研究者的省思與專業成長

研究者經過反覆的修正與省思檢討，並紀錄比對教學歷程與行動研究中 所蒐集的資料，本節將研究者的省思與專業成長統整為「教學實務能力的提 升」以及「積木套件應用的能力提升」等兩部份。以下針對兩個項目分述說 明之。

壹、教學實務能力的提升

在研究開始之前，研究者透過中華創意發展協會的活動推展，開始接觸 機關王課程活動。教學活動最初是以社團方式進行，並以積木零件箱所提供 的簡易指引進行教學。直到 2010 年 9 月，研究者一場中區機關王教師研習活 動後，對積木課程有更進一步的見解。另外也結識了一些同樣喜好積木教學 的同好教師，一起交換對於課程設計與教學的問題，對於教學上獲得更多回 饋與資源。其中蒐集到積木課程的網路教學素材，包含綠色能源積木課程活 動、日本畢達格拉斯開關(Pythagora Switch)教學影片等，對於積木課程設計 的補充資料與學生課程學習興趣皆有很大幫助。

整理教案時，再把之前教師研習與講師要到的影片(日本畢達哥拉斯開 關影片、OK GO 樂團以 Rube Goldberg 為設計創意的 MV)再看一遍，

每次看過都覺得設計關卡的創意很有趣。日前也在課堂上放給學生看，

反應很熱烈，吸引學生目光的效果很棒!不過老師要花些功夫讓小朋友 不只是看過笑一笑，而要把可行的關卡設計創意仿造出來，甚至自己 發揮創作!【手札-004-20111002】

另在 2011 年 8 月參與智高公司舉辦的 TRIZ 創意課程計畫，由蕭詠今老 師分享 TRIZ 的創意 40 錦囊妙計，說明創新的五個等級：第一級創新為簡單 改善科技系統；第二級創新為解決技術矛盾的發明；第三級創新為解決物理

矛盾的發明；第四級創新為具有突破意義的新技術產生；第五級創新為發現 新現象。此創新課程的分享讓研究者對於積木課程教學過程中，學生設計積 木關卡出現不知道該如何組合創意的點子，組裝成積木關卡時，提供了分析 問題並提供了具體的順序步驟來解決創意性的問題。此次研習對於引導學生 關卡製作與設計上，有了可參考的模式。

二、問題解決能力教學經驗的累積

研究者除了本研究所進行的 11 週課程實行積木課程之外，每一學期在課 後也發展積木社團，並 2012 年 7 月在校內也舉辦了綠能積木科學營(如圖 4-3-1 所示)以及在 2012 年暑假於自然科學博物館擔任積木探索營隊的科老 師，進行積木教學活動。回顧一連串研究歷程與教學經歷，研究者在積木課 程教學活動實施時，也不斷的自省上一段教學中需要改進的教學技巧或課程 需調整的部份，期望在學生在科學概念的習得能更加快速。在學生的學習上，

也觀察到許多常見問題，如基本積木操作技巧、綠色能源積木應用、機關王 關卡設計等，這些經驗的累積讓研究者在課程設計上，先讓學生了解各零件 的專有名稱與基本操作，再來設計利用積木之科學原理實作。教學活動中，

也不斷給予學生變因的控制(如圖 4-3-2 所示)，觀察紀錄輸出的結果，實際 比較差異，讓學生在動手操作中又觀察結果的差異，更加深化教學的效果。

圖 4-3-1 積木科學營積木設計-噴水車 圖 4-3-2 觀察氣壓水動水柱距離

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研究者在教學過程中也常看到學生很有趣的問題解決方法，巧妙地使用 其他方式解決當下所遇到的狀況，對於學生的巧思與回饋，也讓研究者學習 並累積豐富問題解決的教學經驗。

在研究開始之前，研究者對於課程設計中的時間安排不甚了解，給予學 生或小組操作積木活動時間無法拿捏準確，造成操作時間不足，小組討論後 段變成在聊天而無法有效聚焦積木關卡的製作。經由本次研究幾次針對教學 課程與活動設計教案中，研究者在積木教學時間的上，逐漸掌握時間分配的 要點，針對不同課程內容的需要，彈性調整積木教學時間，如積木套件的操 作，以學生按照說明書內容做出作品為主，關卡設計上則需較多時間引導學 生設計與關卡製作。

另外研究者在積木教學研究期間，參與相關的活動與課程，也獲得單位 的推薦，進行積木課程的經驗與推廣活動。2012 年三月到五月間，研究者到 學校所屬的幼兒園進行積木課程的教學分享與主持教師研習活動，分享小學 階段與學齡前的孩子運用積木教學的技巧。在 2011 年七月到八月期間，受中 華創意發展協會邀請，擔任北區祖孫積關王競賽的活動演講者，分享課程內 容並擔任祖孫節機關王競賽之評審。回顧參與的活動，將分享與交流的經驗 內化後，又可將之推廣或應用在教學上。

貳、積木套件應用的能力提升

研究者在研究期間，蒐集並接觸了大量的積木教材與國內外作品說明書 與教案，了解到積木在課程應用上的重要角色。在教學活動中，一個顏色鮮 艷的積木套件可以輕鬆的吸引學生目光，再加上積木蘊含課程中主要的科學 概念，就讓積木變身成有趣的教學教具。

在六年級自然與生活科技領域中，「簡單機械」單元中主要課程概念為齒 輪、鏈條與皮帶分別有傳送動力的功能，另外也有改變轉動方向與轉動速度 的。尚未使用積木教具教學時，學生只能透過簡單的齒輪組裝，觀察轉動方 向與轉速。但經過了教具的改良，研究者使用積木教材(如圖 4-3-3 所示)，

轉動左方的齒輪，透過齒輪位置的移動，產生不同齒輪咬合的組合，清楚呈 現齒輪比的轉換，形成轉速上的差異，並帶入變速箱的生活應用例子。

圖 4-3-3 簡易變速箱，呈現齒輪比產生的轉速差異

經過了成功的積木教具輔助教學的經驗，讓研究者對於使用積木零件改 良成積木教具的充滿信心與興趣，其他同領域的教師也肯定此教學活動之呈 現方式。

(二)積木教具的再精進

另一項研究者應用的教具為液壓裝置，同樣在六年級簡單機械單元中，

課程為流體傳送動力的概念，以往研究者是以塑膠針筒裝滿水，呈現課程概 念。後來研究所修課關係，實作木製液壓手臂，如表 4-3-1 液壓手臂改良設 計表，呈現的概念也是液體傳送動力。在積木教具的改良概念下，研究者又 針對木製液壓手臂改變成積木製液壓手臂，方便教學使用，積木也可以重複

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拆卸組裝使用，製作的速度也比木製液壓手臂簡化許多，效果也更好。

表 4-3-1

液壓手臂改良設計表

材質 木製液壓手臂 積木製液壓手臂

液壓 手臂 設計 成品

科學 概念

木製液壓手臂，只能呈現液壓概念 積木製液壓手臂，呈現液壓與齒輪比概念

差異 手臂製作較費時耗工 組裝省時快速，除錯也較容易

在這教具改良例子中，除了可以清楚呈現流體無法被壓縮並可以傳送動 力的概念之外，研究者也加入齒輪比的概念，綜合簡單機械單元中的科學原 理。積木在國小階段課程中，尤其物理性科學概念的教學，可以呈現完整的 原理，將科學概念透過積木實物展現。

二、應用科學原理的積木套件開發

在積木課程設計過程中，研究者省思將積木零件結合科學原理，組裝成 一套簡易的操作課程。第一件的簡易積木套件課程主題為「彈力動力車」，

如圖 4-3-4，研究者改良工作坊中教師分享之彈力教具，變成適合國小階段 課程使用，並結合四年級課程「交通工具與能源」單元，成為動手實作的簡 易積木套件。將積木套件的作品，製作步驟一步一步拍照，協調校內美工教 師設計編排說明書內容，並以圖示解釋組裝順序與注意事項，最後加入「競 賽規則」、「進階玩法」以及「創意思路」強化變因操作，觀察結果(如圖 4-3-5 所示)。

圖 4-3-4 彈力動力車組裝流程與材料 圖 4-3-5 操作組裝彈力動力車的教師

研究者認為在研究期間，不僅在觀察學生問題解決能力上與教案設計上 各有進步，且在積木套件與活動規劃上也有很大的發揮空間。以往研究者未 曾想過用積木來呈現科學概念，現在發覺有許多在國小階段課程中，有許多 可行的積木課程。除了結合物理性科學原理外，還可以結合到能源教育與環 境教育之中，在引導學生創意發想的教學與動機的引起上，也可達到理想的 效果。

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