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產業科技體驗活動的設計

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產業科技體驗活動的設計‐‐‐‐以南僑化工廠為例

*張玉山、**李大偉、***洪暐銘 *台灣師範大學科技應用與人力資源發展系 副教授 **清雲科技大學 教授兼校長 ***台灣師範大學科技應用與人力資源發展系 研究生 壹、前言 生活中所應用的科技無所不在,而產業科技的範圍則應用在研發的技術、生 產所需的設備,以利產業競爭之需,發展產業科技是相當重要的。回顧台灣過去 的經濟奇蹟,產業創新、科技競爭力及完備的基礎建設,加速經濟發展,讓台灣 擠身亞洲四小龍之列。如今世界各國歷經金融海嘯後,經濟發展受到極大衝擊, 預防金融海嘯再次的侵襲,審慎評估並發展產業科技是使產業具備競爭力最好的 投資(行政院,2008)。再從人力培育的角度來看,台灣經濟研究院副院長龔明 鑫(2009)在「後海嘯時代之臺灣產業發展新課題」研討會裡談到,歷經去年的 國際石油價格攀升、原物料高漲與金融危機,加速了許多新興的科技產業興起, 代表著產業科技決定著該產業的命運。為因應劇變的全球化時代,了解產業未來 發展方向所需的專業人力,配合國內人才培育政策,才能幫助產業轉型與提升技 術,提供專業科技人才的培育、創造新興業機會,為產業科技發展與進步做好準 備。從這裏可以看出科技專業教育及科技素養教育對產業科技人才培育、產業科 技提升、及產業發展的重要性。 在我國九年一貫課程自然與生活科技領域的綱要中,對科技產業相關內涵, 也多所重視(教育部 2003;2008)。在中小學生活科技課程內涵中,除了以學生 生活密切相關(個人生活、家庭生活、社會生活)的科技事物之外,更應該積極 引介產業科技的活動,讓學生對產業科技活動有初步的覺知與認識。 然而產業科技是十分專業與複雜,宜以精簡化的形式,經由實際體驗的過 程,讓學生真實體驗產業科技的運作,從中學習最真實的科技經驗;並透過學生 主動實作與探究的過程,增進科技學習的效果與效率(張玉山,2009)。在科技

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實作,將有助於學生學習科技概念與原理。加上企業界在環境、器材、人力等的 支持下,學生將可獲得更真實更豐富的體驗與學習。 因此,本文結合產業科技的教材內容、科技體驗學習的模式、以及企業資源 的應用,發展一個產業科技體驗的科技學習模式,並以南僑化工廠為例,設計教 學活動並進行教學實驗,希望能提供生活科技教學另一種教學模式的參考。 貳、產業科技與科技課程 一、產業科技 產業科技就是產業生產的技術與結構(中華民國產業科技發展協進會, 2009),和「生活科技」課程中的「生活科技」概念相較之下,有很大的差異。 根據《國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域》指出: 為了生存,人類自古以來就學會拾取木棒、石塊當工具。木棒延伸了人的手 臂長度,石塊增強了人的拳頭硬度;組合木棒和石塊成了石鎚。隨著文明的 進展,人類使用的工具不斷進步。到了鐵器時代,人類以鐵鎚取代石鎚來增 加力量;進入機械時代,人類以電動機替代勞力的工作;當今資訊時代,人 類更利用電腦來協助處理勞心的工作。透過科學與技術的進步,人類善用機 具、材料、方法、知識和創意等資源,增強人類解決問題的能力(教育部, 2003)。 上述的生活科技是指人們自古以來,賴以求生以及擴展潛能的機具、材料、 方法、知識和創意,也是解決問題的技術與方法。這是比較廣義的生活科技概念。 行政院(2008)推動「智慧台灣」的新方向中,希望將智慧科技應用在生活上的 六項領域,分別為食、醫、住、行、育、樂,其中提到: ...它 包 括 六 大 領 域,有「 食 」為 安 心 食 材、健 康 飲 食、便 利 採 購 等 ; 「 醫 」為 遠 距 醫 療、居 家 照 護 等;「 住 」為 安 全 監 控、便 利 控 制、節 能、自 動 化、科 技 管 家 等;「 行 」為 節 能、智 慧 運 輸、智 慧 車 輛 等 ; 「 育 」為 互 動 學 習、遠 距 家 教、實 驗 教 學、情 報 服 務 等;「 樂 」為 觀 光 導 覽、虛 擬 實 境、行 動 娛 樂、隨 選 娛 樂 等 應 用 種 類 繁 多(行政院,

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2008)。 綜合上述兩項對生活科技的描述,將科技應用在日常生活裡,廣為大眾使 用,就是生活科技。產業科技則不一樣,隨著產業類型的不同,所需要的產業科 技也就不同,例如: IC 產業的需要的機器手臂、IT 產業需要的企業級伺服器、 片設計與應用、太陽光電與綠色環保應用材料等(台灣經濟研究院,2009),相 較於生活科技使用上的簡便,產業科技不是一般個人及家庭的基本需求,它往往 需要專業的知識、技術、設備、及專業人力,才能順暢地運作。狹義的生活科技 與產業科技之間,確實有很大的差距。此外,經濟部技術處(2005)的〈市場創 新與生活科技領航先期研究計劃〉中,於擬定研究計劃的三個研究面向根據的理 由裏面,說明了研究人員專注研究的領域,多半集中在科學與工程,所以研發創 新的成果也集中在前瞻性的技術,相較之下,生活應用與市場創新就貧乏許多。 因此,行政院(2008)的「智慧台灣」希望以「生活應用在地化、應用服務產業 化、服務產品全球化」為發展願景及目標,將科技融入生活,帶來更為舒適、安 心、便利與永續的生活環境,預期在 2020 年時使台灣成為全球智慧生活科技應 用生活型態的先驅者。 除了從技術與應用類別,可以區分產業科技與生活科技的差異,我們也可以 從科技創新歷程來獲得不同的理解。從科技推動創新模式來看,科技的創新始於 基礎的研究與發展,再到技術的商業化,該技術足夠成熟到生產線上的應用,所 生產的產品並獲得市場接受與消費者的使用(晁成虎,2007)。換句話說,從科 技的研究、發展、商業化、生產應用、產出消費的流程來看,產業科技集中在生 產應用階段,而生活科技則多在產出消費的階段。 基礎研究 技術商業化 生產 銷售獲利 圖 1 技術推動創新模型 資料來源:採自晁成虎(2007)。 二、科技課程中的產業科技 根據《國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域》,對國中階

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認識各種科技產業;以及 4-4-3-5 認識產業發展與科技的互動關係」(教育部 2003;2008)。這些指標在說明了國民中小學的生活科技課程,讓學生在進入高 等教育與職場之前,就能認識科技與個人、職業、產業的關係,了解科技應用於 產業的層面。另外,我國高中生活科技課程綱要修訂也提出,本課程應教授科技 產業概況,以及科技的發展趨勢。 美國西雅圖當地學校對小學三到五年級學生(K-3, K-5)的科技標準中提及, 討論生活中常使用的科技與使用科技會產生的好處與壞處:解釋科技如何被使用 在工、商業與教育上(Seattle School District Technology Standards, 1999)。就上述 整理出,西雅圖科技教育不僅重視科技在日常生活中的使用,也教導社會應用的 層面,其中舉出科技在工、商業的應用,也就是產業科技,與本教學活動息息相 關。同樣地,在師資培育階段的科技課程,也一樣重視科技在產業界的運作情形, 例如馬里蘭州的成人教育師資科技知能標準中,即要求教師應該深入瞭解電腦與 科技在產業界的運作與應用(O’Malley et.al., 2004)。佛羅里達州的科技課程亦強 調,產業及社會各界對學生科技能力的養成,抱以殷切期望,希望能培養學生對 社會、產業、生活等的科技問題解決能力(State of Florida, 2005),尤其在高中 階段的科技課程內容,均以產業科技為主要重點(State of Florida, 2005)。 綜合美國各州與台灣科技教育的課程綱要與學習標準發現,產業科技的概念 與教材內容,對學生的科技概念學習以及未來的生涯發展,具有重要的意義。透 過教學活動,學習產業科技的科技概念與原理,以簡單材料與器具製作簡易的科 技作品,從中身體驗科技的奧妙,達到培養學習興趣與創意、創新的能力,更有 助於厚實未來產業科技專業人才的基礎。 参、科技體驗學習 一、體驗式探究學習 根據 Kolb(1974)提出的經驗學習理論,將學習活動的歷程分為四階段, 且為一連續過程,分別是:

(一)具體經驗:主要以個人的感覺進行學習(learning from feeling),透過特殊 經驗中的學習,對其所接觸的人事物,感受強烈。

(二)省思觀察:主要以看和聽等觀察來學習(learning by watching and

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尋真理。 (三)抽象概念:主要以思考來進行學習(learning by thinking),運用邏輯與分 析的概念學習,掌握情境後,規劃出具系統性、計畫性的行動程序。 (四)主動驗證:主要以實際操作來進行學習(learning by doing),具備完成事 情的能力與耐性,對於冒險性活動充滿興趣,並能主動驗證,藉此對周遭人事作 出改變。 此一模式經學者(洪榮昭,2006;李大偉、張玉山,2009)融入鷹架學習理 論的觀念,修改為類化、逆向、歸納、衍生的四項過程,以一種「結構化的推論 方法」,透過鷹架式問題引導,提供學生一種理解科技與解決問題的步驟,讓學 生有具體方向可以依循。在推想的歷程中,製造更多創造的機會與空間,培養學 生對問題的解決能力與創造力。經以南僑化工廠的皂基輸送製程,設計出「體驗 式探究問題」示例如表 1。 表1 以輸送模組為例的體驗式探究問題 類化思考 逆向思考 歸納思考 衍生思考 Q:為什麼使用皮 帶輸送? Q:是不是全部都 可以使用皮帶輸 送? Q:你覺得什麼會 影響皮帶輸送? Q:用哪些條件可 以使用皮帶輸送 東西? 杜威(Dewey)指出,廣義來說,科技是探究的方法(method of inquiry)。 科技也是對技術、工具、產品的探究,也就是一種省思與方法論的學科(technology as inquiry into techniques, tools, and artifacts…Technology, that is, is a reflective and methodical discipline.)(Innis, 2003)。而做為省思與方法論的學科結合杜威的經 驗主義觀點,就成了對於實務性問題的探究與解決,善用工具、材料與程序,代 表了科技探究學習的科技含意。 探究學習是一種以學生的知識探索活動為主的學習策略,教師在教學過程 中,提出探究性問題以及提供與教學主題相關的資料,讓學生主動進行假設、探 索、驗證、歸納、解釋及討論活動,教師只引導學生學習,其目的是在於運用結 構化的推論方法,鼓勵學生主動學習,使學生獲得解決問題所需的方法或規則,

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參與(engagement)、探索(exploration)、解釋(explanation)、精緻化(elaboration) 與評鑑(evaluation)等五個階段(引自盧秀琴,2006)。故探究式學習注重的是 學習過程,培養學生主動的習慣與探究的方法,如果能結合科技體驗的學習,則 對科技知識與原理的探究、科技實作體驗的獲得、以及科技問題解決能力的學 習,將更有助益。 二、科技體驗活動的設計 科技體驗活動設計依循一篇自然與生活科技學習領域課程教學示例中所提 及之流程(教育部,2002):教學模組由觀察情境、察覺問題、引導討論、確定 問題、分工合作、進行探究、分享經驗、整合成果、綜合評鑑、推廣應用的模組 發展流程,作為架構主題式教學的基本形態(引自張政義、熊召弟、甘漢銧、許 金發、施秋梅、石敏嘉,2004),再融入前述有關體驗式探究學習理論的觀點, 形成本文「科技體驗活動」的模式,活動流程如圖 2。在活動中,學生經由人員 導覽與實際觸摸操作,建立感官體驗與心智經驗,從具體經驗中反省觀察,接著 透過鷹架式提問與抽象概念思考,在提問、回答、與反覆討論中,建立抽象概念, 最後在探究與實驗活動中,驗證所學,並產生創新的方案構想。 圖 2 科技體驗活動模式 肆、南僑化工廠的科技體驗活動實例 本教學活動所選定參訪的桃園南僑化工廠,屬於傳統產業中的製造業,將生 產線設備做為科技學習的主要概念,幫助學生對產業科技的認識,配合科技體驗 學習與企業資源的應用,融入生活科技教學,發展出產業科技體驗活動的科技學 習模式。 本活動先帶領學生參觀南僑化工廠的肥皂生產線,在指導員導覽與提問後, 廠方停下生產線,讓學生動手把玩、試探輸送帶的各種裝置與功能。最後則在廠 區的教學空間,並以老師提供的簡單替代性材料,模擬製作與改良皂基輸送帶。 具體經驗 導覽與觸摸操作 反省觀察 透過提問 抽象概念思考 透過提問與討論 主動實驗 探究與創新活動

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教學流程內容與時間分配如下。 表 2 教學流程內容與時間分配 教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 教學教材 課 前 準 備 課程內容的準備與熟悉。 準備影片內容與教材工具。 下達任務—輸送皂基。 教學現場準備皂基,與學生說 明這次的任務就是要發明輸 送皂基的方法;並說明教學流 程,與最後的成果發表。 課前引導。 Q1:同學們可以先想想,輸送 跟哪些因素有關係呢? 任務接收。 了解未來的課程中,要做哪些事 情。 正式課程開始前,先自己思考, 可能影響輸送的因素有哪些? 從日常生活看輸送。 短片 A 撥放 影片觀賞。 影片準備 問題討論 1。 為什麼有那麼多不同的輸送 方法? 《皮帶輸送》 Q:為什麼使用皮帶輸送帶? Q:是不是全部都可以使用皮 帶輸送? Q:你覺得什麼會影響皮帶輸 送? Q:用哪些條件可以使用皮帶 輸送東西? 紀錄討論活動單。 紀錄討論內容。 填寫為什麼要有不同的輸送方 法。 活動單下 載 第 一 週 教學 過 程 《滾輪輸送》 Q:為什麼使用滾輪輸送帶? Q:是不是全部都可以使用滾 輪輸送? Q:你覺得什麼會影響滾輪輸 送? Q:用哪些條件可以使用滾輪 輸送東西? 教 學 過 程 《吊車輸送》 Q:為什麼使用吊車輸送帶? Q:是不是全部都可以使用吊 車輸送? Q:你覺得什麼會影響吊車輸 送? Q:用哪些條件可以使用吊車 輸送東西?

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教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 教學教材 問題討論 2。 為什麼要有不同的方法? 《平面輸送》 Q:什麼時候使用平面輸送 帶? Q:什麼東西不能使用平面輸 送帶? Q:使用平面輸送帶的條件? Q:還有什麼東西可以使用平 面輸送帶? 紀錄討論活動單。 紀錄討論內容。 為什麼要有不同的方法? 《向上輸送》 Q:什麼時候使用向上輸送 帶? Q:什麼東西不能使用向上輸 送帶? Q:使用向上輸送帶的條件? Q:還有什麼東西可以使用向 上輸送帶? 《向下輸送》 Q:什麼時候使用向下輸送 帶? Q:什麼東西不能使用向下輸 送帶? Q:使用向下輸送帶的條件? Q:還有什麼東西可以使用向 下輸送帶? 《直接輸送》 Q:什麼時候使用直接輸送? Q:什麼東西不能使用直接輸 送? Q:使用直接輸送的條件? Q:還有什麼東西可以使用直 接輸送? 問題討論 3。 工作物不同,輸送方式也不 同。 《粉狀物體》 Q:粉狀物體如何輸送? Q:粉狀物體不可以如何輸 送? Q:粉狀物體的輸送條件是什 麼? Q:你還想到什麼粉狀物體的 輸送法? 討論活動,並填寫活動單。 紀錄討論內容。 工作物不同,輸送方式也不 同。

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教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 教學教材 《顆粒狀物體》 Q:顆粒狀物體如何輸送? Q:顆粒狀物體不可以如何輸 送? Q:顆粒狀物體的輸送條件是 什麼? Q:你還想到什麼顆粒狀物體 的輸送? 《塊狀物體》 Q:塊狀物體如何輸送? Q:塊狀物體不可以如何輸 送? Q:塊狀物體的輸送條件是什 麼? Q:你還想到什麼塊狀物體的 輸送法? 《條狀物體》 Q:條狀物體如何輸送? Q:條狀物體不可以如何輸 送? Q:條狀物體的輸送條件是什 麼? Q:你還想到什麼條狀物體的 輸送法? 影片撥放 短片 B:補充更多不同的輸送 方法。 針對影片,與學生作簡單的總 結。 影片觀賞。 影片準備 影片欣賞。 影片內容以肥皂工廠的輸送 方式為主,作為下次工廠教學 的課前導入。 影片播放前,教師提示觀看影 片的重點,例如:觀察皂基的 形狀、大小及輸送的方式。 觀賞影片後的統整內容。 Q1:機器輸送的速度有很快 嗎? Q2:你覺得可以換個方式輸送 嗎?怎麼換? 交代下一次上課是工廠教學,並 提醒學生可準備製作輸送工具, 方便下次教學的進行。 影片觀賞。 觀看影片時,針對輸送的相關 因素作仔細的觀察,可記錄下 來作為之後課程的參考。 影片準備 第 一 週 程 過 學 教 回收討論活動單。 討論活動單繳交。

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教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 教學教材 課 後 作 業 批改討論活動單。 檢討上課過程,針對各班不同的 情況作課程的修正。 觀看網站提供的相關輸送知識, 或上網搜尋更多的輸送方法。 準備下次去工廠所需的輸送工 具。 網 路 資 源 影片提供。 文章提供。 紀錄活動單下載。 教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 工廠指導員 教學教材 課 前 準 備 與工廠專員連絡與 溝通。 準備工廠參觀活動 單。 準備。 上網站對參觀工廠 做初步的認識。 複習上次的課程內 容。 準備切割工具與相 關資料。 與學校教師接洽,可 討論教學內容。 準備當天相關資源 與設備(例如皂基、 桌上型線鋸與學生 實驗皂基的空間)。 第 二 週 教 學 過 程 路程上解說工廠 教學流程,並規 範學生參觀注意 事項。 工廠安全說明。 工廠教學(約 15~20 分鐘)。 提示學生利用活 動單的項目,注意 觀察肥皂輸送的 相關細節。 鼓勵學生向專員 提問。 掌控學生動向。 工廠教學並填寫活 動單。 主動向工廠專員提 問。 工廠安全說明。 介紹肥皂工廠的輸 送方式,時間約 15~20 分鐘。 針對輸送主題與活 動單內容,提示觀察 注意事項。 請同學先觀察一 下,輸送的工具有 哪些? 觀察不同輸送方 式有哪些不同的 功能。 觀察輸送的速度。 觀察一下如何改 變輸送物的方 向? 你覺得肥皂的大 概還可以用什麼 方式來輸送? 工廠教學活動單

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教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 工廠指導員 教學教材 第 二 週 教 學 過 程 提示下一階段實驗 活動的思考方向。 Q1: 你覺得還有什麼 方法適用用來輸 送肥皂或皂基? (類化) Q2: 什麼方法不適合 來輸送肥皂?(逆 向) Q3:輸送肥皂時需要 考慮哪些因素? (歸納) Q4: 如果現在輸送的 是香皂,你覺得還 是用同樣的輸送 方法嗎? (衍生) 學生在進行輸送實 驗時,可與學生一起 討論輸送方法。 協助學生與教師。

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教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 工廠指導員 教學教材 第 二 週 教 學 過 程 輸送實驗與探討。 發放實驗紀錄單。 <<實驗一>> 準備不同的輸送 物:保麗龍球、 不規則保麗龍 球、紙捲筒、肥 皂。 保麗龍球- 保麗龍球的形 狀?(球型) 是否能順利輸 送? 轉彎時會影響 輸送嗎? 肥皂- 肥皂的形狀? 觀察肥皂如何 轉向。 紙捲筒- 紙捲筒為長筒 狀。 觀察是否能順 利輸送。 轉彎時會卡住 嗎? 不規則保麗龍球 - 不規則狀的物 品。 是否能順利輸 送? 要如何順利轉 向、轉彎呢? 輸送實驗與討論。 利用各種輸送方式 來輸送。 嘗試不同形狀的輸 送物。 設計輸送肥皂的方 式。 紀錄實驗過程、遇 到的問題與解決方 法、該設計的優缺 點為何、在工廠中 該如何運作。 可與老師或工廠專 員一同討論。 輸送實驗與討論。 協助教學活動。 實驗紀錄單 保麗龍球、不規 則保麗龍球、紙 捲筒、肥皂

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教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 工廠指導員 教學教材 第 二 週 教 學 過 程 統整經驗。 適合使用輸送帶 的輸送物有哪些 特性 適合使用滾輪的 輸送物有哪些特 性? 學生提問時間。 引導提問輸送相 關之議題。 剛剛輸送的部分 有疑問嗎? 不同輸送方式有 哪些不同的功能? 一次可以輸送幾 個? 如何改變輸送物 的方向? <<實驗二>> 將肥皂由保麗龍 斜坡上滑下來, 設計一個可以讓 肥皂滑下來時轉 向的方法。 引導學生設計切割 之思考方向。 Q1: 輸送塊狀的 肥皂有哪些 方式? (類化) Q2: 除了利用皮 帶來輸送 外,還有別的 方式嗎? (逆 向) Q3: 在輸送肥皂 的時候,需要 考慮哪些因 素? (歸納) 實驗活動結束,回收 輸送物,並統整資料 並討論。 學生提問與輸送之 相關問題。 解答學生之疑問。 帶回工作桌進行肥 皂轉向實驗 保麗龍板、塑膠 瓦楞版、竹籤、 竹筷、砂紙、止 滑墊、L 型夾、 保麗龍斜坡。 請工廠準備香皂 或肥皂做為獎品 (肥皂轉彎 90 度)

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教學內容 週數 階段 對象 教師 學生 工廠指導員 教學教材 教 學 過 程 Q4: 可以在短時 間內輸送大 量的肥皂,同 時避免肥皂 的損傷嗎? (衍生) 參觀課程結束,提 醒學生回去要討 論該天所記錄的 實驗過程,並設計 一個可以判斷肥 皂大小(或形狀) 進行分配輸送的 方法。 收拾環境。 回收工廠教學活動 單。 繳交工廠教學活動 單。 課 後 作 業 批改工廠教學活動 單。 暸解學生的設計之 後,可準備相關資 料補充。 統整討論資料。 與同組同學討論實 驗結果。 開始討論成果發表 內容。 每天上網路溝通平 台,協助學生的提 問。 第 二 週 網 路 資 源 提供平台,作為學生與工廠專員的溝通平台。 提供活動單下載。 提供實驗紀錄單下載。 提供工廠的基本相關介紹。 而在實驗探究活動方面,重點如下: 一、活動名稱:轉吧!水晶肥皂 二、活動目的: 學生能獲知水晶肥皂的輸送方式與機構。 學生能發明出一種使肥皂轉向的輸送機構。 學生能培養對企業界中不同輸送製程的好奇心與興趣。 三、活動對象:國小高年級學生 四、活動所需時間:1 小時 五、活動地點:可容納全班同學與進行分組活動的教室。 六、活動內容程序:

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(1) 藉由影片介紹肥皂工廠的輸送裝置。 (2) 教師提供一個由珍珠板與瓦楞板組成的斜坡道,學生從現有的材料中在 斜坡道上設計機構,使肥皂從頂端下滑至底部時能旋轉 90 度,並且要求 每次轉向的穩定性。 (3) 學生分組討論時間,進行試驗與設計。 (4) 將設計成功的機構,繪製在設計單上。 (5) 以競賽活動的方式作為測驗,在統一的時間內,能讓肥皂旋轉 90 度的連 續成功次數,最多次的組別名次最高,依此類推。 (6) 請第一名的組別發表成功心得與感想,分享試驗經驗。 七、活動材料: (1) 斜坡道的製作: 約 90cm×70cm 的珍珠板(一公分厚),斜角連線裁成兩個相等的三角型。 約 20cm×150cm 的塑膠瓦楞板,兩側以竹籤固定於珍珠板,作為斜面坡 道。 (2) 提供給學生的試驗材料: 竹籤六支、竹筷兩雙、止滑墊(8cm×12cm)、L 型夾、剪刀 1 把、膠帶、 水晶肥皂一組一塊。 八、活動成果 學生作品一 將 肥 皂 底 部 以 兩 根 竹 籤作加工,讓肥皂可以 在瓦楞板上滑動,減少 摩擦力。

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學生作品二 利 用 肥 皂 與 竹 籤 的 碰 撞機構,使肥皂下滑至 底部時轉了九十度。 右 圖 的 組 別 用 竹 筷 的 塑膠包裝袋,綁在肥皂 上增加滑動性。 學生作品三 製做導軌的方式,讓肥 皂在滑落時,能順著軌 道轉成九十度。 學 生 在 肥 皂 表 面 抹 上 一層水,使肥皂快速滑 動;但經過數次後水分 蒸發,斜坡表面反而會 更黏稠。 學生作品四 學 生 自 行 試 驗 並 經 過 數次修改,以獨特的方 式 讓 肥 皂 滑 至 底 部 時,都能旋轉九十度。

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伍、結語

由於科技高度發展,產業科技活動也漸趨專精與分工,學生平時很難有接觸 的機會。但是產業科技是人類科技活動的重要一環,也是最真實的科技活動。另 一方面,產業在回饋社會、照顧當地民眾等正向思考下,也很願意提供軟硬體資 源,協助中小學推動科技教育。事實上,有許多企業單位都設有體驗活動的機制, 供參訪學生實地操作體驗。 本文進一步依據體驗學習、探究學習等理論,建構科技體驗學習的模式,希 望能充份發揮企業資源的教學效果。科技體驗學習的優點,在讓學生主動地學習 科技,訓練自身探究事實的能力,藉由觀察、實做、感受與思考,四者的交互作 用,增強類化、逆向、歸納、衍生四種思考能力。藉由科技體驗學習的模式,除 了幫助學生瞭解水晶肥皂的輸送方式與機構,並發明出一種使肥皂轉向的輸送機 構,還能培養對企業界中不同輸送製程的好奇心與興趣。 在發展台灣成為高科技高創意國家的願景下,培養中小學生對產業科技的瞭 解,以及創新創造能力,是培育科技創新人力的重要環節。本文希望能以南僑化 工廠為例,發展產業科技體驗學習模式與實例,供更多企業單位與學校在舉辦類 似活動之參考,也希望國內產業資源應用於產業科技探索活動的風氣,能日盛一 日,為國家培育更多更具創新能力的產業科技人才。

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(20)

附錄一 輸送教學指引與活動單

輸送課程活動單

班級: 姓名: 座號: 不同的輸送方式。 輸送的方法 輸送的物品 從輸送物形狀的不同來看切割。 輸送物的分類 輸送物名稱 輸送的方法 粉狀 圓粒狀 方塊狀 長條狀 半液狀 液狀 動動腦。 我覺得影響輸送的因素有:_______________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________

(21)

一、 參觀工廠基本資料 參觀工廠名稱:_______________________ 工廠介紹專員姓名:___________________ 二、 觀察 請試著畫出輸送帶是如何運作的。 你覺得工廠中大部分的輸送方向是什麼? … 斜方向 … 垂直 … 水平

λ

肥皂被輸送的過程中,容易被破壞嗎? … 容易 … 不容易

λ

你自已覺得,輸送帶是硬的還是軟的? … 很硬 … 還好 …很軟

λ

你覺得肥皂輸送的速度有沒有很快? … 有 … 沒有 三、 工廠輔導員的提問

你覺得有什麼方法不適合用來輸送肥皂?

你覺得在輸送肥皂的時候,需要考慮哪些因素?

如果現在輸送的是香皂,你覺得還是用同樣的輸送方法 嗎?請說明為什麼。 四、 問題討論時間

λ

我在實驗過程中,問了哪些問題?請記錄下來。

(22)
(23)

肥皂輸送設計單

請設計一個可以將肥皂自動分類的方法,並且將大肥皂(或者方形肥皂)送往高處,

小肥皂(或者圓形肥皂)送往低處,!

一、設計圖

二、設計說明

1. 我們所使用的輸送方式是 __________________。 2. 我們輸送的肥皂是屬於: □大小不同 □ 造型不同 3. 我們的輸送速度是: □ 很快 □ 中等速度 □ 很慢 4. 我們的將肥皂分類的方法是 _________________。 5. ________________________________________________________。

三、以下為推薦我們輸送設計的廣告詞:

班級: 組別: 組長: 日期:

(24)

輸送模 組觀察 實驗記 錄單 實驗結果 工 作 形狀 輸送工具 輸送方向 所需速度 輸送順暢 輸送物完整性 補充說明 皮帶輸送 □直線 □轉彎 □快 □中 □慢 □很順暢 □會卡住 □表面平整 □表面凹凸 □支離破碎 保 麗 龍 球 圓粒狀 滾輪輸送 □直線 □轉彎 □快 □中 □慢 □很順暢 □會卡住 □表面平整 □表面凹凸 □支離破碎 皮帶輸送 □直線 □轉彎 □快 □中 □慢 □很順暢 □會卡住 □表面平整 □表面凹凸 □支離破碎 肥 皂 方塊狀 滾輪輸送 □直線 □轉彎 □快 □中 □慢 □很順暢 □會卡住 □表面平整 □表面凹凸 □支離破碎 皮帶輸送 □直線 □轉彎 □快 □中 □慢 □很順暢 □會卡住 □表面平整 □表面凹凸 □支離破碎 紙 捲 筒 長筒狀 滾輪輸送 □直線 □轉彎 □快 □中 □慢 □很順暢 □會卡住 □表面平整 □表面凹凸 □支離破碎 皮帶輸送 □直線 □轉彎 □快 □中 □慢 □很順暢 □會卡住 □表面平整 □表面凹凸 □支離破碎 企 鵝 保 麗 龍 不規則狀 滾輪輸送 □直線 □轉彎 □快 □中 □慢 □很順暢 □會卡住 □表面平整 □表面凹凸 □支離破碎

(25)

我的肥皂

會轉彎

根據現場所提供的材料,請設計一個可以讓肥皂經由溜滑梯滑下來時,讓肥皂轉向的方法。請將你的想法畫在

斜坡上並以文字來說明。想想上述實驗時,運用了哪些方法讓輸送物轉彎或轉向呢?請詳述之。

參考文獻

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