課程設計

本節旨在探討國中動力機械教材的課程設計，本研究根據焦點團體 座談的結果，針對需求分析和教材架構兩部分進行探討。

一、需求分析 (一)現況分析

在生活科技的動力機械教學中，教師常透過圖片、影片或教具的展 示教導機械結構的概念，再以實作活動讓學生藉由動手作實地演練、驗 證所學。常見的實作活動如紙機械、凸輪玩具、玩偶機構箱等。

在這樣的課程中，教具的腳色僅作為展示、教師示範所用，縱使保 留學生操作空間，能夠變化幅度有限。雖然藉由紙機械、玩偶機構箱等 活動的配合可以讓學生自由變化、探究動力機械的知識，但礙於製作技 術和材料的限制，效果有限。因此，有許多生活科技教師開始使用模組 教具，利用模組教具可以簡易組裝、拆換的特性，可以彌補學生技術上 的限制。

我有設計一個機構箱活動，讓學生設計一個小舞台，必頇想好故事，

主題包裝，用樂高做機構，讓人偶會動，人偶的部分可以自行設計。

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我教的是原廠教案裡面的玩偶人，原理是利用摩擦輪的概念，當手柄 轉動時，上面的玩偶會動，特別是手部以軟的零件做，擺動會很明顯。

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主要是時間的掌握，教學流程的安排必頇注意，一般生活科技課一周 只有一節課，在 45 分鐘內要教學、實作和拆裝積木時間有點趕，所以在設 計單元內容時要考慮各個活動時間的長短。

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可以將一個單元活動，切成兩三個機構仿作，每個活動大約 10~15 分 鐘，讓學生在機構仿作先理解機構原理，利用兩到三周的時間讓學生進行 機構仿作，最後單元活動實作時，學生可以將機構仿作學到的加以結合就 好。

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由專家的回饋可知，教師在一般動力機械的實作教學之中，容易因

49 (三)課程需求

模組教具於動力機械教學的應用還尚未成熟，需要設計相對應的課 程與單元活動配合。雖然模組教具容易操作、自由變化的特性能符合動 力機械教學使用，在現有實作活動中常做為關鍵機構零件，但僅作為現 有教學單元的輔助，這無疑限制了模組教具的應用。

以模組教具結合現有的動力機械實作活動，可以降低學生的工作難 度，並加速課程的進行。例如以模組教具作為玩偶機構箱的機構，可以 完整呈現機構的特性，學生不必親自製作凸輪、滑塊等零件，亦不必擔 心因為製作技術不成熟造成機構無法順利運作。然而，使用模組教具仍 有其限制，學生需要一段時間熟悉積木的類型及操作方式，並花費心思 於作品其他部分，包括機構箱體、玩偶關節以及其他裝飾，無法完全發 揮模組教具的特性。

將來在發展教材時，必頇安排認識積木的單元，並注意各個單元的時 間長短，積木分類的方式也要考慮。

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學生需要時間理解機械原理，教學時可以多安排時間讓學生探究。

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學生需要花時間讓同學熟悉積木，對於積木的熟悉度會影響學生在作 品實作時的表現。

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因此，針對動力機械教材的發展，需要根據教學單元內容及模組教 具的特性設計新的單元活動，以發揮模組教具的優勢。

二、教材架構

動力機械的機構有許多種類，而各個機構的知識不盡相同。生活科 技教師在教導動力機械時，不一定有時間提及所有的機構，亦有教師反 應，僅能針對實作活動的作品相關的機構種類作介紹，往往造成動力機 械的知識變得破碎而不連貫。

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如果老師在之前的課程已經教過其他的機構，想要直接進行間歇機構 的單元，在銜接上是否會因為要用樂高而造成困難？

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在設計教案時，一個單元活動下可能包含好幾個概念，例如棘輪車就 包含棘輪、齒輪比和彈力等概念，要注意單元順序的安排以及學生是否具 備足夠的知識。

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因此，在設計動力機械教材時，應審慎檢視每個單元的教學內容，

將細碎的教學片段重新整理成一連串獨立的教學模組，而各個教學模組 間的連結，亦是需要考量的要點。

一個單元分成好幾周上，要注意課程的連續性，分段的時間點不要在 活動的一半，若時間不剛好，可以考慮適當留白，給學生多一點時間練習。

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頇注意機構仿作和設計改良之間的連接，理想的狀況是，如果學生在 機構仿作學得好，在設計改良的表現應該也要比較好，也就是說機構仿作 學到的知識要能在設計改良的時候能有所應用。

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本研究將每個單元細分為經驗連結、機構仿作、改良設計三個部分。

配合模組教具的使用和模組化教學的概念，教材以教學模組的方式設計 活動任務，教師能視學生的學習狀況和教學需求，調整教學內容以利教 學進行。

在經驗連結之中，本研究使用說故事的方式，讓學生連結生活經驗 和討論主題；本研究在每單元設計二至三個機構仿作活動，提供學生動 手操作的機會，並逐步加深課程內容，讓學生在實作過程中反覆觀察、

思考，以瞭解教學單元所要傳達的概念；最後，本研究安排改良設計活 動，提供學生再次設計的機會，除了讓學生更深入思考外，亦作為課程 內容的總結，用以評量學生的學習表現。

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