創造性的科技教學活動設計
張玉山 花蓮師範學院美勞教育系副教授 九年一貫課程已經鳴槍開跑 。 在 強調統整及打破科目界線的要求聲 中，中小學科技課程面臨被「稀釋」 與被 「併吞」的危機，但是另一方 面，卻也將科技課程搬上檯面，接受所有行內人與行外人的注目與檢驗
。
在這關鍵時刻，確切掌握科技課程的 另一項重要功能一培養科技創造力， 將可導引臺灣科技教育往另一個嶄新 的面貌 。 基於短兵相接的情境，筆者直接切
入
創意教學的課題，從個人實際的
教學經驗，提出較為滿意的教學活動 設計，並從中反向思考該活動概念的 產生過程，設法歸納出一些結果，希 望藉由本文的提出，不僅分享這些有 趣、有意義的教學活動設計，更提出 創意教學活動的設計歷程，與大家分 享，並祈請大家的指教 。 壹 、 皮蛋車的教學實例 一、 問題概述 請為自己及家人設計一台超優 質、超安全的家庭房車吧! 2002年2月 在七悟到持教育科絲 2嘲 二、可用資源 每人材料 吸管六支、透明膠帶(
lcm寬) 50cm長、皮蛋一顆、玩其車 軸與車輪一套 (兩軸四輪 工真一 美工刀、剪刀;時間-40分鐘 三、達成目標 載著皮蛋的汽車從l. 5 公尺高的斜 坡下滑，撞擊牆壁停下，皮蛋必須完 好如初 。臣、活動程序 (一)教師講解問題內容，提示相 關、可能用軒的科技概念。
(二)學生每四至五人一組。
(三)各組腦力擻盪至三分鐘，鹿三支 最少十種構想(儷案) ，就 且紀錄在活動記錯表上。 (間)鸚除鵬聽不可行的構想，留下五種。
(五)師生共問討論評選的效標， 並填註在紀錄表上。 (六)各組還…討論構想，利用評 ，選定一個方案。 (七)製作、發表、欣賞、測試 (各組組員自行利用有限的 材料，製作耐撞擊的皮蛋 車;自教師指定數位學生發 表作品，問時也允許幾f立自 驅者發表作品;最後，每位 舉生逐一將自己的皮蛋車，拿到輩革坡上，放開滑下，撞
擊購盤，護自試皮蛋車能否有 效分散撞擊力、吸收撞擊 力，來保議皮蛋的完好)。 (;\)討論與補充，教師歸納活動 所得，補充相嘯的科技概念。
(九)填寫問題解決紀錄表及學習 歷程紀錢。 (十)評鑑。 五、教學評鑼項目25
(一)討論情眩.. ~"熱烈與否30% (二)皮蛋是否完好...30% (三)歷程記錯...是否認真思 考輿學習的% 六、輯關科技概愈 (一)合力與分力:個邊形作關法 (二)汽車組構:擅擊力量也讀分 散、吸收 (三)可潰式豆豆體投訐 (四)撞擊測試 貳、創意教學岱基本要悴 如問品述「互支蛋車 J 的活動 ， 1兵 小組的座位安排，童安勵發言討論，輕 鬆愉快地進行設計與測試揮學習活 動。簡單地說，觀造性的科技教躍， 有一 f間最基本的概念，那就是「營造 一個過坊的環境，讓學生在襄茁進行 科技戲新活動，以發揮及培養科投對 造力 J 0 一、備受敵意教學的軟體體環境 在勸過性的科技教學要件中，教 師首先必須按意封硬體的填墳、軟體 的嚷撓、以及自身的教學態度。 在創意教學的硬體環境方面，Rita
Dw鳴，
Kenneth
Dunn 及Gary Price 提出
一套「萬產能環境偏好調查 J
(the
Productivity Environmental Preference
Survey 'PEPS)
，其中的機查項目包括Vehar (2000) :
1. 光線 c喜歡額賠或明亮卜 2. 噪音(聲歡安靜或嚐雜)、 3.
2002年2 月
環墳設計(喜歡正式或非正式)、 4.噶 廈(喜歡寒冷或溫蠶)、 5. 問儕(喜歡 獨自或結伴)、 6. 權威人士(血現或不 出現)、 7.移動性(喜歡動驗成靜止卜 8. 飲食(喜歡吃喝或不喜歡)、 9. 時辰 (喜歡早晨、上午或下午)。講臨指標 提供攝入自我接查，確認接連合自 由工作環境。科技教鵲夜班級瞥體的 考黨之下，員豆豆藍注意:1.多樣剩黨的資 源; 2.協使觀放的空間: 3. 師盟共向安 排。 在創意教學的軟體服境方面，
Stanish &
Fberle
(t
997) 提出五明重要的創意情境與氣氛，是教師智造教室 策載的重點:1.每個構想都很好; 2. 每 器人都可以發現; 3.發明是好說還戲; 4.錯誤本是館新的華聽; 5.打破對模的 教室常規。 而在創意教學的教師角龍方盟， 教師必讀營造一種知性間險的鼓勵氣 氛，並且形成內在激勵，使學生對學 習活動更具創造力，以及自我指導能 力 (Moo 勻。00) 。閣此，教師應具備 拉下幾種特質(或(續向)
(Putnam
&
Burke ' 1992 ; Moo ' 2000
;張玉山，
民89a 、民89b 、民90a 、民90b):
1.教 舉領導者; 2. 發展的觀點; 3. 合作的態 度: 4.反省的取向。 二、讓學生從事科技創椒，發揮創意
Alex Osborn
(1953) 指出，在真
2002年2月 生活科技教育35 卷2期26
實生活帶境中， 觀造思考的方法 但括敢代 (Substitute) 、蘊含(Combine) 、調惑( Adap t)、放大
(Enlarge) 、縮小 (Reduce) 、除去
(Eliminate) 、以及聽排 (Rearrange) 等
七種 (Barnes
' 1993)
0法七種方法非
常適合應用在科技教宵的設計與製作 活動中(張玉山，民 8 細、民 89b 、民 90a 、民90b) 。科技教師也有責任，引 導學生熟悉這學科技輯息方法，如鹽 1 所示。茲列欒實胡說明如下。 (一)取代 替攪既有的構想。在日常生活 中，例如將典機中掛在胸前的名牌， 原來是闊別針來闊窟，現在取代為附 有雙茁膠的夾子，讓使用者可以簡便 地將各掉夾在胸散的上衣口袋中，不 5善黨以藹，將知針黨員接上衣才能到上 名輯。在科技教學活動設計上，可以 利用現有構想(寶物)爵「以三夾板 製作組合玩具打教師可 PJ讀學生想一 想，有沒有其他的材料可以取代三夾 板。結果發現，用壓克力(適於閩中 以上卜探聽輯、珍珠板(適於園小) 東製作位可以。 (二)鋁合 將爾餾 j兵上的構想起試話合。在 日常生活中，聽常見的研子就是月色 筆與橡皮擦的組合打成為帶有橡皮擦 頭的鉛諧，混也是一項成功的專利 品 o 在科技教舉活動的設計方面，例劇惡七法
1.敢代 2.鋁合 3.輯過4.放大
5.縮小6.歸去
7.重訴 顧思對象 以求麗思目標丸之\、 法
1.材料
、恥\\ 二1.生產過程故轉
\斗、---....
2 結權(內盤)\:‘ 2 消脅使用需求
\、
3.造彤
、 3.環境影響改善
、1、 4裝置(警總)
軍 1 設計與製悍的自由組合劃憩法 如生活上脊些東陸各有它的功能，如 果合在一起，就方便多了。老師要舉 生想一懇，有曠控束時是可以含在一 煌的。例如，記事簿、連絡釋、重要 名片簿等，都是每夫要攜縷的東西， 有時後會丟三落凹的，忘記放議書 偉。學生可以製{乍一本 7 個人槽業 簿 J '內含前連三轍資料與功能，於是 每天只要帶這本檔案簿麓可以了。 (-)調滷 將構想的用途加以變更。生活上 有很多東西是可以作其他用途的，問 且輯是耳目人沒想、割的，輯是特點。例 如將洗碗槽的過據顯袋，拿來裝洗手 肥皂:謂剩的增磚，放在餐廳上，當 作轎熱的湯鍋墊。至於科技教學活動 設針方醋，空的養樂多空護或是{果特 瓶加上一些體單的材料(如牲，筷子、 鐵絲) ，可以用來做什麼?花瓶、 插、裝飾性這支形、或...。 (自)放大 將外形加大或突顛其重要性。在 中自然輯學博物館中，乎乎一座兒童 肇爬結構，就是採用基閣的變螺旋這 彤，放大錯造詣成一路與眾不閥的兒 童遲樂設施。其實，生活上的東西， 不一定都是第頭小。在科技教學活動 設訢方醋，可以讓學生想一想，束語 放大之後，會整整怎樣?鑄匙通常是小 小的一恨，學生可以製作一把像人一 樣高的超大形的鑰攏。周報紙、鎮 絲、漿糊等，塑造一雙語大民蟲(如 螞蟻、蜜蜂) ，結果會怎樣? (五)縮小 將外形所小或時低其重要性。 夜蓓的攤位中，常常兇軒各式各樣的 鑰鐘左鹽或手機吊飾，這學串飾常常是 繽小的高根草委、縮小的皮卡丘、縮小 的日常用品。生活上有些本來就很大 的東時，突然變小了，世界會變怎樣27
沾滿
年一卷
句 ilh-ζJ 們 UUE 句、 iv 詩一背 教 技 圳特 活 生呢。在科技教學活動中，老師可以告 訴學盤， f爺說是魔術師，可以將東西 變小，賄最想艷的是什學?也許可以 用紙黏士做一餾掌上型的跑車、用鐵 絲提一輛小型腦l踏車、用黏土過一種 縮小板的科學齒置。 (六)除去 除去部份。史活上的東訝不一定 都要這樣，少掉拉什麼，也許就變得 不一樣了。例如，在電路鍵盤與全機 之詞，少掉連接線，就成了紅外籍傳 輸的鍵盤。在科校教學方菌，老師 i且要學生想一想，在很多東西上盾， 去除一些部份會變怎樣?儕如能不能 將門把從門上拿掉、將腳踏車的輯錯 板拆掉、將電腦的主體殼拿掉...。於 是學生可以設計一些沒有門扭的門、 沒有錯蔽的腳踏車、沒有主機殼的電 路造彤等 (七)重排 改變秩序或問轉 o 在生活中不可 或缺的汽車中，引擎的位置就可以擺 放在腹盤的前面、中悶、後苗等位 ，形成前體引擎、中置引擎等不閱 (專動結構的設針。在科技教學中， 全可試想一想， '生活中的東間，都有 固定不變的秩序嗎?想…想，哪些是 有一定位置或秩序的。但是，誰說涼 箱的冷凍室一定要在上車?誰說汽車 的駕駛臨一定要在左前方?想一想， 生活中一拉「圈定位霞 j 或「閥定j頓 詣。2年2月 食活科技教育35 智2期 序 J 的事物，如果加以改變喔，會變 怎樣?於是學生可能會設計出很特點 的房子、車子或其{也擺物。 學、教學活動岱設計方法 除了單一的活動引介之外，本文 以下磁續引1'î自個創遍性的科技教學 活動，除活動概述外，更進一步反向 四想當時楚如何想到、發展進個教學 語動的過程，再歸納出…些共滑!全的 結果。 一、蘭例一:支聽聽單 (一)活動概述 農作備單屆主黨，立在測試不向廳主義 的轉謹、扭力，最後則發展一個獨特 的主餾風車，來充份利用風東辯護生 的力量。 (二)原有事件 攝車是常見的黨說之一，在中古 世紀也以風車來帶動石磨。 (三)創恩方法 取代。軍l車帶動的「石磨 J '可以 取代為其他的東暉， ~j 如腳踏車、跳 舞的人、音樂家的指揮棒嚀。 (四)構想的構鍊 被處車帶動的事物，能讓一 物，開放媽任意羈物，也就是說，學 生可以自己擬定想要帶動的東問 o 另 一方前，為了罷教舉內容斑具人文轎 神，提高興社會人文學習領域的統整 體，所以，主題的選定，品須有一餾
豐會的 f 故事情節 J 在鑫筒，這個故 事情節可以真實歷史故事的表現，也 可是故礦部份，情節的創新設輛，更可 以是完全處擬的情節。例如 f 音樂家 的指揮捧 h 可以是貝多芬的傳記， t且 可以是虛攘的指揮家故事。最後，為 了提真真與科學的親臨佳，所以在換 車製作時，先插入風車扭力與轉遠的 測試活動 o 一、實憫之:折紙飛機 (一)活動概述 利用 A4的紙張，摺疊不時能紙飛 機，來撞到「飛最連 j 、或「向左 轉 j 、或「會遇旋J 的目標。 (二)原有事件 紙飛機是小時做常見的自製玩 ，不僅製作簡單，材料簡單，時 時，也相當有趣 o (三)制思方法 功能擴充。康有的紙飛機只是 好玩的，除此之外，能不能增加一路 特定「陸的 h 增加或變化其功能，例 如 f飛得連、飛得醋、飛得久」。 (四)構想、禧臻 j兵分組兢嚼的方式，進行教學活 動，透過多起多次的實驗，分別歸納 出紙飛機「飛得瀑、飛得高、飛得久 j 的原因。 (五)構想再改進 在台灣歸大黃能當教授揖導下， 折疊會題朧的紙飛機(臨到擲射者的
29
手上) ，於是可試將此概念，再次擴充 與改進為「飛躍遠 j 、 f 會過能」、 f 會左轉」的主民飛機。 2 、實餌三:太陽能說聽聽 (一)活動接連 科馬太陽能電池較、專用馬達、 輸等材科，設計與製作一餾專門 「競速土戒「爬坡 j 、或 f鐘野 J 的太 陽能玩具車。 (二)原有事件 在一次藹益當中，黃能當教授擺 求其太觀能競連玩具碧藍教學活動的設 計，以及舉生的作品。太陽能由是當 前能源科技黨要的能量來灘，非常值 得在中 4 、學、甚至是師範學院中，蘊 行探討。 (三)組患方法 縮小與功能擴充。輝有的教學活 動只有直接競連，能不能再增加…唔 變化呢?再者，市插上很流行四騷 、越野車、及吉普車，如果將這些 特閉的車輛，加以蘊小尺寸，會變成怎樣?
(器)構想精煉 在師院的勞作課中，以分組的方式，將學生分入雖遠輯、~坡組、以及
越野組。要求學三位針對車體、車輪、車 輯、軸承、鹼輪配鹽等許多方面，蒐集 資料及共再討論，並准行平器設計與掌聲 地鍵作。申於競i車、;再坡、及鸝野的說 ，在材料、傳動等方暉，會有許多 2002年2丹 生活科技教育35卷2期差異，問時，除了太陽能電權提知識之 外，教師可以在本活動中，解釋許多者 繡的結構、館用力、轉躍、轉矩(扭 力卜摩擦力等原理。 四、實偶思:皮蛋單 活動概述 利用六授發管及就其車轎車軸， 聽作一台樹擋的皮讓車，以便在高速 ;對醫後，保蠶皮蛋無惑。 (二)原有事件 從高空丟擲但覆貸常的皮蛋，捌 試掉在盤棋的吸麗能力，這種教學活 動已經起來驢普選。加 J二前述的太陽 能玩其車設計活動，是否能進行創意 的教舉按計呢? (三)創恩方法 組合。將丟皮蠢的活動，插上太 陽能車的設針，就可 j;J變成「皮蠶豆拉 J 的活動。 (臨)構想精煉 在吸智的力靈頓收、分散等原理 之外，學我在設計與灘試皮蛋車活動 中，游可以瞭解到汽車防攏結構按 計、可讀式車體結構、 ABS (防鎖死 煞車系統)、扛潛等知論與原理。 、分析討論 從以上間罷教舉活動的發展潛程 中，有以下的發現: (一)都有背景事件 不盞是生活經驗、科按新知、還 是科技教舉活動的點子，筆者都是從 2002年2丹 既有的背景事件中，站以改變，來得 到新的活動構懇。 (二)可以套用在科技泛用模式 在朋{圈教舉活動中，學生都在利 資源，灌行技衛性的處理，以得到 想聽的結果。謂活動設計的重點，也 在 f 資源、處理、麗出 J i護主項當中 過盪聲。咧如 f 主題風車 J 中，教師 只限定 rit 力的塵用 j 原則，改變與
定了離出的結果，讓種生在較大發
揮空問下，選用資源及處理資源，來 製作成品。鶴單地說，教師將活動的 「產品 j 部份加以改變了。 f 折紙飛機J 也是在 f 產出 j 的部份加以改變(擴 充) ，讓學生將有限資源進行創隸「處 理 J 0 r 太陽能車 j 也是將「產品 j 加 以擴充，來得到新的活動構想。至於 f 皮蛋皇位 J 則在譯自方間，有較大的改 變，從數作包麓，變成數作車子，當 然，材料(實濃)嘴就有所改變了。 (三)劉忠七法依然者殼 這四{臨活動設計中，所運用的 思考技巧，依然以前法。 sborn的會u聽 七法為吏。 f 主題風車 J 是將聽車與 「會動的東商 J 結合起來一(組合) f 折紙飛機 J 是將紙飛機的功能再擴充 些一〈謂適) r 太揚能玩具車 J 是根據現有的苦蕾車一(縮小) ，將原 有的太跨能玩具酷的功能予以增加一 (謂講)冊 f 皮蠶豆拉 j 則是根接汽車 防撞結構原理一(縮小) ，將原有皮黨包裝活動故為皮蛋單一(誼會)。 西此，翻造性的科技教學語勳設 計或有一定的程序方法，可以作為依 循的原則。其均鑄 f 以教師既有的報 驗(科技知議或教學活動)為華攏， 針對學生的科技活雖(幫源、處理、
結果) ，利用館息方法進行創新改變，
以得到新穎的科技教學活動打如國 2斯示。
蜜月這吉思考的方法 (取代、組合、調迪、放大、縮小、除去、重牌)/于\
資灣一枷處理 -ω枷產 lli↑斗驗↑
(科接知織讓教學活動) 矗2 創意的科技教學活動設計拉法 韓、結語 本文試攝能由{醫科技教學?岳重主設 計的構思與發展路程，歸納出共揖性 的結果，以{共後續研發科技教星鋒活齡 的參考。經以上數理後發現，創遍性 的科技教學就是「營造…個通切的環 ，讓學生在主義商進行科技劉新活 動，以發揮及培養科技餌造力山教師 可以利用自己既害的科技知識或教學 活齡為基瓏，針艷學生的資源、處 、結果等科技活動，科揖取代、組 合、講適、放大、轎小、除去、重排等創思方法，進行館新改變，以得到
新穎的科技教學活動。 在道樣的結論中，為了能激發 出、呈現出科授教師更多的創意，以 發農更多樣、更多鑿的觀造性科技教 學活動，茲列提 j;J下三頃建議: 、多吸收新知 妞括科技新知、科技教學持科、 及科技教學活動設計等資訊，都是本 文中所提列的重要 f 既看經驗 J 內 容，車等技教歸應盡量從媒體與同儕 間，吸收新知漢章可構想。 二、臨時想要教學觀輯 許多學者覺認為，創造歷程都包 含春一餾長期的 f 潛伏崩 J '因鼠，科 技教師感讀經常把「創新教學構想」 擺在心中，也許一謂不經意，或者是 瞥見一些事物，戲頓時引發很好的新 構想了。 立、多發表成果 多吸收他人的教學活動的構想， 會有助於自己的教學館新黨顯及能 力 o 同樣地，多發表多分寧教學活動 設計，不但對他人有所幫助，觀白 的反思與洗彈，也會有期幫助，對園 內聲體科技教宵的權動，更將有正闊 的意義。 至於後續研究方面，從本文中路 可清慧發現，經過成一歷程所發展的31
月一期 司 4m 亨 w年一卷
弓之 5 的 1、酬句、 u m 一育 教 授 ，叫 T 4 那 1 活 生教舉這動，聽該是 f 新 j 的教學活 動，舔了表騙上看來之外，究竟能不 能有效啟發星發生的創進力呢?咱就是 蹺，它是不是一餾劃造性科技教學活 動，的有待驗証。再者，降了教學實 驗以外，有無其 f處方法與工具，叢書§ 量教學活動設計的創造力教學效果 呢?又更進一步來看，舉生的科技起 竭力(有人說是技術創造力，岱有人 認錯科技創造力不等於技術創造力) 磨如何評壘，又用何種工具家評聾? 這些都是非常值得深入擦討的問題 o 學學者文獻 張玉山(民 89a) ，科技創洛力教學樓 式在聽 /J 、自然與科技學習領域中的 應用。載於花蓮師範學院生錯:教 育理念:與實踐，頁57-92 。 山(民 89b) ，科技創活力教舉模 詣。2年2月 生活科技教育35 會2期
32
式在勞作誤程中的應用。舌科技教育 '33
(1
2)
,
20-28 "
山(民 90a) ，頭 Jj、科技課程之教 學設計方法。載於花蓮鶴說主編:九年一貫課程的理念與實膀一自然
與生話科技學習領域，頁詔-32 0LU
(民抑制，屬卓勞作(生運軒 技)教學的問鸝與園里獲一以太陽能 玩具車設計為倪。生活科技教育，34 (7)
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作者 Email:
