-解決迷思概念之國小中低成就學生科學素養教材研發及評估：認知、動機與探究取向(科學教育培龍計畫)

科技部補助專題研究計畫報告

解決迷思概念之國小中低成就學生科學素養教材研發及評估

：認知、動機與探究取向(科學教育培龍計畫)(第3年)

報 告 類 別 ： 成果報告 計 畫 類 別 ： 整合型計畫 計 畫 編 號 ： MOST 106-2511-S-006-010-MY3 執 行 期 間 ： 108年08月01日至109年07月31日 執 行 單 位 ： 國立成功大學工程科學系（所） 計 畫 主 持 人 ： 黃悅民 共 同 主 持 人 ： 林豪鏘、吳婷婷 計畫參與人員： 學士級-專任助理：李淳琪 學士級-專任助理：張綺芳 報 告 附 件 ： 移地研究心得報告 出席國際學術會議心得報告

本研究具有政策應用參考價值：■否　□是，建議提供機關

（勾選「是」者，請列舉建議可提供施政參考之業務主管機關）

本研究具影響公共利益之重大發現：□否　□是　

中　華　民　國　109　年　10　月　27　日

中 文 摘 要 ： 本整合型計畫著重於國民小學自然科學素養教材之研發評估、教學 實驗以及教學模式推廣及實施，整體計畫脈絡以教師、教學工具、 教學模式、教學活動推廣為主，以此制定各子計畫執行重點以及分 年發展目標，並透過總計畫之協調與整合，以期能順利推廣至各實 驗學校。在三年工作中，係由二所實驗學校所發展之都會型課程「 水生世界」、偏鄉型課程「永續森林備料庫」進行教學模式評估與 課程推廣。另一方面，子計畫一承接第一年所發展之情意量表，進 一步就探究任務發展國民小學自然科學學習探究問卷，用以評量受 試學生之探究學習能力。而課程平台亦將子計畫一之相關量表、子 計畫二與三之課程模組進行整合，最終於第三年就所研發之課程擴 散於九縣市共31所中小學，以使教材教法落實於教學現場，從而提 升中低學習成就學生之學習成效。 中 文 關 鍵 詞 ： 科學素養、迷思概念、適性化評量、中低學習成就

英 文 摘 要 ： The project aims to develop learning materials and planning corresponding experiments, constructing a teaching model and promoting the model. Based on the paradigm of science education by Ministry of Education and Ministry of Science and Technology, overall plan context includes teachers, teaching tools, teaching models and learning activities. In this project, the two experimental elementary schools

developed the aquatic plant course and ecological education course respectively, both course integrated into inquiry teaching method, mastery learning theory and situated learning theory for metropolitan and remote school to improve student learning. On the other hand, the sub-project one developed a science literacy scale which is based on the outline of MOE, the motivation of natural science and the attitude of natural science for evaluate student’s basic skill of science literacy and inquiry learning. The results of our studies that these courses can connect with the adaptive system of scientific literacy and develop complete and effective learning strategies and teaching pattern for metropolitan and remote school in the third year.

英 文 關 鍵 詞 ： Science literacy, Misconception, Adaptive assessment, Low-Mid level learning achievement

科技部補助專題研究計畫成果報告

（

□期中進度報告/■期末報告）

解決迷思概念之國小中低成就學生科學素養教材研發及評估：

認知、動機與探究取向 (科學教育培龍計畫)

計畫類別：□個別型計畫 ■整合型計畫

計畫編號：MOST

106－2511－S－006－010－MY3

執行期間：107 年 8 月 1 日至 109 年 7 月 31 日

執行機構及系所：國立成功大學工程科學系(所)

計畫主持人：黃悅民

共同主持人：林豪鏘、吳婷婷

計畫參與人員：李淳琪、林佩璇、王道華、鄭育評、蔡孟君、

陳凌漢、鄭名佑、張綺芳

本計畫除繳交成果報告外，另含下列出國報告，共 2 份：

□執行國際合作與移地研究心得報告

■出席國際學術會議心得報告

□出國參訪及考察心得報告

目錄

一、前言與目的 ... 2 二、文獻探討 ... 2 2.1 國民小學自然科學素養評量 ... 2 2.2 擴增實境技術在教學上的應用 ... 3 三、執行方法與研究項目 ... 4 3.1 課程系統與科學素養評量工具之研發 ... 4 3.2 教學模式之評估與課程推廣 ... 5 四、結果與討論 ... 8 4.1 課程系統與國民小學自然科學學習探究問卷之研發 ... 8 4.2 都會與偏鄉自然科學教學模式之形成、評估與推廣 ... 9 五、計畫成果自評 ... 13 參考文獻 ... 14

解決迷思概念之國小中低成就學生科學素養教材研發及評

估：認知、動機與探究取向

(科學教育培龍計畫)

計畫編號：

MOST 106－2511－S－006－010－MY3

執行期限：107 年 8 月 1 日至 109 年 7 月 31 日

主持人：黃悅民 國立成功大學工程科學系(所)

中文摘要

本整合型計畫著重於國民小學自然科學素養教材之研發評估、教學實驗以及教學模式 推廣及實施，整體計畫脈絡以教師、教學工具、教學模式、教學活動推廣為主，以此制定各 子計畫執行重點以及分年發展目標，並透過總計畫之協調與整合，以期能順利推廣至各實 驗學校。在三年工作中，係由二所實驗學校所發展之都會型課程「水生世界」、偏鄉型課程 「永續森林備料庫」進行教學模式評估與課程推廣。另一方面，子計畫一承接第一年所發 展之情意量表，進一步就探究任務發展國民小學自然科學學習探究問卷，用以評量受試學 生之探究學習能力。而課程平台亦將子計畫一之相關量表、子計畫二與三之課程模組進行 整合，最終於第三年就所研發之課程擴散於九縣市共31 所中小學，以使教材教法落實於教 學現場，從而提升中低學習成就學生之學習成效。 關鍵詞：科學素養、迷思概念、適性化評量、中低學習成就

Abstract

The project aims to develop learning materials and planning corresponding experiments, constructing a teaching model and promoting the model. Based on the paradigm of science education by Ministry of Education and Ministry of Science and Technology, overall plan context includes teachers, teaching tools, teaching models and learning activities. In this project, the two experimental elementary schools developed the aquatic plant course and ecological education course respectively, both course integrated into inquiry teaching method, mastery learning theory and situated learning theory for metropolitan and remote school to improve student learning. On the other hand, the sub-project one developed a science literacy scale which is based on the outline of MOE, the motivation of natural science and the attitude of natural science for evaluate student’s basic skill of science literacy and inquiry learning. The results of our studies that these courses can connect with the adaptive system of scientific literacy and develop complete and effective learning strategies and teaching pattern for metropolitan and remote school in the third year.

一、前言與目的

臺灣學生在PISA 2015的評比中，科學素養頂尖比例的學生呈顯著增長，但整體而言學 生間的科學素養表現歧異度存在擴大的現象(臺灣2015 PISA國家研究中心，2016)。就此現 況而言，如何思索縮減學生間科學素養表現的歧異度，並帶動中、後段學生之科學素養能 力實有其必要。 自PISA所定義之科學素養，若從Bloom所提之三大類教育目標：認知、情意、技能 (Anderson et al., 2001)，則亦能與科學素養之定義有所呼應。故而就教育部 (2008) 所公布 之九年一貫課程綱要而言，國民小學自然與生活科技學習領域之能力指標，多已涵括培養 學生科學素養之相關面向。隨著教育部 (2014a) 所提出之「十二年國民基本教育課程綱要 總綱」，其願景之一「成就每一個孩子」即著重於不放棄每一位學生。而十二年國教的五大 願景中，「有教無類」、「因材施教」更強調對不同性質的學生給予個別化與差異化之指導， 從而達成成就每一個孩子的目標。而呼應此願景之相關政策，當屬教育部所提之「中小學 補救教學方案」。此方案之實施著力於「教材教法」、「學習診斷與評量」(教育部，2014b)， 以達成「確保學生學力品質」為目標。故鑒於現行政府政策之推動，本計畫為能有效促進 國小中、低學習成就學生之科學素養，在方法論之部分亦將朝研發「教材教法」、「學習診 斷與評量」作為主要目標。 是故，本整合型計畫第一年之執行方向依序為：首要確立都會型與偏鄉型學校之自然 科學教學模式，其次為發展一適用於國民小學自然科學素養之量表，用以瞭解受試學生之 情意與探究學習基本能力。而第二年承接第一年之工具與課程研發成果，第二年執行方向 依序為：首先就第一年二所實驗學校所研發之都會型課程「水生世界」、偏鄉型課程「永續 森林備料庫」進行教學模式評估與課程推廣；其次係就二項課程之探究任務需求研發國民 小學自然科學學習探究問卷，以作為評估學生探究能力之工具。此外，為能使教學模式與 評量工具得有效整合以利第三年推廣，本計畫第二年即整合子計畫一之情意量表與探究問 卷，以及子計畫二與三之課程模組呈現於一課程平台。而第三年即基於此課程平台用於九 縣市31所合作推廣學校之教學融入，亦使此教學模式、教材得有效應用於教學現場，以達 成「成就每一個孩子」的願景。

二、文獻探討

2.1 國民小學自然科學素養評量 國小科學教育的主要目的在於提升國民之科學素養；而科學素養為一般民眾生活在目 前 的 科 技 社 會 中 不 可 或 缺 之 基 本 知 識 與 能 力 。Rusilowati, Kurniawati, Nugroho, and Widiyatmoko (2016)的研究指出，正確地對學童進行科學素養能力的評估是非常重要的，因 為在過去的科學教育研究中均發現，學習成就屬於中下階層的學童在科學素養的評分上所 獲得的分數也相對較低。除此之外，科學素養的評量結果也能同時反映出學童在科學教育 中的學習品質，對學童的理解與省思能力更是一種很好的檢驗，也是國家競爭力的重要指 標(Hayat & Yusuf, 2010)。由於目前台灣在國小科學教育中的教學方式，可能會造成中低成 就的學童無法清楚地理解課堂中所教的內容並將其應用在實際生活中。因此，如何判斷每 位學童在科學素養方面的能力是相當重要的議題。

關於國小中、高年級學生之自然科學學習態度與動機，本計畫參考 Bloom (1956)理論 中的情意領域，而學生對於自然科學學習的技能應用，則採用探究學習的基本能力分析層 面，發展一套適用於國小學童之科學素養量表，用以了解受試學童在科學教育各方面的能

力。Bloom (1956) 的研究將教育目標分類成三大領域：一、認知領域（Cognitive Domain）：

包含建立、重新喚起與重新認知新知識，及發展與智力相關的能力和技巧；二、情意領域 （Affective Domain）：包含興趣、態度和價值，及發展欣賞能力和適當的調整情緒；三、技 能領域（Psychomotor Domain）：包含操作能力與動作技巧。其研究並指出學生對科學的興 趣大致上可解釋20 至 50%科學學習成就的變異，情意和認知成就間的關係，通常會影響課 堂中的科學學習成效；學習成效與學生參與教學的初始興趣和態度有正相關，這種關係是 累加的，隨著學生成長，態度和成就會產生更密切之相關(Simpson, 1978)。而美國科學教育 標準(National Science Education Standards)中則將科學探究定義為「科學家研究自然世界， 依據他們研究所得的證據提出解釋的方法」(NRC, 1996)。此標準包含進行科學探究所必要

之能力，以及對科學探究之了解，學者們亦提出科學教育標準落實探究教學的五大特徵：1.

提出問題；2.設計探究和規劃流程；3.執行探究收集證據；4.詮釋證據產生結論；5.溝通研 究結果(Krajcik, Blumenfeld, Marx, Bass, Fredricks, & Soloway, 1998; Roth, 1995)。Resnick(1989)

更進一步提出探究學習的三個原則：1.學習是知識建構的過程，並非吸收與記錄片段的資訊；

2.學習依賴著先前知識作為發展新知識的主要工具；3.學習與情境及發生的脈絡有密切的關 係。經由教師適當的提問，學生可以在認知程度上提昇對課程的理解，並同時培養出批判 思考的能力(Allington & Weber, 1993; Otto & Schuck, 1983)。

根據上述內容，本計畫即參考NRC 所界定之探究教學特質結合 Bloom (1956)對科學素

養之分類概念，以研發一套適用於國民小學之自然科學素養量表，探討中、低成就國小學 童在自然科學素養能力之差異，並即早就中低成就學童進行認知層面的適性化輔助與補救 教學。

2.2 擴增實境技術在教學上的應用

擴增實境(Augmented Reality; AR)係為一種運用即時計算影像位置與角度，從而將虛擬 物件或圖形呈現於真實世界之一項技術。而在過去的研究中，已有許多研究指出擴增實境 在教學上的應用與價值正逐漸增加。Yuen, Yaoyuneyong, 和 Johnson (2011)的研究探討了五

種擴增實境技術的應用，包含1.擴增實境圖書；2.擴增實境圖書；3.發現式學習；4.物件模

型呈現；5.技能培訓。這些技術的應用，其目的都是藉由電腦所產生 3D 或多媒體影像內容，

促進真實世界中特定的教學環境或教學活動的學習體驗。憑藉著擴增實境技術支援下，能 夠為學習者帶來不同程度的互動，有助於讓學生參與學習活動，更成功的刺激學習者的學 習動機與情感依戀(Di Serio, Ibáñez, & Kloos, 2013; T.-C. Huang, Chen, & Chou, 2016)。同時， 從真實環境與虛擬物件的整合下所提供的知識訊息，更能幫助學習者探索與觀察周遭環境 (Klopfer & Sheldon, 2010)。

另一方面，擴增實境在教育的概念上而言，並不僅限於特定技術，它能因應各種的情境 搭配其符合的學習策略，諸如行動學習(Arvanitis et al., 2009)、遊戲式學習(Klopfer & Squire, 2008)，以及增進傳統的課室學習(Billinghurst & Duenser, 2012)等。廣泛來說，擴增實境在教 育上的基礎，在於提供學習者虛擬與現實中額外的情境感知與真實環境訊息，利用現實世 界與虛擬物件增進學習者的學習體驗(Squire & Klopfer, 2007)。一些學者更提出擴增實境在

教育中能發揮不同領域的作用，例如，Kaufmann and Schmalstieg (2003)透過 Construct3D 針 對數學和幾何學設計教育三維幾何結構的工具；Kamarainen et al. (2005)讓學生透過行動載 具呈現擴增實境媒材，幫助學習者導覽池塘的生態環境，並觀察覆蓋在池塘上虛擬媒體和 訊息。從這些研究的結果中發現，無論擴增實境應用於何種學習活動中，都一致認為擴增 實境能有效促進學習活動與提升學生的學習成效；同時，學習者在擴增實境的輔助下，參 與觀察植物的自主學習中，其學習成就即被顯著的提升(Hwang & Shadiev, 2014)。有鑑於擴 增實境在教學上應用之優勢，本整合型計畫之教材研發係著重於學習情境之整合，而參與 計畫之兩所實驗學校分別以自然科學(植物)、自然科學(生態)作為學習內容，故結合情境學 習理論導入擴增實境技術以輔助學生參與探究學習任務。在本整合型計畫之前二年工作， 擴增實境技術之應用即著重於使學習者獲得更貼近真實情境的學習訊息，從而改善學習體 驗，並進一步提升學習者的認知層次。

三、執行方法與研究項目

3.1 課程系統與科學素養評量工具之研發 本整合型計畫之第一年著重於探討科學素養能力之定義，並以發展一國民小學自然科 學素養量表為目的。而為能有效與子計畫二、三之教學設計相互配合，即規劃於此量表向 下分別發展自然科學學習情意分量表、探究學習基本能力分量表，作為瞭解學生自然科學 學習素養之情意與技能所用。

在自然科學學習情意分量表的部分，本計畫依據Misiti, Shrigley 和 Hanson (1991)、 Morrell 和 Lederman (1998)所設計之問卷進行改編。向度規劃有四，分別為「自然科學學 習動機」、「自我效能」、「自然科學學習態度」、「成就目標」。量表擬採李克特四點量表， 由高至低依序為「非常同意」、「同意」、「不同意」、「非常不同意」。而量表編製之專家效 度、預試後之信效度考驗即安排以臺南市國民小學都會型學校與偏鄉型學校各一進行施 作，從而完成自然科學學習情意分量表。 在探究學習基本能力分量表的部分，為配合教育部十二年國民基本教育課程綱要總 綱，而於實驗學校實施探究教學，以及了解學童參與探究任務之基本能力，本計畫即發展 適用於中低科學學習成就學童之探究能力檢核表與自評量表。而此分量表分別具有二個向 度，依序為：思考智能、問題解決。於思考智能向度之下，依據十二年國民基本教育課程 綱要區隔為想像創造、推理論證、批判思辨、建立模型；而問題解決向度之下，亦區隔為 觀察與定題、計劃與執行、討論與傳達，累計共七項子向度。為考驗此探究學習基本能力 分量表之信效度，本計畫亦經由專家進行內容效度審查，以及預試而形成正式量表。 惟為因應 108 課綱之探究教學需求，並與子計畫二、三之探究教學活動相互配合，因 此子計畫一之第二年首要工作在於修正原「探究學習基本能力分量表」，以使量表能符合實 際教學需求。為考驗此分量表之信效度，子計畫一亦經邀集自然領域專家教師進行內容效 度審查，以及預試而形成正式量表。而待分量表編修後，子計畫一旋即整合新形成之「國 民小學自然科學素養量表」，以及子計畫二、三之課程，發展為一課程平台。此平台係以雛 形法作為發展方法，並運用Node.js 作為開發工具，經由結合 Scratch、擴增實境模型、電子 書閱讀等功能，以整合各子計畫之成果，俾利於第三年擴大推廣課程。

圖1. 課程平台研發之專家焦點團體 3.2 教學模式之評估與課程推廣 本整合型計畫第一年之目的係著重於課程研發與教學模式之形成。為能分別發展適用 於都會型學校與偏鄉型學校之中低學習成就學生之課程，故而本計畫第一年分別於臺南市 東區勝利國民小學簽訂為實驗學校，作為都會型學校之代表；另與臺南市仁德區虎山實驗 小學簽訂為實驗學校，作為偏鄉型學校之代表。 此二所學校均以自然科學領域之自編課程作為其校本課程，其中實驗學校「臺南市東 區勝利國民小學」配合四年級自然與生活科技領域之「植物」單元，發展「水域環境與水生 植物」課程；而另一所實驗學校「臺南市仁德區虎山實驗小學」則以學校環境特色「生態」 採「貼近環境、永續發展」為課程主軸，發展「蓋亞料理與永續森林備料庫」課程。在課程 研發之部分，本計畫係分別與實驗學校成立教學研究團隊，其中各校個別以該校3 至 5 位 自然教師共同參與教學活動設計、教材編製、評量工具研發等項目。 (a) 都會型學校─臺南市東區勝利國小 (b) 偏鄉型學校─臺南市仁德區虎山實小 圖2. 第一年簽訂合作之二所合作實驗學校 在課程研發之歷程中，本計畫係採專家焦點團體之方式，分別於二所實驗學校成立教 學研究團隊，並採每週1 至 2 次實施焦點團體以分別分析中、低學習成就學生學習需求、 擬訂教學目標與策略、編製教案教材與評量工具，以及最終形成「水域環境與水生植物」、 「蓋亞料理與永續森林備料庫」之個別教材教法。

(a) 都會型學校實施焦點團體 (b) 偏鄉型學校實施焦點團體 圖3. 成立二所實驗學校之教學研究團隊與實施焦點團體 為能顧及中、低學習成就學生之學習需求並降低授課教師之負擔，本計畫於課程研發 階段係採用「不抽離原班」之模式設計教學活動，經由教學研究團隊實施焦點團體形成之 決議，教學活動所結合之學習理論分別包含精熟學習、情境學習、探究學習等三項。故而 二所學校所研發之課程第一階段均以精熟學習為目的，著重使學生掌握單元概念；第二階 段則著重於情境學習，透過擴增實境技術之融入使學生易於觀察指定植物與材料；而第三 階段則設計探究學習任務，使學生經由實驗、調查之形式參與單元活動，從而培養學生高 層次之探究學習能力。而第三階段之探究學習任務亦延續於本計畫第二年所規畫之虛擬實 境技術之導入，以用於課室內呈現學習任務利於第三年推廣至九縣市31 所合作推廣學校。 承接第一年之課程研發基礎，本整合型計畫第二年則著重與教學模式之評估與推廣。 二所實驗學校—臺南市東區勝利國民小學為都會型學校之代表；臺南市仁德區虎山實驗小 學為偏鄉型學校之代表。基於第一年之課程研發，都會型學校之課程為「水生世界」、偏鄉 型學校之課程為「永續森林備料庫」。第二年之主要任務即在與此兩項課程之教學模式評估 與推廣。 首先在都會型學校—勝利國小係以「植物」主題作為學校本位課程，並陸續研發各年 段之植物校本課程，分別結合低年級「綜合」與中高年級「自然與生活科技」相關單元，將 課程聚焦於具象學習。帶領學生「摸土」、「踏地」、「植栽」，並善用資訊工具及學習策略進 行「觀察」、「記錄」、「討論」、「分析」、「創造」，到最終得以融會所學且完成「發表」，以使 學生學習經驗與生活經驗融合。惟經多年的發展，實驗學校之團隊教師盤點現有課程並對 照《自然與生活科技》與植物相關單元，考量許多學校並無生態池等環境，加之水生植物 的生長環境、生長季節與空間侷限，課室內並不易進行觀察與特徵判斷，故而思考延續植 物校本課程的架構，由陸生植物延伸至「水域環境與水生植物」，並進一步至「水生動物」， 從而發展形成「水生世界」課程，並結合行動學習策略之優勢，以科學文本閱讀、遊戲式學 習、擴增實境、自造教育進行課程研發，用以輔助學生進行觀察、記錄並最終統整並發表。 而在第二年教學模式驗證後，本計畫亦由實驗學校辦理課程推廣，以使課程得推廣於相關 學校試行。「水生世界」之教學模式如下圖所示：

圖4. 都會型課程「水生世界」之教學模式 偏鄉型學校之代表—虎山實小學校環境特色「生態」採「貼近環境、永續發展」為課程 主軸，發展「永續森林備料庫」課程。其方案分為五項「植物的身體」、「植物敲拓印」、「植 物色彩學」、「植物染」、「碳足跡(蓋亞料理)」。而為整合此五項方案，並與真實情境相互呼 應。因此教師團隊發展一「永續森林備料庫」之 STEAM 地圖，而此地圖結合擴增實境技 術，用於呈現虎山森林之四季草木生長情形，以及生態環境變化。使學生得運用此地圖進 行主動學習，用以提升學習動機。 圖5. 偏鄉型課程「永續森林備料庫」之 STEAM 地圖 基於前述二所實驗學校所研發之課程，本計畫第二年亦以原學校之教師團隊進行課程 調整，並由各校團隊教師共同參與教學活動設計、教材編製、評量工具研發等項目。在課 程研發之歷程中，本計畫第二年持續採專家焦點團體之方式，分別於二所實驗學校成立教 學研究團隊，並採每週1 至 2 次實施焦點團體以分別分析中、低學習成就學生學習需求、 擬訂教學目標與策略、編製教案教材與評量工具，最終完成「水生世界」、「永續森林備料 庫」課程之調整與精進。

(c) 都會型學校實施焦點團體 (d) 偏鄉型學校實施焦點團體 圖6. 二所實驗學校教學研究團隊定期會議

四、結果與討論

4.1 課程系統與國民小學自然科學學習探究問卷之研發 本計畫所發展之國民小學自然科學素養量表係由二個部分之分量表所組成，分別為： 自然科學學習情意分量表、探究學習基本能力分量表，量表均採 Likert 四點量表設計，題 項共有五十八題，其目的是為了解國小學生自然科學學習之情意情形，包含「自然科學學 習動機」、「自我效能」、「自然科學學習態度」、「成就目標」等四個向度。第二部分為探究學 習基本能力分量表，題項共有二十題。其目的是為了評估國小學生參與探究學習之基本能 力，包含思考智能、問題解決等兩個向度，而向下包含想像創造、推理論證、批判思辨、建 立模型、觀察與定題、計劃與執行、討論與傳達等七個子向度。 而待完成此量表之初稿，本計畫在量表編製期間透過七位專家的討論來決定題項內容， 以形成預試前之量表。而此量表之預試係以實驗學校四年級、五年級、六年級各一個班作 為受試班級，受試學生人數為154 人。 (a) 專家教師審閱量表內容 (b) 量表預試 圖7. 國民小學自然科學素養量表編製與預試

經由分析結果得知巴特萊球形考驗 (Bartlett’s Test of Sphericity)，χ² = 4013.56，df = 780， p = .000 < .001，達到顯著水準，表示量表上有共同因素的存在。在信度 (Reliability) 檢驗

方面，本計畫採用Cronbach’s Alpha 值以測量量表各個構面之內部一致性。經由分析結果得

惟研究團隊第二年就原「探究學習基本能力分量表」，依據教育部所頒佈108 課綱之自 然領域探究部分，並邀集5 位自然領域專家教師進行修正。量表係採 Likert 四點量表，依 序為非常不同意、不同意、同意、非常同意。經由 127 位國小四年級學生預試後，題項共 18 題，分為「科學探究的態度與能力」、「科學探究的思考與習慣」、「科學探究的表達」等 三個向度，以形成「國民小學自然科學學習探究問卷」，並為原國民小學自然科學素養量表 之分量表。 (c) 專家教師審閱量表內容 (d) 量表預試說明 圖8. 國民小學自然科學學習探究問卷改編與預試 在第二年中，本計畫所研發之課程平台係以整合「水生世界」、「永續森林備料庫」之 課程教材，以及國民小學自然科學素養量表為目標。而在課程教材之部分，係因教材研發 基於情境學習理論等背景，故系統功能著重於呈現擴增實境模型之呈現，以用於第三年九 縣市31 所合作推廣學校之便攜性。 (a) 課程教材整合介面 (b) 課程平台整合擴增實境技術 圖9. 此整合型計畫之課程平台 4.2 都會與偏鄉自然科學教學模式之形成、評估與推廣 本整合型計畫第一年著力於都會與偏鄉自然科學教學模式之形成，經由二所實驗學校 教學研究團隊之課程研發，其教學模式係根據十二年國民基本教育課程綱要採探究學習之 模式實施教學活動。故而在教學活動中依序融入1. 觀察與定題；2. 計劃與執行；3. 討論 與傳達等內涵以安排學習任務。此外，因考量培養中、低成就學生掌握單元基本概念，故 而所融入之策略係為精熟學習，而後則依序融入情境學習與探究學習任務，使學生除掌握

單元基本概念，亦促進其高層次自然科學素養之提升。 為達成學生精熟學習單元概念之目標，本計畫係結合遊戲式學習理論，以桌遊形式設 計一水域環境桌遊，其中包含六個類型的水域環境，如：水庫、水田、湖泊、河川、沼 澤、潮間帶。而為能促進學生精熟掌握各項水域環境之定義，桌遊之融入策略係採累計得 分之形式進行，並引導參與遊戲的學生相互觀察對手所置放卡牌之位置，用以增進學生對 此遊戲歷程之學習監控，增進反覆思考水域環境定義之歷程，作為促進學生精熟學習之策 略。 而為能提供情境學習之學習環境，本計畫係以擴增實境技術實作水生植物之擴增實境 教材。此教材係分別：浮葉性、挺水性、沉水性等類型之水生植物進行建模，並透過呈現 不同水位高低之情境，以凸顯該水生植物之葉片、莖等特徵，作為提供學生參與觀察任務 工具。 (a) 水域環境桌遊 (b) 水生植物擴增實境教材 圖10. 促進精熟學習與情境學習之教材研發 而為能提供教師對於探究學習任務之規劃，本計畫所發展之課程亦透過研發生態箱、 生態地圖擴增實境教材、探究任務學習單等工具，使學生依序進行1. 觀察與定題；2. 計 劃與執行；3. 討論與傳達等歷程，從而於第二年工作依此驗證其對中、低成就學生高層 次自然科學素養之影響。 (a) 生態箱研發與實作 (b) 生態課程教師團隊研討 圖11. 生態課程之教材研發

在都會型學校的課程中，團隊教師依據第一年實驗教學之成果進一步充實學習策略與 工具。該課程之水域環境部分，團隊教師以布魯姆認知層次之記憶、理解、應用等層次作 為研發教學策略與創新工具之理論基礎。首先，在記憶、理解層次的部分，團隊教師自編 「水域環境科學文本」形成數位閱讀環境，透過閱讀理解策略之畫線策略、註記策略，使 學生了解水域環境的基本條件。為能進一步使學生認知層次提升至應用層次並精熟學習單 元概念之目標，此課程係結合遊戲式學習理論，以桌遊形式設計一「水域環境桌遊」，其 中包含六個類型的水域環境，如：水庫、水田、湖泊、河川、沼澤、潮間帶。為能促進學 生精熟掌握各項水域環境之定義，桌遊之融入策略係採累計得分之形式進行，並引導參與 遊戲的學生相互觀察對手所置放卡牌之位置，用以增進學生對此遊戲歷程之學習監控，增 進反覆思考水域環境定義之歷程，作為促進學生精熟學習之策略。在水生植物部分，為能 提供情境學習之學習環境，此課程係以擴增實境技術實作「水位擴增實境」。此教材係分 別：浮葉性、挺水性、沉水性等類型之水生植物進行建模，並透過呈現不同水位之情境， 以凸顯該水生植物之葉片、莖等特徵，作為提供學生參與觀察任務工具，配合團隊教師自 編之學習單以嘗試提升學生分析層次之認知能力。 (c) 水域環境桌遊 (d) 水生植物擴增實境教材 圖12. 促進精熟學習與情境學習之教材研發 而在較高層次之評鑑、創造層次，此課程係以水生植物與水生動物單元進行設計，為 能提供教師對於探究學習任務之規劃，此課程透過發展「虛擬生態箱」、「創客生態箱」並 結合 Microbit 運算思維套件、探究任務學習單等工具，使學生依序進行 1. 觀察與定題； 2. 計劃與執行；3. 討論與傳達等歷程，最終進行發表作為表現其探究成果的方式。 圖13. 生態箱探究任務

子計畫二、三亦於第二年課程研發畢，實際結合三所台南市國民小學，分別為台南市 崇學國小、台南市德高國小、台南市新山國小進行教學分享。其中，猶以台南市新山國小 納入水位高低擴增實境進行教學。 (a) 台南市新山國小教學融入 (b) 跨校教學模式分享 圖14. 課程推廣與跨校融入 於本整合型計畫第三年即著力於所研發課程之全面推廣工作，最終與九縣市共31 所 學校簽訂為合作推廣學校，並於各校形成教師教學專業社群，以利於將本計畫所研發之課 程融入於教學現場，所推廣之學校即如下圖所示。 圖15. 本計畫合作實驗學校暨合作推廣學校 (a) 合作推廣學校教師解說教材 (b) 合作推廣學校學生參與學習任務

(c) 合作推廣學校教師指導學生完成任務 (d) 合作推廣學校教師形成專業社群 圖16. 合作實驗學校形成教師專業社群暨融入教學

五、計畫成果自評

本整合型計畫「解決迷思概念之國小中低成就學生科學素養教材研發及評估：認知、 動機與探究取向 (科學教育培龍計畫)」之整體目標係以解決迷思概念為主要策略，分別從 認知、動機、探究等面向促進國小中低成就學生之自然科學素養。承接本計畫第一年課程 研發之成果、第二年的教學模式評估。本計畫第三年即著重於擴散本計畫所研發之課程。 整體而言，本整合計畫之實施歷程涵蓋技術研發、教學模式建立，以下分別就本計畫對學 術成就、技術創新、社會影響三個層面進行成果描述： (1) 學術成就 本計畫執行之歷程係著重於自然教學、行動學習、電子書等議題之研究，而基於相關 研究之成果已累計發表17 篇 SSCI/SCI 論文，如：Computers in Human Behavior、Educational Technology Research and Development、Journal of Educational Technology & Society、British Journal of Educational Technology 等資訊教育領域指標期刊。此外，另有 10 篇相關成果發

表於國外數位學習重要會議ICCE、EITT、GCCCE、ICITL 等。如此將有助於使相關成果推 廣於國際舞台，以利於後續之模式建立及技術移轉。 (2)技術創新 本計畫技術創新成果係屬教學與評量面向之成果。計畫執行三年已形成國民小學自然 科學素養量表，取得 1 中華民國新型專利，後續更有相關技術陸續申請專利、技轉。同時 也研發水域環境桌遊、綠靈的逆襲、食在好時桌遊、認識東門城等 4 套教學桌遊，後續亦 規劃促成技術移轉至教學科技相關廠商，以作為加值商品之用途。 (3)社會影響 本整合計畫已形成都會型學校、偏鄉型學校教學研究團隊各一，辦理42 場之實務工作 坊(含研討、社群等)，促成 76 位現場教師參與教材實作及課程分享。而團隊運作已累計 9 次媒體曝光，初估影響閱聽人約 5000 人。另一方面，本計畫執行三年已推廣九縣市共 31 所中小學作為合作推廣學校，如此即利於後續所研發課程之深耕。

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科技部補助專題研究計畫執行國際合作與移地研究心得報告

日期：109 年 2 月 26 日

一、 執行國際合作與移地研究過程

本次移地研究是前往愛沙尼亞/塔圖大學(University of Tartu)與葡萄牙/杜

羅大學 (Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, UTAD)兩個學校。

第一個學校將會與本人合辦 ICITL2021 (2021 International Conference of

Innovative Technologies and Leanring)，而第二個大學 UTAD 正與本人在今

年 8 月於葡萄牙波多市合辦 ICITL2020。這兩所學校之兩位學者 Prof. Margus

Pedaste (University of Tartu) 與 Prof. João Manuel Pereira Barroso 他

們的研究領域皆在資訊與資訊教育方面，都積極的參與 ICITL 國際會議。兩個

移地研究討論的合作方向重點為本人執行科技部之 STEM 創客教育與及運算思

維研究延伸為跨國學習的可能性探討，主要是以跨文化之角度切入其可行性。

愛沙尼亞方面，在 Prof. Margus Pedaste 領導之教育科技中心已建立相當雄

計畫編號

MOST 106-2511-S-006 -010 -MY3

計畫名稱

解決迷思概念之國小中低成就學生科學素養教材研發及評估：認知、

動機與探究取向(3/3)

出國人員

姓名

黃悅民

服務機構

及職稱

成功大學 工程科學系 / 講座教授

出國時間

109 年 2 月 4 日至

109 年 2 月 19 日

出國地點

愛沙尼亞/塔圖大學(University of

Tartu)

葡萄牙/杜羅大學 (UTAD)

出國研究

目的

□實驗 □田野調查 □採集樣本 █國際合作研究 □使用國外研究設施

厚的基礎，特別是在 computational thinking 方面與 Learning Analytics 均

有相當的研究成果。在葡萄牙 UTAD 方面，主要是 Prof. João Manuel Pereira

Barroso 領導在無障礙學習領域最為突出，其本人並兼任該校創新與技術技轉

工作(Pro-Rector for the Innovation and Technology Transfer)。未來合

作研究重點前者將會是在學習分析與運算思維，而在葡萄牙方面將會是是無障

礙學習 (Accessible Learning)。

此次本人之行，2 月 4 日經香港轉機巴黎，原定 2 月 15 日歸國，但因肺炎疫情

使得政府於 2 月 6 日宣布 14 天內經香港轉機者需居家檢疫，故放棄原機票重

新訂長榮機票由巴黎直飛台北，停留到 2 月 19 日遊回抵國門，避免經香港轉

機而被居家檢疫。

詳細日程如下:

2/4: 晚上: 由台北轉機香港飛往法國巴黎

2/5: 上午抵達巴黎，並轉機至愛沙尼亞首都，租車於當晚上抵達該校首在地:

Tartu City

2/6-2/7: 與 Prof. Margus Pedaste 團隊 meeting 與 工作坊

2/8: 離開愛沙尼亞前往葡萄牙 當天晚上抵達馬德里 (住馬德里一晚)

2/9: 從西班牙馬德里出發 租車前往 UTAD 大學 所在的城市 (Vila Real) 當

晚抵達與 Prof. Joao Barroso 見面

2/10-2/13: 於 UTAD 與 Prof. Joao Barroso 的研究團隊學術交流 並討論 8

月份在葡萄牙會議的事務

2/15: (肺炎疫情改班機，在馬德里等班機)

2/16: (肺炎疫情改班機，在馬德里等班機)

2/17: (晚上從馬德里飛巴黎) 在巴黎過夜一晚

2/18: 中午搭乘長榮班機由巴黎直飛桃園機場

2/19: 清晨抵達桃園機場 (經海關確認不必居家檢疫或居家隔離)

二、 研究成果

在科技部科教發展及國際合作司的補助下，很高興有這機會與兩個大學進行學術

合作研究。愛沙尼亞的塔圖大學 (University of Tartu)他們的強項是在學習分析

(Learning Analytics) 跟運算思維(Computational Thinking)這兩方面的研究。

愛沙尼亞本身的資訊化相當的徹底 ，也是少見社會全面資訊化的國家之一， 由

於其地理位置靠近芬蘭，而芬蘭本身教育制度與發展有目共睹，所以他們在教育科技

裡的研究對於學生行為的分析也做得相當的徹底。

這一次的訪問該研究中心給我兩篇論文就是有管理學生學習行為的分析，請我指

導他們未來的研究方向， 經過我給的建議，修改之後也將要投到兩本期刊，其題目

分別是:

Prediction of students

’

procrastination behaviour through their

submission behavioural pattern in online learning

與

Prediction of students'

procrastination behaviour through their submission behavioural pattern in

online learning。

而另外該中心所發展的遊戲是方法來學習運算思維理論也請我考

慮是否有中文化的研究空間，在國內來推廣。這也是本人第一次見到訓練學生運算思

維的能力可以用遊戲式的方式來進行，我個人覺得這個相當有潛力值得推廣。

在葡萄牙方面 ，該校雖然是年輕的學校，但也被泰晤士世界大學排名列為相當有潛力

的年輕大學，其排名比國年輕學校都還高。在這個葡萄牙教授的領導下，該校的特色是

重視無障礙空間的研究，包含老人無障礙與學習無障礙，該校已經組成非常強的研究團

隊，一直在研究無障礙的器具及無障礙的學習策略，並且與世界各國組成兩個重要的國

際會議:

DSAI – http://dsai.ws/2020/

與

TEC-EDU – http://tech-edu.ws/2020/。

他們也請我來共辦這兩個國際會議，考慮本人時間後，本人就推薦東華大學特殊

教育係以該學校共同來主辦無障礙學習的國際會議，並且順利的幫國立東華大學與該

校建立姐妹校的關係，也是在這一次移地研究中的額外成果。當然在本人的努力下該

校也願意跟本校國立成功大學建立姐妹校，共同來推動無障礙的學習。在歐洲相對的

比較重視人權與人文所以對於殘障的關懷人文的色彩可以說更精進於國內，所以本人

覺得可以這種藉由這一次來推動國內無障礙學習與西歐國家之間建立互相學習的空

間，我相信這也是對於未來國內人文關懷的提升有很重要的意義。

建議

1. 用人工智慧來做學習分析前景相當好，尤其是用不同文化觀點來比較東西

方學生的不同相當值得研究

2. 與國外大學須發展需有具體合作關係，譬如本團隊與兩所大學將共同舉辦

ICITL(2020 與 2021)國際會議，來自 20 個國家近 100 學者，可擴大台灣

影響力；

3. 與國外進行交流需擬定長期合作的共同目標: 如共同論文寫作與共同主辦

會議，探索未知領域與技術，讓合作層次再提升，同時裨益台灣其他研究

團隊或學校進行國際關係。

4. 可鼓勵博士班前往這類短期之移地研究

四、本次出國若屬國際合作研究，雙方合作性質係屬：(可複選)

█分工收集研究資料

█交換分析實驗或調查結果

□共同執行理論建立模式並驗証

□共同執行歸納與比較分析

□元件或產品分工研發

□其他 (請填寫) _______

五、其他

照片: 在 University of Tartu

Margus Pedaste https://www.etis.ee/CV/Margus_Pedaste/eng • Date of birth 17.04.1976 Phone +3725156095 E-mail [email protected] Homepage http://www.ut.ee/pedaste

Prof. João Manuel Pereira Barroso

Pro-Rector for the Innovation and Technology Transfer

University of Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD)|5000-801 Vila Real|Portugal

科技部補助專題研究計畫出席國際學術會議心得報告

日期： 108 年 9 月 11 日

一、 參加會議經過

前瞻學習工作坊(Advanced E-Learning workshop)是由中央大學的黃武元教授

長期在 IEEE UMEDIA 主會議下所主辦之工作坊，本人曾經擔任這會議的 keynote

speaker。由於本人常參與這會議參，也了解這會議主要還是以技術導向為主

的會議，在教育上的內涵稍弱，若要多了解最近多媒體的應用，本會議在 IEEE

學會的認同下，仍有一定的品質，值得參加進行交流與學習。

8 月 5 日:

計畫編號

MOST 106－2511－S－006－010－MY3

計畫名稱

解決迷思概念之國小中低成就學生科學素養教材研發及評估：認知、

動機與探究取向(科學教育培龍計畫)

出國人員

姓名

黃悅民

服務機構

及職稱

國立成功大學工程科學系

講座教授

會議時間

108 年 8 月 6 日至

108 年 8 月 9 日

會議地點

印尼/巴里島

會議名稱

(中文)前瞻學習工作坊(AEL 2019)於 IEEE UMEDIA 2019

(英文) Ubi-Media 2019 The 12th International Conference on Ubi-Media

Computing

發表題目

(中文)行動有意義植物學習模組用以提升自然科學之學習成效

(英文)

A Framework for Mobile Meaningful Plant Learning to Improve

Natural Science Learners’ Performance

早上 10 點，搭乘長榮班機從桃園出發，直飛到峇里島國際機場，於 15:15

落地並出境。搭計程車至旅館已是傍晚，在旅館房間用餐休息，且準備研討會

第二天的需主持場次的資料和查閱可能聆聽的場次資訊。

8 月 6 日

下午參與 UMEDIA 2019 研討會的 Preliminary Discussions，此活動由負

責此會議的 Honorary Co-Chairs Prof. Shih 與 Conference Co-Chairs Prof.

Hwang 所主持，由有興趣的學者自由參加，差不多就是工作坊的 reception。Y

在 discussion 中與各國教授相談甚歡，有許多相當好的交流結論。兩位教授

是這會議的主導人物，也提及明年在越南舉辦，再次受邀明年投稿至此研討會

議。在此討論裡遇見幾位自己領域相近的泰國學者，雖然其研究水平與國內有

段差距，不過仍有刺激一些創新的想法與新知，可整合於未來的研究思考議題

裡。

8 月 7 日

大會於今日上午開幕，開幕後清華大學黃能富院長進行 keynote

speech，其主題為: How AI and IoT technologies can be used in Smart

Agriculture? 這主題與本人目前跟台南農改場在進行中的智慧農業相當接

近，受益頗多。本人的主持與報告場次安排於下午 1 點開始，簡易用完餐後，

就於報告會場進行了解是否簡報者均已至會場；這場 Session 共有 5 篇文章進

行發表，本人的文章為第一位發表，主要是由我的共同作者雲科大吳婷婷教授

報告，本人做補充並回答問題。吳教授很順利於 15 分鐘內，將此篇的研究內

容與成果報告完畢，且在 Q&A 的過程中， 有三位學者給予了很棒的意見，可

用於未來更深入的探討與研究。緊接在後的報告者有來自泰國與印尼的教授，

分別就語言學習與 STEM 教育等議題做簡報，出奇意外的，本場次各國參與者

發問頻繁所以交流與討論相當熱烈，雖然研究題目有所差異，在跨領域的學習

中亦獲得一些新想法，可以對未來研究以及實驗方式與策略帶來一些改變的想

法。

8 月 8 日

上午由 Prof. Lap-Pui Chau 進行另一場的 Keynote speech。 他來自

Nanyang Technological University, Singapore.其演講題目: Recent

advances in light field imaging。雖然本人專長並非影像處理，不過這個

題目比較偏未來趨勢，本人當成跨領域學習，瞭解未來影像處理的方展，亦得

到一些認識。下午，本人回到主會議場地，選擇與自己相近的主題的 Session，

與其他與會者的溝通、交流與討論，了解最近多媒體發展趨勢的應用與領域，

以作為本人教育科技的的研究議題參考。

8 月 9 日

參與了大會所安排的交流活動，至附近大學進行交流、參觀活動，瞭解

印尼的學術發展情況。

8 月 10 日

飯店休息且整理回國行李，下午則搭乘長榮班機返抵台灣。

大會詳細議程如下圖:

二、 與會心得

由於科技部的經費補助，讓本人有這機會，參與 Advanced E-Learning workshop

(AEL 2019) in conjunction with IEEE UMEDIA 2019 國際研討會。四天會議，

主辦單位不但安排不錯的 Keynote speaker，藉由參與不同的工作坊，除可瞭

解不同與會者的研究議題和方向，可了解一些更實務之應用發展。主會議在多

媒體的論述上亦有出現人工智慧等熱門議題，未來在教育科技研究的應用均相

當有潛力。當然在會場中，經由不同國家領域相似的研究學者，透過共同討論

與意見交流，確實學習到不同的觀念與想法，尤其是本人教育科技需要源源注

入一些資訊科技的元素，這會議確實可延伸自己新的思路的發展與脈絡。

在主持報告的過程中，本人也不忘自我介紹，不少學者立刻 Google 本人

學術資料，得知本人在相關之教育科技已發表超過百篇期刊論文，在會後不少

人找我交流、討論與互動。

三、 發表論文全文或摘要

This study aims to develop a framework for mobile meaningful plant

learning to improve students’ botanical learning skills. The content

validity process as a method to help validating of proposed framework,

is used in this work. Five educational technology specialists who have

expertise in the study and development of mobile learning and meaningful

learning were invited to check and review the criteria for the developed

framework, thus increasing the validity of the framework. As all five

specialists rated “Agree” or “Strongly Agree” on all of the usability

framework criteria in the survey, the overall content validity index

is 1.00 which means that all of the experts were in agreement with

presentation, task support, and customization of framework. This study

will provide valuable Insights for researchers, instructors, and

instructional designers interested in developing mobile learning and

natural science skills.

1. 此次會議認識了許多不同國家，但相同領域的教授，目前在交流中，未來

可積極邀請會議中的相關重要人士來台進行交流，以增加台灣相關學者之國際

化視野。

2. 可積極鼓勵並爭取，主辦或協辦國際型著名研討會之機會，增加台灣研究

潛力的曝光度與拓廣性。

3. 可多鼓勵且補助學生出國參與大型國際研討會議，以拓展國際視野，且提

升新秀國際研究交流。

4. 國內教育科技研究，成果已相當多元且豐富，可以籌辦主導會議，不必跟

隨香港或新加坡所掌握之會議。

五、攜回資料名稱及內容

1. 研討會會議議程

2. 研討會摘要論文集

3. 研討會全文數位檔案

4. 研討會會議資料帶

5. 研討會大會名牌

六、其他

106年度專題研究計畫成果彙整表

計畫主持人：黃悅民 計畫編號：106-2511-S-006-010-MY3 計畫名稱：解決迷思概念之國小中低成就學生科學素養教材研發及評估：認知、動機與探究取向(科 學教育培龍計畫) 成果項目 量化 單位 質化 （說明：各成果項目請附佐證資料或細 項說明，如期刊名稱、年份、卷期、起 訖頁數、證號...等） 　　　　　　　 國 內 學術性論文 期刊論文 0 篇 研討會論文 0 專書 0 本 專書論文 0 章 技術報告 0 篇 其他 0 篇 國 外 學術性論文 期刊論文 17 篇 已發表17篇SSCI&SCI期刊論文，包含 Computers in Human Behavior,

Educational Technology Research and Development, Educational Technology & Society, Universal Access in the Information Society, Library Hi Tech等。

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reading e-books. Computers in Human Behavior

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vocabulary practice system based

研討會論文 10 已發表10篇國際研討會論文，包含

ICCE、ICITL, GCCCE, ICALT等。

專書 0 本

專書論文 0 章

參 與 計 畫 人 力 本國籍 大專生 0 人次 碩士生 2 二位碩士生兼任助理，包含陳凌漢、鄭 名佑。 博士生 8 八位博士生兼任助理，包含蘇彥寧、簡 佑丞、鄭培宇、鄭育評、黃宇哲、林佩 璇、王道華、蔡孟君。 博士級研究人員 0 專任人員 2 兩位專任助理，包含李淳琪、張綺芳。 非本國籍 大專生 0 碩士生 0 博士生 0 博士級研究人員 0 專任人員 0 其他成果 （無法以量化表達之成果如辦理學術活動 、獲得獎項、重要國際合作、研究成果國 際影響力及其他協助產業技術發展之具體 效益事項等，請以文字敘述填列。）　　 本計畫已發展都會型與偏鄉型課程各一，其中包含7件單 元教材及商品化之桌上遊戲。而在本計畫第三年已推廣都 會型與偏鄉型課程至9縣市共31所中小學，用以提升中、 低成就學生之學習成效。此外，本計畫所發展之課程亦獲 得相關獎項，如親子天下未來教育獎、台南市行動學習特 色學校獎、連續兩年獲得KDP國際認證獎等多項獎項。 成果項目 量化 名稱或內容性質簡述 科 教 國 合 司 計 畫 加 填 項 目 測驗工具（含質性與量性） 2 發展一件國小學生自然科學情意量表 ，屬於量化工具；發展一件水生植物擴 增實境學習單檢核表，屬於質性工具。 課程/模組 7 國小4年級自然-水域環境與水生植物 ，包含水域環境、水生植物兩個單元。 國小跨年級環境教育，主題分別為植物 的身體、植物染、碳足跡、植物色彩學 、植物敲拓印共五份教案。 電腦及網路系統或工具 4 一為學習管理平台，一套為水生植物擴 增實境教材，一件為水域環境卡牌數位 教材，一套為STEAM 新學習地圖。 教材 14 臺南市飛番教學雲電子書「水域環境」 、教育部教育雲「水生植物」、教育部 中小學行動學習課程教案資料庫「快樂 生態箱─水位高低、開心生態箱、顯微 鏡下的水生植物細細看、 水生植物觀察與記錄、Microbit運算思 維 (溫度感測器)、Microbit運算思維 (光線感測器)、水生植物、水域環境、 曾文溪水域環境、水生植物探究趣、水 域環境閱讀趣、探究水生世界趣」 舉辦之活動/競賽 0 研討會/工作坊 5 自然科『生態箱動手作』教師專業成長 工作坊，『班級雲端融入教學』教師行 動學習工作坊 臺南市東區勝利國小教師共同備課，分

享本計畫所分享之課程教案與教材；辦 理線上水域環境桌遊及水生植物擴增實 境教材說明及演示。 電子報、網站 0 計畫成果推廣之參與（閱聽）人數 5000 中小學暨師培講座分享 (分享場次共 24場，累積影響逾2000人) 媒體報導(共3件，累計影響逾3000人)