲高級中等學校教師郭明憲這次設計風力發電機模型,由於大甲高中周邊有許多風機,學生常能見到,因此他以此發想教具,希望能增加學生的印象。他說明此教具能用於任何年齡課程,針對高中生可以同時改變多項變因,使實驗難度增加,例如改變風車葉片的數量、電壓、風力大小;面對中小學生則一次改變一項因素,便能降低實驗時的難度,以配合中小學生程度。設計教具須站在被教導者的角度思考,因此每個步驟都必須簡單明瞭。競賽現場國立彰化師範大學物理學系學生陳杰耐心地教導每一個民眾,他說:「面對不同教育程度的學生,必須用不同的方式講解同一個自然原理,例如面對小學生時,必須把所有公式和數字去除。」他同時提到,很多師培生容易忘記學生的程度不及自己,導致教授內容太過艱澀。自然科學有許多抽象觀念,透過教具輔助文字說明,能使學生更容易了解化學與物理現象的成因,且引起大家的好奇,進一步促進主動學習。林泰生表示,教具讓學生能眼見為憑,加深課堂內容的印象,若自然科學領域缺少了教具,自然課便會變得十分枯燥乏味。
科普教育入遊戲 科學日培養學童興趣
生活
第1740期
科普教育入遊戲 科學日培養學童興趣
2020-12-17
【記者吳季柔高雄報導】20架手掌大的無人機井然有序地變換各種隊形,有DNA螺旋序列、立方體與分子結構,展現科學與生活結合,也為「第三屆平野祭暨北高雄科學日」拉開序幕。活動13日於高雄市和平國小舉辦,主打小農市集、草地野餐與科學闖關體驗,邀請親子共遊,藉此推廣科學教育。 全台22所大專院校響應北高雄科學日,設計包含物理、航天、水產養殖、化學等去學闖關攤位,邀請親子共遊。 圖/吳季柔攝為配合科技部推廣科普活動及教育部108課綱素養培育,今年首度設置科學體驗闖關活動,由國立屏東科技大學教授徐子圭主籌,邀集了中華民國空軍軍官學校、空軍航空技術學院、國立臺灣大學、國立成功大學等全國22所大專院校,一同籌辦「北高雄科學日」。師生共同討論後,設計出含括海洋生物、物理、昆蟲、化學、電力學、航天等27個科學闖關攤位。國中以下的學童可以領取闖關集點卷,完成各攤位指定的關卡題目,集滿貼紙後便可換取小禮物。民眾林李靜琪認為科學日能夠讓孩童多接觸科學知識,藉此發展興趣,他笑著說明兒子平時較不會主動去探索自己喜愛的事物,「剛剛他玩模擬遙控飛機就蠻有興趣的。」 航空模擬體驗吸引大批學童排隊參加,小朋友們紛紛玩得不亦樂乎。 圖/吳季柔攝各攤位使出渾身解數,將課堂上生硬的科學知識,設計成令人眼睛一亮的簡易遊戲,吸引學童排隊體驗。空軍官校航空電子工程學系學生李玟澄介紹攤位活動「阿杯歡迎你」,遊戲道具以兩個黏合的塑膠杯模擬飛行器,團隊指導孩童用橡皮筋纏繞中心並彈射,產生馬格納斯效應(Magnus effect)讓塑膠杯飄浮空中。他在活動實際操作中注意到孩童的手掌面積較小,「操作起來難度相對高,可能要輔助他們進行操作。」他也希望推廣此活動,「讓民眾發覺看起來稀鬆平常的東西,裡面都藏著科學。」 中華民國空軍軍官學校攤位闖關活動「阿杯歡迎你」,利用簡單遊戲介紹馬格納斯效應。 圖/吳季柔攝不同於其他動態的體驗活動,國立高雄科技大學水產養殖系準備小型水族箱與顯微鏡,邀請學童觀察水族箱中的海龜與螯蝦,或是移動玻片,一窺微生物的世界。學生李松哲表示團隊的研究主題是魚病,透過介紹平時看不見卻默默影響生態的微生物,讓孩童了解科學就在身邊。他讚許參加孩童都認真地紀錄觀察到的生物,也驚豔有些學童僅幼稚園,卻有充足科普知識,「現在小朋友的學習能力真的很強。」 國立高雄科技大學水產養殖系帶來小型水族箱與顯微鏡,學童認真觀察水族箱中的生物並記錄。 圖/吳季柔攝徐子圭說明選址於和平國小舉辦的原因。該校在高雄市岡山地區,當地是空軍的故鄉,除設有空軍官校、空軍航空技術學院,也負責生產主要航太零組件與飛機引擎。中小學課程也會融入在地的空軍文化,民眾對於航太產業都相當熟悉。徐子圭希望藉由普及科學教育,銜接在地航空產業,「岡山可以發展成航空之城。」 科技部與教育部積極推廣科普教育,在偏鄉和花東地區成果豐碩。政府近年開始向西部拓展,提供西部學童更多接觸科學的機會,其中彰化「全民科學日」成功帶動彰化地區民眾重視科學教育。徐子圭期待「北高雄科學日」整合高雄的資源與經費,將科學教育與素養向下扎根,「搞不好誘發了這個興趣後,我們就成就了一位科學家。」
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