「桃園縣自然與生活科技」競賽介紹
林詩華 桃園縣仁和國中生活科技教師 桃園縣自然與生活科技輔導團 壹、緣起 國中小九年一貫課程實施後，將國中的理科課程及生活科技課程整合為「自 然與生活科技領域」，在考試領導教學的偏差觀念下，很多國中犧牲了生活科技 課程，改而去增加其他學科的授教時數。以往九年一貫課程未實施前，也不是沒 有這樣的偏差情況，但是在九年一貫課程實施後，這樣的偏差的情形更為嚴重， 讓身為生活科技教師的我們，深恐生活科技課程會在不久的將來泡沫化。 近幾年來教育界面臨了教改的衝擊，從以往著重知識的傳輸，改為基本能力 的培養，希望學生能習得解決問題的能力及創造力。學生如果只是一味的學習科 學知識和原理，沒有實際應用的經驗和能力，那只是死的知識，無法將知識內化 及靈活運用。生活科技課程已經從以往的工藝課轉型，除了技能的培養外，也強 調科技的基本原理和解決問題能力的培養。所以自然課程和生活科技課程應該是 相輔相成的，少了任何一方都會讓學生的學習不完整。 桃園縣「自然與生活科技輔導團」為了增加縣內學子對科學教育的興趣，並 鼓勵學子在科學知識與科技應用的均衡學習，於民國 93 年得到桃園縣教育局的 支持，舉辦了第一屆「桃園縣自然與生活科技」競賽。期望藉由競賽活動，鼓勵 學生手腦並用的學習，而且能夠讓縣內的自然與生活科技領域教學正常化。 貳、「桃園縣自然與生活科技」競賽實施方式 一、競賽要點 本競賽舉辦時間為每學年的第二學期，參加對象以國中八年級同學為 主，三人一隊，每學校至少派一隊學生參加。競賽內容分為二部份，第一部 份是筆試，包含科技概念、識圖與製圖、科技新知等；第二部份是術科實作， 每年主辦單位會設計一個適合的題目，讓各校發揮創意，到現場完成實作。 二、競賽流程 學生早上報到完畢後，先參加筆試測驗，時間約為 40 分鐘。筆試結束後，全部集合進行開幕式及術科實作安全注意事項說明，之後帶至術科場 地。術科實作的時間約為 4 小時，中間有午休用餐的時間。而在學生參加競 賽的同時，舉辦研習活動讓帶隊老師參加，將參賽學生與帶隊老師隔開。實 作時間結束後，進行術科評分，隨後主辦單位立刻結算成績，在閉幕式時請 評審教授講評並頒發獎狀，讓學生在辛苦了一天後，立即得到回饋。 三、競賽題目設計和評審方式 為了讓學生能手腦協調，競賽總成績是綜合筆試和術科兩者的分數，前 者佔總成績之 30%，後者佔了 70%。筆試內容除了生活科技課程日常所學內 容外，還增加了最新的科技知識。為了讓比賽公平，所以筆試題目全部委由 臺灣師大工業科技教育學系的教授出題，連主辦單位事先也不知道筆試的題 目。93 年競賽的筆試試卷共有 60 題選擇題，參賽小組的筆試成績是三位組 員的平均分數。94 年的筆試題型稍作改變，有 40 題關於學科內容的選擇題， 和一題設計概念的問答題，由小組三位同學共同合作完成一份試卷。 術科的題目設計較為困難，必須考量的因素很多，題目不能過於死板， 必須能讓學生發揮創意，也不能太過於複雜，必須讓三位學生在四個小時內 可以合作完成。為了提高學生的成功率，術科題目在寒假研習時就會讓全縣 各國中老師代表試作一次，利用教師實際製作的過程，共同研討題目的適切 性。 術科作品的材料當場發放，學生只能使用主辦單位所發給的材料，不能 另外準備。至於術科實作使用到的工具則分兩類，如果是一般工具，如直尺、 線鋸、尖嘴鉗、手提電鑽等皆由參賽學校自備，如果是大型工具或特殊工具 如直線加熱器則由主辦單位準備。主辦單位會在參賽辦法中詳細規定各隊可 以自備的器材，和大會當天所提供的器材。試場的監考老師也會在術科實作 前檢查各隊所帶來的工具，如果有違規的器材，都必須先交由大會保管，至 比賽結束後歸還。 術科實作時很重視參賽學生的安全，競賽場地學校的保健人員必須全天 候隨時待命。於開幕式時，也會特別對參賽學生宣導試場安全的重要性。每 個試場會安排兩位監考老師隨時注意學生實作狀況，維持試場秩序，處理突 發事件。評審委員會在術科試場中觀察學生的工具操作步驟，如果有危險動 作會立刻制止並酌予扣分。
術科作品的最後評分方式會按照題目的規畫，除了作品的原本的功能性 外，還要考量作品的創意設計及加工製作。 參、93 年「桃園縣自然與科技」競賽回顧 93 年術科競賽的題目是「投石器」，「投石器」這個題目在第一學期的學期 末定案後，所有參與競賽設計的老師，必須利用寒假時間先行設計各種投石器， 然後在寒假研習時，將投石器介紹給桃園縣各國中的老師。整個競賽活動的總策 劃人─平興國中吳錦隆主任，即發揮創造力，設計出 10 種不同的投石器，讓寒 假參加研習的老師嘆為觀止，引起了老師們對投石器的興趣。 「投石器」主要是模仿古時戰爭的投石車，讓 學生利用木板和彈簧作出可以槓桿式拋射的作 品。大會提供固定的材料，所有參賽隊伍都不能使 用其他自備材料。評量時考量作品的射程、創意和 加工。學生術科實作時間截止時，將作品帶到比賽 場地，讓評審先評量作品的創意和加工部分，然後再進行射程的評分。發射時由 參賽者其中之一人操作發射，有三次機會，以最遠者且不超越夾角三十度界線範 圍（如圖 1）之距離作為最後成績。發射時的拋擲物，統一用大會所提供的沙包 (約 11 公克)，學生投石器拋射情形如下圖 2。 圖 2 學生投石器拋射情形 圖 3 學生投石器作品展示 學生在術科實作時秩序表現良好，沒有發生任何學生間的衝突狀況或是破壞 工具的情形。學生也都能注意操作安全，平安的完成實作過程。最後術科競賽的 成果非常優異，幾乎每一個參賽隊伍都能在時間內完成作品，射程最遠的作品可 以將沙包射到 50 公尺遠處。學生作品展示如上圖 3。 原點 30 度 圖 1 發射
肆、94 年「桃園縣自然與科技」競賽回顧 94 年競賽的題目是「機械獸」。為了要和 93 年科技競賽有所差異，這次的 材料特別採用「壓克力」材質。壓克力材質增加了作品的美觀性，但是也增加了 製作的困難度。動力來源使用一組日本進口的玩具小馬達，學生必須現場組裝齒 輪組和小馬達，可利用不同齒輪組的排列方式，將速度控制為高速、中速或低速。 除了要求參賽學校自備簡單的操 作工具外，大會提供了大型直線加 熱器和烤箱，供參賽學生將壓克力 彎折和塑形。 「機械獸」有些類似「擬生機 械人」，學生必須模擬動物行進的 方式來製作，所以要求機械獸與地 面接觸是利用「腳踏步伐」方式前進，而非用「輪子轉動」前進。術科作品評量 時考量作品的前進速度、創意和加工。評量作品前進速度時，大會用木板製作統 一規格的跑道(如圖 4)，每件作品有兩次測速機會，取速度最快的一次成績。主 辦單位除了一般前 5 名的獎項外，特別針對評分方式增設有最佳競速獎(如圖 5)、 創意獎和精品獎(如圖 6)三個獎項。 圖 5 學生機械獸競速情形 圖 6 學生最佳創意作品 今年使用的材質是壓克力，所以在加工上較為困難，因此學生在術科操作 時，較容易割傷手指。學生在術科試場秩序良好，沒有發生任何衝突或破壞工具 的事件。大部份的參賽學校皆能在時間內完成作品，學生的無限創意都表現在作 130cm 30cm 終點 起點 準備區 圖 4
品上，讓評審委員和其他的帶隊老師都大吃一驚。 伍、參賽人員回響 為了瞭解參賽學生和指導老師對「自然與生活科技競賽」的反應，今年特別 設計回饋表讓參賽人員填寫。學生回饋表共有兩大項，一是學生對競賽活動的滿 意情形，有 6 小題。二是要瞭解競賽活動對學生的幫助，有 7 小題。設計了五點 量表讓學生填答，5=非常滿意、4=滿意、 3=尚可、2=不滿意、 1=非常不滿意， 填答情形如下表 1。學生對競賽活動的滿意度平均分數達 3.5，對競賽活動對本 身的幫助也都持肯定的態度，平均分數高達 4.0。 評估領域 問 題 平均 1.競賽日期 3.3 2.競賽流程規畫(筆試和術科時間安排) 3.5 3.術科題目設計 3.6 4.學科筆試題目設計 3.0 5.術科計分方式 3.4 6.競賽地點、場所 4.0 7.競賽獎勵方法 3.7 對競賽活動的滿意情形 領域平均 3.5 1.可以提升創意力 4.1 2.可以促進對自然與生活科技領域的學習興趣 3.9 3.可以提高團隊合作精神 4.2 4.可以將科學原理融入實作中 3.9 5.可以養成動手做的習慣 3.9 6.可以熟練各項工具的操作 4.2 7.參加競賽活動很有意義，如果有機會會再參加 3.8 您認為參加競賽活動對您的幫助 領域平均 4.0 指導老師的回饋表分為四個領域，分項細目和題數如下表 2。帶隊老師對此 項競賽活動都持肯定的態度，所有評估領域的平均成績都有 3.5 以上，其中以競 賽活動對學生的幫助這項領域的分數最高，達 4.4 分。 評估領域 問 題 平均 1.競賽日期 3.4 對競賽活動的滿意情形 2.競賽流程規畫(筆試和術科時間安排) 3.8
3.術科題目設計 4.0 4.術科計分方式 3.7 5.競賽地點、場所 4.3 6.競賽獎勵方法 4.0 領域平均 3.9 1.研習內容 3.4 2.研習教授 3.6 對研習活動的滿意情形 領域平均 3.5 1.可以提升學生的創意力 4.4 2.可以讓學生對學習自然與生活科技領域課程更有興趣 4.4 3.可以提高學生團隊合作的精神 4.5 4.可以讓學生科學原理融入實作中 4.3 5.養成學生動手做的習慣 4.5 您認為參加競賽活動對學生 的幫助 領域平均 4.4 1.可以利用競賽題目設計教案，實際運用於教學中 4.1 2.提昇教師對科學創意力的重視 4.5 3.可以讓學校的自然與生活科技領域教學更為正常 3.8 4.競賽活動很有意義，如果有機會會帶隊參加 4.2 您認為參加競賽活動對老師 的幫助 領域平均 4.1 藉由這個回饋表的統計，讓我們更加肯定競賽活動舉辦的意義，學生能夠在 參與競賽的過程中獲得很多寶貴的經驗，能提高創造力、增加團隊合作精神等， 而且都能肯定自己的付出；指導老師在賽前付出課餘的時間指導學生，雖然很辛 苦，但是為了讓學生更多元的學習，也都不辭辛勞，最後對競賽活動仍抱予正面 且支持的態度。最後經由統計結果得知，參賽的學生及老師對競賽活動的滿意度 都有 3.5 以上，這對主辦單位是一個非常大的肯定與鼓勵。 陸、未來展望 桃園縣「自然與科技」競賽活動已經舉辦有兩屆了，我們非常希望這樣有意 義的活動可以長久的舉辦下去，因此需要大家共同的努力，除了桃園縣教育局經 費的支持外，主辦單位─平興國中每年必須投注許多人力來推動這項業務，而各 國中的領隊老師必須花費時間作賽前的訓練，以期讓學生在競賽時有亮眼的成 績，當然熱心參與競賽活動的優秀學生也是不可少的。當然，還要特別感謝參與 競活動的所有評審及監試委員，以及提供場地協助的治平高中和育達高中。希望 能集合眾人的力量，讓競賽活動能繼續推動下去，共同來培養出有創造力和團隊
合作精神的學生。非常期望「自然與生活科技」領域的教學可以愈來愈正常化， 讓學生不只是專注於基測分數的追求，而能注重能力的培養。
