科技史融入生活科技教學活動設計
—以環保水車製作為例
王玫瓔 國立高雄師範大學工業科技教育學系研究生/高縣鎮北國小教師 壹、前言 科技是人類文明進步的原動力。亙古以來，人類的生活能夠不斷的進步和改 善，主要原因在於人類善於發展科技、運用科技，從最原始簡陋的狩獵工具開始， 藉由不斷的努力創造和嘗試錯誤，累積無數的經驗、知識、產品和資訊，才締造 了今日多元輝煌的文明。 中國以農立國，與農業相關的科學技術取得了卓越的成就。水利作為農業中 最不可缺的一環，各朝政府雖致力於興修水利工程，不論是灌溉渠道或是運河都 動員了大量的人力、物力和財力去營建。但是這些渠道大都分布在各大農業區， 至於高地或是離灌溉渠道及水源較遠之地，顯然是無法顧及。於是中國人善用其 智慧，發明了另一種能引水灌溉的農具─水車。 自古台灣就是米倉，早在清朝，台灣已將米糧出口到大陸東南沿海一帶。水 利進步也是米產增加的重要因素，因此水車在台灣先民農耕生活中扮演極其重要 之角色。先民踩著水龍灌溉農田的景致，雖已不復見。但水車的發明對農業科技 的進步，實有其歷史的地位。 在生活科技課程設計中，藉由中國科技巨著《天工開物》簡介農業科技史， 結合水資源的利用及如何節能課程，吾人設計『環保水車』教學活動，期望學生 在設計及製作的過程中，體驗從過程中找出問題，並培養學生解決問題之能力。 學生能從做中學習科技素養，達到科學益智、啟發研究創新之創造力。 貳、追本溯源 ㄧ、古代的水車發明-- 控制水利的思想如同許多發明一樣，同時出現在許多不同的民族之間。歷 來認為是羅馬人最早發現水利可利用而製作水車，最早的直接考古證據來自龐 貝城附近韋納夫羅村（Venafro）。在這裡西元 79 年的維蘇威火山爆發，將一只立式水輪淹沒在岩漿之中，從而在熔岩上留下了印記。 另外，西元前一世紀晚期，希臘地理學家斯特拉博（Strabo）在描述土耳 其黑海沿岸本都國王米特拉達梯（King Mithridates）財富的一份記載也提到 一座時間略早的水車。 中國，在西元31 年，太守杜詩為一台金屬加工機械中的風箱設計了一個 極其複雜的水動裝置。因此推測在此之前必定已出現過技術較為簡單的水車。 不管出自何處，水車在古代經濟中，尤其在研磨穀物上，發揮著重要的作用。 （圖一）古羅馬人在磨坊利用水力推動水車研磨穀物。據估計此一設施每天可 研磨27 噸穀物，足供 12500 人食用一天。 圖一.羅馬人在巴爾貝加爾修建的磨坊 【資料來源：圖話世界古代發明全記錄，p.396】 二、中國的水車記載-- 《天工開物》是明末崇禎十年（一六三七年）宋應星所著作，記載了明朝 中葉以前中國古代的各項技術。是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合 性著作，被歐洲學者稱為「技術的百科全書」。它對中國古代的各項技術進行 了系統地總結，構成了一個完整的科學技術體系。對農業方面的豐富經驗進行 了總結，全面反映了工藝技術的成就。書中記述的許多生產技術，一直沿用到 近代。全書分為上中下三篇18 卷。並附有 121 幅插圖，描繪了 130 多項生產 技術和工具的名稱、形狀、工序。「物」生自天，「工」開於人，以天工為基 礎，順應自然而製造出有利用價值的東西，才是人類技術存在的意義！ 中國正式記載中的水車，則大約到東漢時才產生。東漢末年靈帝時，命畢 嵐造"翻車"，已有輪軸槽板等基本裝置。又有一說是三國時期魏國扶風(今陝西 興平)人馬鈞發明的。 當時，農田灌溉工具效率不高，特別在一些地勢高的坡 地引水灌溉很困難。（《三國志．魏志》卷二九杜 傳裴松之注）
翻車（圖二）又叫“龍骨水車”， 馬鈞設計的翻車結構巧妙，很像一種鏈 唧筒，能夠連續不斷地將水提上來。“翻車”亦稱“踏車”、“水車”，省稱“龍骨”。 圖二.翻車【資料來源：天工開物】 水車的發展到了唐宋時代，在輪軸應用方面有很大的進步，能利用水力為 動力，作出了"筒車"，配合水池和連筒可以使低水高送。元明時代又有利用流 水作動力的水轉翻車（圖三），利用牛（獸力）拉動齒輪轉動的牛轉翻車（圖 四）。以及利用風力轉動的風轉翻車。 圖三.水轉翻車 【資料來源：天工開物】
圖四.牛轉翻車【資料來源：天工開物】 圖五.筒車【資料來源：天工開物】 水轉翻車的最大好處為省力。因它利用的是自然界的力量，人力、畜力可 以用作其他生產活動。且此法輸水灌溉可日夜不息，方便之處又在人踏翻車之 上。種種水車中，要屬筒車（圖五）的運用最廣，地形適應力最強，所需的動 力多變。利用水圳水流帶動葉片使水車轉動，竹筒汲水後利用 45 度角往上 旋，竹筒內水不外灑，旋轉至頂點再利用 45 度角，將水倒入梯田之集水槽。 運轉方式特殊令許多科學家都嘆為觀止，為先民水利工程智慧最佳結晶。就算 到了科技發達的現代，仍是農家的良伴佳友。 三、水車與台灣先民生活 三百多年前台灣島上的平埔族，依著土法熬煮海水成鹽食用。除了煮海水 為鹽，還要用土產交換從福建沿海居民運來的食鹽。明鄭時期是台灣鹽業史的 開端，清代頒布鹽制，鹽業收歸官營。日據時代至民國初年是鹽業的全盛時期， 直到1991 年配合台鹽民營化，傳統曬鹽業正式走入歷史。在曬鹽過程中，「揚 滷」是傳統天日曬鹽製程最重要的關鍵，在將滷水由大蒸發池引入小蒸發池， 因小蒸發池地勢提高，必須用揚滷機、龍骨車、或風車等揚入小蒸發池。水車 與風車是揚滷設備最具時代代表性的技術，從日治就大量使用的水車，到戰後 五、六十年代初期的風車全盛期，六十年代後期漸漸被電動馬達取代，在各年 代曬鹽技術發展的進程中，各有不同的階段性功能與影響。水車在台灣製鹽史 上也是沒缺席的要角。 五0 年代有一首相當受歡迎的臺語流行歌《水車姑娘》。歌詞的大意是說： 身為農家的女兒，為了幫忙年邁的父親，每天踏著水車勤快工作，並且期待著
總有一天生活獲得改善。在那個年代，大多數臺灣民眾對於「踏水車」還留著 相當深刻的印象。臺灣農村普遍種植水稻，引水灌溉水田，成為最重要的農事 之一。但是因為臺灣的河川，河床陡而水流急，加上雨水集中，往往雨季過後， 水量快速流失，經常要面臨缺水期的難題，農田灌溉用水極不穩定。這時候就 需要水車的協助。在台灣常見水車有兩種：一種（圖六）是用竹子做成像大輪 子似的大水車，利用水流轉動水車，汲水注入懸空高架（竹製）的渠道，再將 水引至附近的田地裡；另一種（圖七）則是用木材做成的「龍骨車」，必須靠 雙腳不停的踩踏或是用雙手搖動，才能把圳水汲入稻田，是一種很辛苦的工作。 圖六.輪狀水車 圖七.人踩龍骨車 【圖六、圖七資料來源： http://192.192.58.89:8080/admin/topic_temp_lib/temp1/temp1d2/template_edit.jsp?topic_id=89&pv=1&byfunction】 參、設計理念與理論依據： （一）珍惜水資源：台灣是一海島國家，山高水急，人口多分布在平原地區。 近年來，由於人們的濫墾濫伐，造成山地水土保持不佳，水庫集水區遭土石流 侵犯，儲水功能大打折扣，每到枯雨季便鬧水荒，因而保護水資源成為當今台 灣環境發展極為迫切之議題。感念環境教育必須自小培養，故以「珍惜水資源」 為開始，發展出與與水相關的課程設計。水在地球所佔面積佔 75％，在此能 源缺乏之際，世界各國均投入新能源的開發，水力、風力、太陽能、生質能都 是未來潔淨能源要項，利用水流的力量轉動水車發電，是一種取之大自然的潔 淨能源，低成本、高效率、不汙染，因此保護地球水資源實為當前必要課題。 （二）科技史融入教學：（程俊博，2005）認為：藉由科技發展史的探討，可 以讓學生體會到前人們面對科技問題時的各種創造思考，學生經由這樣的創意 思考、解決問題之認知見習後，不僅有助於其本身領悟問題解決的方法以及過 去人們創生的歷程，更能深入瞭解科技的起源和發展經過，科技教育亦可利用 科技發展史中的創造和發明成功的因素，提升學生的科技素養與問題解決能
力。人類科技的演進可分為：（1）石器時代（2）農牧時代（3）工業時代（4） 資訊時代。教師在安排教材時，可思考人類的食、衣、住、行方面的演進，以 及家庭用具、電器、傳播、交通、材料、電腦等近代產品的演進。（王美芬、 熊召弟，2005）我國農耕技術世界知名，明代宋應星所著《天工開物》一書， 更是世界上研究科技的聖經寶典。雖然水車的發明世界各國皆有記載，而我們 老祖宗的智慧發明「水龍」，更有趣味和意涵。（游光昭，2005）認為在規劃 科技教育課程時，不仿以歷史觀來思考科技是如何的發生、成長、改變、適應， 到最後又是如何生存於人類的社會中。透過這一系列思維的訓練，或許可幫助 我們的學生更能體會科技的演變，及更珍惜科技所帶來的福祉。在此將科技史 融入教學，期望學生能追本溯源，「吃果子拜樹頭，吃米飯拜鋤頭！」，千萬不 要忘本！ （三）科技與科學的關係：科學的產生是由於人類對各種自然現象基於好奇而 加以觀察，經過嚴謹的方法加以驗證，其內涵為發現自然和解釋現象之原理、 原則。科技則為人類由於需要而利用自然，所製造出來的一些可資使用的物 件，其內涵為應用自然，目的是為了提升人類的生活品質。（王美芬、熊召弟， 2005）認為科技的意義，簡單言之，乃是一種瞭解如何（know-how）與創造 的過程，藉著使用知識、工具、設備、材料、資源、系統去解決實務問題和提 高對天然與人造環境的控制，以滿足人類的需求，擴展人類的能力，進而提昇 人類的地位。例如，探討腳踏車的輪子、輪軸、齒輪之間的關係和原理是「科 學」；怎樣把他們組合、應用製作成腳踏車，並改良使它耐用、省力、變速等 則是「科技」。科技的發達，滿足人類的慾望與需求，卻也可能產生對自然與 社會環境的破壞。科技產生的爭議性問題也需要解決，問題解決涉及到價值判 斷的過程，而科學教學可以培養學生這種價值判斷。因此，STS （Science-Technology-Society，科學-科技-社會）的教學理念成了學校教育 課程設計的新方向。 （四）科技素養的培養：九年一貫科技領域規劃小組於 89 年 2 月 24 日最後修 訂的科技課程規劃，摘述如下(李隆盛等，民 89)。科技著重自然與人為環境的 調適，因此在「自然與生活科技」學習領域中：（1）生活科技是國教階段全 體學生的基本課程。（2）生活科技教育的目的在培養國民的科技素養。（3） 生活科技教育重視開放架構和專題本位的方法。（4）生活科技教育是強調手
腦並用、活動導向、設計與製作兼顧、知能與態度並重的學習。我國中小學九 年一貫課程綱要中生活科技素養有：1.科技的發展：學生應了解科技在生活中 的重要性及認識科技的特性；了解機具、材料、能源、運輸工具、傳達、營造、 製造、資訊，認識科技的演進等。2.設計與製作：在國小中低年級並未列入能 力指標中，有關「設計與製作」者列於科學素養第八項高年級及國中的能力指 標：利用多種思考的方法發展創意、變化事物的機能和形式、認識並設計基本 造型、了解製作原型的流程。（王美芬、熊召弟，2005）運用科技的基本能力， 或可稱之為科技素養能力（以有別於各類科技領域所需之專業能力），則是人 類善用與科技相關的知識、技術、相關資源及價值判斷，以便適應社會變遷、 改善未來生活、解決相關問題、及規劃其生涯發展的能力。其最終目標，在幫 助人成為有效率的科技使用者、科技決策者、科技消費者、科技環境工作者乃 至於科技發展者。 肆、科技史融入生活科技教學活動設計 一、活動目的： 此一水車活動可以結合社會領域跨領域統整教學，利用社會課程介紹農耕 科技演進史（本單元：水車的歷史），和學生分享討論從古代到現代的科技改 變，在農業社會發展到資訊社會過程中水車是否能有保留之必要，思考水車是 否有創新用途？另外在自然與生活科技課程提到水資源的重要和保護，介紹美 麗的地球-水圈的重要性，並以社會議題「桃園缺水」為例，和學生討論缺水 之苦及該如何愛護水源、珍惜水資源。希望透過這次活動，使學生對事物的研 究感興趣，無論是簡單或是複雜的觀察與實驗，能從中了解科學原理、科學過 程技能，同時也讓孩子們了解如何解決問題，培養同儕合作學習的態度。主要 目的如下： （一）科技素養：在設計與製作過程中，激發兒童的好奇心，進而主動探索、 發現問題，培養學生問題解決能力、創造思考能力。 （二）科學認知：透過水車的製作與遊戲，察覺水往下衝的力量，進而了解 水的特性、輪軸轉動的原理及水力的應用。
（三）環保觀念：利用資源回收物，給予廢棄物新生命，透過學童「DIY」 活動，發揮創意，使它重新成為有用的物品、有趣的玩具，並進而懂得珍惜 地球資源，知道保護大地的觀念。 二、活動名稱：環保水車製作 三、適用對象：國小中、高年級 四、教學時數：六節課〈教師可依學生能力彈性調配〉 (一)水世界介紹--1 節課。 (二)水車發展歷史簡介—1.5 節課。 (三)珍惜水資源與環保--0.5 節課。 (四)環保水車設計—1 節課。 (五)環保水車製作—1 節課。 (六)運用水力或其他方式轉動水車--1 節課。 五、教學內容、教學目標、能力指標 本教學活動所規劃的教學內容、教學目標，及其與自然與生活科技能力指 標的對照表如表1 所示。 表1 教學內容、教學目標，及其與能力指標的對照表 教學內容 一般目標 具體目標 能力指標 水世界 1.了解「水的特 性」。 2.了解水和環境的 關係。 1-1 學生從玩水 活動中，察覺水的 存在。 1-2 學生能透過五 官觀察，察覺水的 特性。 2-1 學生能了解水 和生物的關係。 2-2 學生能瞭解地 球上的水圈的重 要。 1-3-1-2 察覺一個 問題或事件，常可 由不同的角度來 觀察而看出不同 的特徵。 2-3-4-4 知道生活 環境中的大氣、大 地與水，及它們彼 此間的交互作用。 水車發展歷史簡 介 1.了解水車發展歷 史。 2.了解「農耕」和 水車的關係。 3.了解「製鹽」和 水車的關係。 1-1 學生能透過網 路搜尋水車的資 料。 1-2 學生能了解古 代農業科技發展 之重要性。 2-1 學生能透過老 師講解「天工開 3-3-0-1 能由科學 性的探究活動 中，了解科學知識 是經過考驗的。 7-3-0-2 把學習到 的科學知識和技 能應用於生活中。 4-3-1-1 認識科技
物」一書，了解水 車的演變。 2-2 學生能了解農 業社會水車所擔 任的角色和功能。 3-1 學生能了解台 灣早期製鹽業水 車所擔任的角色 和功能。 的分類。 4-3-2-1 認識農業 時代的科技。 珍惜水資源與環 保 1.能了解水資源的 重要。 2.能培養愛惜水資 源的正確觀念。 3.能確實做好資源 回收。 1-1 學生能了解水 能幫我們做什麼 事。 1-2 學生能了解並 思考水在其他方 面的用途。 2-1 學生能了解並 察覺缺水時的不 便。 2-2 學生能提出如 何保護水資源的 看法及作為。 3-1 學生能將生活 中垃圾做資源回 收。 3-2 學生能說出正 確的垃圾分類方 法。 3-3 學生能在平常 生活中落實資源 回收工作。 1-3-1-2 察覺一個 問題或事件，常可 由不同的角度來 觀察而看出不同 的特徵。 1-3-4-1 能由一些 不同來源的資 料，整理出一個整 體性的看法。 1-3-1-2 察覺一個 問題或事件，常可 由不同的角度來 觀察而看出不同 的特徵。 5-3-1-2 知道經由 細心、切實的探 討，獲得的資料才 可信。 1-3-5-5 傾聽別人 的報告，並做適當 的回應。 環保水車設計與 製作 1.能了解「輪軸」 是什麼？ 2.能了解水車的轉 動原理、水力的應 用方式。 3..能選擇適當的 資源回收物或週 邊的物品及適當 的工具當做材料。 4. 能控制變因，讓 水車轉的更快。 5. 水車遊戲中能 節約用水。 1-1 學生能了解輪 軸發明的由來。 1-2 學生能推想輪 軸的應用物品有 哪些？ 2-1 學生能提出水 車轉動的原理和 輪軸的關係。 2-2 學生能說出何 謂水力？ 2-3 學生能理解水 車如何將水由低 處運往高處。 1-3-1-1 能依規劃 的實驗步驟來執 行操作。 1-3-1-3 辨別本量 與改變量之不同 （例如溫度與溫 度的變化）。 1-3-3-1 實驗時， 確認相關的變 因，做操控運作。 1-3-4-4 由實驗的 結果，獲得研判的 論點。
3-1 學生能從資源 回收物中，選取適 當的材料（如：寶 特瓶、牛奶盒、塑 膠容器…）。 3-2 學生能靈活使 用工具（如：剪 刀、鑽子、美工 刀…）。 4-1 學生能從操作 過程中，控制變 因，找出讓水車轉 動更快的方法。 5-1 學生在玩水車 時能考慮水不能 浪費。 5-2 學生能將使用 過的水再利用。 2-3-1-1 提出問 題、研商處理問題 的策略、學習操控 變因、觀察事象的 變化並推測可能 的因果關係。學習 資料整理、設計表 格、圖表來表示資 料。學習由變量與 應變量之間相應 的情形，提出假設 或做出合理的解 釋。 2-3-5-3 了解力的 大小可由形變或 運動狀態改變的 程度來度量。 3-2-0-3 相信現象 的變化，都是由某 些變因的改變所 促成的。 6-3-2-1 察覺不同 的辦法，常也能做 出相同的結果。 6-3-2-2 相信自己 常能想出好主意 來完成一件事。 7-3-0-4 察覺許多 巧妙的工具常是 簡單科學原理的 應用。 8-3-0-3 認識並設 計基本的造形。 8-3-0-4 了解製作 原型的流程。 六、教學流程與時間分配：見表2 表2 教學內容 授課 節數 教學準備 教師活動 學生活動
（一）水世界 介紹 1 1.單槍投影機 2.投影布幕 3.筆記型電腦 4.教學光碟片 5.學習單 1. 播 放 地 球 水 圈 與 生 物的關係教學光碟片。 2. 請 學 生 發 表 玩 水 的 經驗，及水的特性及應 用。（舉例：宜蘭童玩 節—各種玩水活動） 3. 請 學 生 發 表 水 對 動 植物有何重要性。 1.觀看影片。 2.專心聽講。 3.發表日常生活 中，所體驗過的玩 水經驗。 （二）水車發 展歷史簡介 1.5 1.單槍投影機 2.投影布幕 3.筆記型電腦 4.水車模型、 模型汽車、喇 叭鎖 5.學習單（一） 1.以PowerPoint 製作 「水車發展歷史」簡 介。 2.展示水車模型。 3.利用水車模型及生 活實物講解「輪軸」轉 動原理。 4.利用水車模型講解 及實地操作的方式，來 講解水力。 5.教師提問題，請學生 討論，並填寫學習單。 1.專心聽講。 2.分組討論問 題。 3.針對問題發 表意見。 4.填寫學習單 （一）。 (三)珍惜水 資源與環保 0.5 1.單槍投影機 2.投影布幕 3.筆記型電腦 4.資源回收垃 圾 1. 網 路 蒐 集 「 桃 園 缺 水」的新聞報導，提供 學生觀賞並提醒學生 缺水之苦。 2.介紹垃圾分類。 3. 請 學 生 發 表 如 何 保 護水源，如何節約用 水。 1.專心聽講。 2.分組討論問 題。 3.針對問題發 表意見。 (四)環保水 車設計與製 作 2 1.資源垃圾 （寶特瓶、保 麗龍杯、竹 筷、竹籤、吸 管） 2. 尺、剪刀、 圓規、美工 刀、膠帶、泡 棉膠、油土 3.學習單（二） 1. 教 師 展 示 環 保 水 車 模型。 2. 請 學 生 選 擇 適 當 回 收資源，構思水車造 型。 3. 指 導 學 生 實 際 操 作，創作各式水車作 品。 4.完成作品，並填寫學 習單。 1.學生自備材料。 2.學生參考教師作 品，分組討論、設 計創意環保水車草 圖 3.分組製作環保水 車。 4. 填 寫 學 習 單 （二）。 5.整理桌面。
(五) 運用水 力或其他方 式轉動水車 1 1.學生的各式 水車作品 2. 水 盆 、 水 管、其他盛水 容器 3.學習單（三） 1. 提 醒 學 生 玩 水 車 時 的注意事項。 2. 提 醒 學 生 重 視 節 約 用水。 3. 請 學 生 觀 察 水 打 在 扇葉不同部位有何不 同結果。 4. 請 學 生 觀 察 他 組 操 作。 5. 引 導 學 童 評 論 各 組 的結果。 6. 請 學 生 思 索 影 響 水 車轉動的原因。 1.學生展示水車作 品。 2.觀摩參觀他組創 作。 3.觀察各組水車轉 動情形。 4. 評論觀察各組 水車轉動的結果。 5. 填 寫 學 習 單 （三）。 6.心得分享。 七、教學媒體、工具與材料： （一）教學媒體：筆記型電腦、單槍投影機、教學光碟片、投影布幕 （二）教學工具與材料： 1.教師準備：水車模型、鑽子、各種容器、水管 2.學生準備：尺、剪刀、圓規、美工刀、膠帶、泡棉膠、寶特瓶、保麗龍 杯、 竹筷、竹籤、吸管、油土（依個人需要自備） 八、水車製作流程圖：（舉例：牛奶盒水車） 1.將牛奶盒橫切，割成上下兩層。 2.上層紙框四面向內對凹，形成一個星狀翼片。 3.星狀翼片內側塗上保麗膠（或白膠），或用訂書機固定成四片扇葉。 4.在水車扇葉中央插入一根竹籤或免洗筷，當作軸。 5.下層紙框剪成水車架的形狀，兩側較高處，左右對稱處鑽兩個洞。 6.將水車扇葉竹籤安裝上兩洞口即可。 資料來源：http://resources.emb.gov.hk/gifted/ttp/seminar/examples/science/science_8_5.html
九、活動評量： 在生活科技教學活動--環保水車製作活動，依據教學目標在活動中由學生 採取自我評量、同儕評量方式，以完成作品、實際操作、心得分享為評量基準。 另外，敎師評量則搭配九年一貫「自然與生活科技」領域所列八項「科學與科 技素養」而設計如下表 3.的評量表，主要目的是作為敎師在活動結束後，對課 程的檢討及修正，以便在下次設計新課程，能加強不足之處。請參下表 ： 表 3 敎師評量表 科學與科技素養 評量內容解說 過程技能 ‧會利用筆、尺等工具設計水車扇葉大小。 ‧會利用圓規畫圓。 ‧會利用剪刀、小刀等工具切割材料。 ‧會利用現有器具或者利用器材來製作輪軸。 ‧會利用平衡概念將水車扇葉安裝好。 科學與技術認知 ‧對農業科技發展的認識。 ‧相關科技概念、科學概念、數學概念的認識。 ‧會觀察並辨別水車的構造。 ‧能了解輪軸的運作方式。 ‧能瞭解水的作用力的意義。 ‧會說出水車轉動，靠得是什麼力的作用。 科學本質 ‧能由科學性的探究活動中，了解科學知識是經過考驗的。 ‧能察覺相同的作品，在不同的操作情況下，會有不同的結 果。 科學態度 ‧能善用各種資訊獲得所需要的資料。 ‧能做有條理的、科學性的陳述。 ‧能細心並切實的做探討。 ‧能與人溝通及善於表達。 思考智能 ‧會研判水車是否能順利轉動的影響因素。 ‧能懂得與同學互助合作，共同解決問題。 ‧能懂得利用資源回收物以及工具來創作作品。 ‧能鑑賞其他同學的作品。
科學應用 ‧能透過了解、使用和評鑑科技，培養學生在當今及未來日 常生活中，和科技有效互動的知能與態度。 ‧能透過教學活動，促進學生應用在數學、自然科學、語文、 社會、藝術與人文等各課程領域所學知能。 科技的發展 ‧能認識科技的分類。 ‧能了解機具、材料、能源。 ‧能認識農業時代的科技，了解水車的發展史。 設計與製作 ‧能認識並設計水車基本的造形。 ‧能了解水車製作原型的流程。 ‧能正確、安全地使用日常生活的科技產品，並處理其廢棄 物。 ‧能運用聯想、腦力激盪、概念圖等程序發展創意及表現自 己對產品改變的想法。 十、活動成果： （一）活動照片： （二）學習單：（參附件）
1.水車歷史探索（附件一） 2.環保水車創意設計（附件二） 3.水車 轉！轉！轉！（附件三） 參考文獻： 彼得‧詹姆斯、尼克‧索普（2002）。圖話世界古代發明全記錄。台北：世潮出 版有限公司。 郭明亮、葉俊麟（2004）。一九三０年代的台灣。台北：博揚文化。 大紀元網站。 http://www.epochtimes.com/b5/3/6/6/n325030.htm 國小生活 1 下—教師手冊。台北：康軒文教事業。 http://content.edu.tw/primary/nature/ks_rw/ghq/class/ks/ks06/06_4/index06-4.htm 蔡仁堅編撰（1995）。天工開物。台北：時報文化。 許麗雯總編輯（2005）。交你看懂天工開物。台北：高談文化。 方崇雄、張玉山（2003）。九年一貫生活科技之教學活動設計。研習資訊，第２0 卷， 第 6 期。 王美芬、熊召弟（2005）。國小階段自然與生活科技教材教法。台北：心理出版 社。 楊世光(2005)。飛向遠方--紙火箭的製作。生活科技教育月刊，38（7），60-72。 程俊博（2005）。科技發展史教學活動－以腳踏車、火車、飛機為例。生活科技 教育月刊，38（4），114-144。 游光昭(2005)。科技史與科技教育。生活科技教育月刊，38（1），1。 中國文化網（2006）。 http://www.chinaculture.org:81/gb/cn_madeinchina/2005-05/11/content_68540.htm 兒童知識銀行（2006） http://192.192.58.89:8080/admin/topic_temp_lib/temp1/temp1d2/template_edit.jsp?topic_i
學習單【一】
水車歷史探索
年 班 姓名： 《天工開物》是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作，被歐洲 學者稱為「技術的百科全書」。它對中國古代的各項技術進行了系統地總結，構 成了一個完整的科學技術體系。對農業方面的豐富經驗進行了總結，全面反映了 工藝技術的成就。書中記述的許多生產技術，一直沿用到近代。水車在古代農業 科技扮演不可忽略的角色。 各位小朋友請你利用網路搜尋、圖書資訊查詢或請教師長父母，回答下列問題： 1.《天工開物》作者是誰？ 朝代： 作者： 2.水車在古代有何另外稱呼？ 、 （列舉二個名稱） 資料來源：《天工開物》 3.水車轉動的動力是什麼？ 4.水車的發明，運用到輪軸原理，請問你在日常生活中還有哪些運用輪軸原理製 造的物品，請舉二例？ 、 5. 水車在台灣中南部是早期農村景象，在枯雨季節時更是解決農民灌溉的好幫 手。天旱時，人們可以用水車把低處河塘裡的水引上高坡，灌溉田地；澇的時候， 又可以用翻車排澇。 請問你對於水車的發明有何看法？學習單【二】
環保水車創意設計
年 班 姓名： 1.小朋友請發揮你的創意，在我們生活週遭有許多資源回收物，當你要製作一個 水車玩具時，你覺得可以使用哪些材料和工具？ 2.請你依據所選擇的資源回收物，畫圖說明你的製作方法： 例如：牛奶盒水車-- 資料來源：http://resources.emb.gov.hk/gifted/ttp/seminar/examples/science/science_8_5.html學習單【三】
