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科技發展史-飛機篇

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Academic year: 2021

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(1)

附錄

附錄一 科技發展史教學方案

壹、 單元名稱:科技發展史教學方案 貳、 教學對象:國中八年級學生

參、 學生先備知識:已瞭解運輸科技相關內涵 肆、 教學時數:八節

伍、 具體目標:

一、學習本課程,學生可習得下列目標:

(一)瞭解腳踏車之創生、發展歷程。

(二)認識腳踏車各零件的由來。

(三)瞭解腳踏車未來之發展趨勢。

(四)瞭解各類火車之創生、演進歷程。

(五)瞭解火車未來之發展趨勢。

(六)瞭解人類的飛行演進史。

(七)瞭解飛機之未來發展趨勢。

(八)培養學生創造力。

 (九)培養學生問題解決能力。

(十)培養共同討論之良好態度。

二、分段能力指標

科技的演進 4-4-2-2 認識科技發展的趨勢

4-4-2-3 對科技發展的趨勢提出自己的看法 科技與社會 4-4-3-5 認識產業發展與科技的互動關係

綜合思考 6-4-1-1 在同類事件,但由不同來源的資料中,彙整出一通則性

推論思考 6-4-2-1 依現有的理論,運用類比、轉換等推廣方式,推測可能發生的事 6-4-2-2 依現有理論,運用演繹推理,推斷應發生的事

批判思考 6-4-3-1 檢核論據的可信度、因果的關連性、理論間的邏輯一致性或推論 過程的嚴密性,並提出質疑

創造思考 6-4-4-1 養成遇到問題,先行主動且自主的思考,謀求解決策略的習慣 6-4-4-2 在不違背科學原理的最低限制下,考量任何可能達成目的的途徑 設計與製作 8-4-0-2 利用口語、影像(如攝影、錄影)、文字與圖案、繪圖或實物表達

(2)

陸、 使用工具與材料

名稱 規格 數量 備註

電腦 NoteBook 乙台 教師用

單槍投影機 乙台 教師用

播放軟體 Flash、Windows Media Player 科技史相關影片 數片 腳踏車、火車、飛機三個單元

科技史相關投影片 腳踏車、火車、發機三個單元

學生學習單 30X3 共三個子單元

柒、 教學活動與時間分配

節次 教學主題 教師活動 學生活動

運輸科技內涵 科技發展史概說

1. 針對運輸科技之內涵、範疇先 做一簡單介紹,進而導入科技 發展史內容。

2. 講述人類科技史的演變歷程及 其內涵、重要性。

„ 認真學習

„ 提出問題

„ 填寫分組名單【檔案一】

腳踏車發展史-「奔 跑機」的由來及其改 良、相關文化影響

1. 說明世界上第一輛腳踏車-奔 跑機的發展由來。

2. 引導學生發現奔跑機,其造成 什麼樣的不便或後果。

3. 引導學生發揮創意,提出各種 解決方案,並將之與前人所做 的解決方式做比較。

„ 認真學習

„ 提出問題

„ 小組活動:填寫活動歷程

【檔案二】【檔案三】

腳踏車發展史-「大 小錢」的由來及其沒 落之原因

未 來 腳 踏 車 之 可 能 發展趨勢

1. 說明「大小錢」的發展來由。

2. 解釋大小錢之所以跑得比一般 腳踏車快之科學原理。

3. 引導學生發現大小錢產生的問 題、缺點,並提供解決方案。

4. 讓學生發揮創意、天馬行空,

設計想像未來腳踏車之形式、

功能為何。

„ 認真學習

„ 提出問題

„ 小組活動:完成活動歷程

【檔案四】與【檔案五】

(3)

火 車 發 展 史 - 火 車 的發明的緣由、以及 發展的過程

1. 由上單元學生所設計的未來腳 踏車中,教師選擇幾張具設計 感的作品讓學生投票。

2. 介 紹 鐵 軌 的 發 展 緣 由 及 其 影 響。

3. 介紹蒸汽火車的發展的歷程、

造 成 的 影 響 及 其 對 社 會 的 影 響。

4. 說明內燃機火車頭的發展歷程 及其與蒸汽火車的運作方式的 差異性。

„ 分享同學作品,並投票之。

„ 認真學習

„ 提出問題

„ 小組活動:填寫活動歷程

【檔案六】【檔案七】

【檔案八】【檔案九】

火 車 發 展 史 - 火 車 的發展歷程

未 來 火 車 之 發 展 趨

1. 讓學生發現兩種火車對社會帶 來的影響,其淘汰的原因為何。

2. 介紹電氣火車的問世歷程。

3. 介紹當代各式高速鐵路。

4. 請整組學生設計、畫出並說明 其心目中的高速火車,應具備 什麼樣的外型、功能以及效能。

„ 影片欣賞

„ 提出問題

„ 小組活動:填寫活動歷程、

【檔案十】【檔案十一】

飛 機 發 展 史 - 飛 行 的想法緣由

熱氣球、飛挺的發展 歷程

1. 針 對 上 次 小 組 設 計 的 未 來 火 車,讓學生進行投票表決,哪 一組的想法是最棒的。

2. 介紹最初人們想飛的想法及其 發展、演進過程。

3. 讓 學 生 發 現 熱 氣 球 的 缺 點 為 何?並提出其解決方案。

4. 介紹飛艇的演進歷程,並讓學 生比較其與熱氣球的差異性為 何。

„ 分享同學作品,並投票之。

„ 認真學習

„ 提出問題

„ 小組活動:填寫活動歷程

【檔案十二】【檔案十三】

【檔案十四】【檔案十五】

飛 機 發 展 史 - 滑 翔 機 及 飛 機 之 孕 育 歷

未 來 飛 機 之 可 能 發 展趨勢

1. 說明熱氣球以及飛艇的缺點、

及 其 當 時 對 社 會 所 造 成 的 影 響。

2. 說明滑翔機至正式飛機的演進 歷程,讓學生從中去思考如何 要做改變、為何作改變。

3. 以組別為單位,各組設計一架

„ 影片欣賞

„ 認真學習

„ 提出問題

„ 小組活動:完成活動歷程

【檔案十六】【檔案十七】

【檔案十八】

(4)

未來的飛機架構,考量的包括 外型、功能、特殊性等。

科 技 發 展 史 課 程 總

1. 全班票選最具未來感的飛機。

2. 為本次科技史課程作一總結、

回顧。

„ 分享同學作品,並投票之。

„ 心得分享

捌、 教學內容:

本教學活動單元的設計,主要是以說故事的方式探索科技的發展史 歷程,並讓學生運用創造思考,以角色扮演的方式模擬並比較前人們是 如何做思考、運用現有的資源逐步解決當下面臨的問題。本次的科技發 展史主題,主要以運輸科技中,腳踏車、火車以及飛機之發展歷程所發 展出來「科技發展史教學活動」,選擇這三個主題主要是因為最貼近學 生的生活經驗,學生也可以做較深入的思考與改進。教師經由此三個主 題活動,學生瞭解如何從發展中找尋演進的關鍵點(Key)後,教師可 進一步讓學生以蒐集資料、分組報告的方式,繼續探討運輸科技其他內 涵之發展歷程,如汽車、船舶、火箭等,進而提升學生探索並分析科技 發展史的能力。

科技發展史教學絕對不是單純地歷史教學,教師應著重科技演變過 程中,從前人們的各式想法、同時期有何不同的改進方式、有何不同的

「科技產品」產生,並從中比較、分析只有少數被留下而大多數皆被淘 汰的原因為何?到科技對當時社會造成的衝擊、與當時的人們是如何看 待科技發明的等…,科技發展史意義深遠,兼具科技與人文內涵,故教 師之教學準備工作即需多下功夫,多蒐集資料了。

在教學策略方面,科技發展史課程並不適合用單純的講述法,教師 於示範教學時應充分利用教學媒體以吸引學生對科技發展史教材產生 興趣,並於科技發展的關鍵點中搭配運用學習單、教師提供之線索、以

(5)

及教學媒體上之提示,讓學生能夠發揮創造思考並進而學習解決當下的 問題。

玖、 活動評鑑:

科技發展史活動之評鑑,著重於認知及情意部分,故本單元活動,

主要以學生學習歷程檔案做為評鑑之標準,此外學生於課堂中與教師之 互動、回應以及相關的創造思考活動記錄,亦可列為為教師之評鑑參 考。各組學生須按照教師之指示以及活動之歷程詳實地填寫其內容與進 度。

(6)
(7)

附錄二 科技發展史教材-學生手冊

日期: 年 月 日 班級: 組別:

班級: 年 班 組別: 組

小組成員:

職稱 座號 姓名

組長 組員 組員 組員 組員 組員

【檔案一】

(8)

ࡊԫ൴णΫኝ඀ಏ̮߿જ!

ࡊԫ൴णΫůཙኼ֘ቔ!

(9)

班級: 座號: 姓名: 組別:

下圖是一台完整的腳踏車,發揮你/妳的創意猜一猜,最早的腳踏車型 式,只有哪些零件呢(請圈選下圖零件)?

依據你們圈選的零件,把想像中最古老的腳踏車畫出來吧:

【檔案二】

(10)

1813 年,有一天,一位青年 騎在一輛怪車上招搖過市,那是 在德國的曼軒(Mannheim)城 裡。那輛車子只有兩個輪子,一 前一後裝在一個單邊的簡單木 架子上,中間有一個座鞍。那人 就坐在那鞍上,用左右兩腳交替 踏著前進,並不像一個溜冰者,

而他那車子的速度也不會比馬車慢。他的雙臂擱在一條鐵檔上,他的手 握著和前輪相連的木棍,可以轉動方向。

許多小孩子跟在他後面,過路人看了都放聲大笑。那青年成了人們 取笑的對象,他便是愛好機械的杜 雷士男爵,當年他只有二十八歲,

是當時的富家子弟,他所渴想的是 發明東西他是天生的技術人才,但 由於中上階級的身份,他是不可能 學機械的。如此使他非常地痛苦。

他所發明的「奔跑機(Running machine)」,使他喪失了可領的退 休金,而且一直被人們蔑視和厭惡。所以他一氣之下便從卡爾斯魯乘車 到史德剌斯堡。他從政府得到一個專利權,可是只限於在霸廷地區內。

沒有人注意他,連他自己的家鄉亦然。他在 1851 年去世時,不名一文,

使他名垂青史的,只有英、美、法三國,他的單邊車卻已大行其道。

根據合理的說法,一個奔跑的人很多力氣是用在兩腳交替負擔體重 上,杜雷士是想發明一架簡單的車,在向前行駛時能保持人身常在軸線 上。在他之前,沒有人想要建造那樣的單邊車。人們相信那樣的車是不 會直立的。但他卻證實,單邊車極易使身體平衡。

(11)

¾ 你/妳覺得奔跑機的發明,帶來了怎麼樣的便利性?

¾ 那…有什麼缺點?

¾ 如果你們是大發明家,針對所發現的缺點著手,你們會從最先從那些 部分做改變或加裝什麼呢?

【檔案三】

好,那我們繼續來看下一段的演進發展吧!

(12)

這種意想不到的結果,首先 吸引了好奇的法國人,其次是英 國人的時髦社交界。在巴黎的散 步大道上和倫敦的海德公園裡 面,這種被叫做「玩馬兒(Hobby Horse),不久又改稱為「漂亮馬

(Dandy Horse)」的車,大量地 出現,本來只當成年輕人的消 遣,後來連婦女也玩了,甚至當 時的雷勒王子也為自己特別準 備了一輛「漂亮馬」,在公開場 合騎著取樂。

二十年後,1842 年,頓弗雷士州一名青年鐵匠葛巴屈立克.麥克 密蘭正式著手改良此種車子。他在後輪軸上裝兩枝曲柄,用雙腳踏兩枝 長槓桿操作他它。同時出現了踏板的設計,只

要每踏一次踏板,輪子就會跟著轉動一圈,省 去了雙腳划動的辛苦,因此能夠盡興的踩著踏 板到達目的地。他坐在這架車上,花兩天時間 從頓弗雷士跑到格拉斯古化,全程 40 哩。

再過十年,利用杜雷士的奔跑機第一次在

德國出現,德國的費屹在巴伐利亞求學時,便是利用此種車子,不過為 一不同的是,他在前輪裝上兩枚踏板,於車子行走時,讓腳有地方可放。

(13)

法國人恩奈斯德米考首創了單車廠,主 要生產費屹式的單車。當時的英國也開了不 少工廠來製造前輪有裝曲柄的單車,但其車 子的特色為前輪較大,後輪較小,這樣的樣 式在 1870 年代極為盛行,由於這樣的車子其 速率決定於前輪,因此當時的運動家都儘量 將前輪放大、後輪縮小,因此車子便有個稱 號,叫做「大小錢(penny farthing)」。

當時候的大小錢

(14)

¾ 想一想,「大小錢」的最大好處為何?為什麼當時的人想要把前輪 做的這麼大?討論一下,猜猜看吧。

¾ 這樣的車子有什麼缺點?想一想,並將討論的答案寫下來吧。另 外,針對這樣的缺點,身為偉大發明家的你們,會如何解決呢?

缺點 解決方法

【檔案四】

(15)

像大小錢這樣的車子,有一個很大的缺點,就是上下車時需要相當 的技巧,但它的速度相當快,所以當時的單車比賽盛極一時。1878 年 的泰晤士報就曾經刊載道:「單車手都曾受警告,他們在冒險,但他們 衡量那代價後,覺得冒險是值得的。」

同時期有一個名叫勞生的英國 人,成功地解決了怎樣讓單車縮 小,且不影響其行駛速率。他是最 先將曲柄和踏板放在前後輪中間的 人。同時期,瑞士發明家漢士雷諾 特貢獻了輪軸鏈帶,以轉移騎者的 腳力,自踏板的的小齒輪中心到後 輪軸心。

此外,由於當時的車子輪子主要用得是「木輪子」,騎士騎起車來常常 會被震得全身酸痛,因此當時的車子又有一個稱號「震骨器」。

(16)

¾ 「震骨器」,聽起來就覺得好痛!整組討論看看,還剩下哪一個零 件是還沒被討論到的?當時的你,會用什麼方法解決呢?

腳踏車部位 解決方法

¾ 你/妳覺得未來的腳踏車會是長得什麼樣子?有什麼驚人的功能 嗎?在,發揮你們的創意,請全組設計出一輛你們心目中最現代、最 完美的腳踏車形式,將它畫下來,並註明它的「特異」之處吧!

【檔案五】

(17)

科技發展史課程單元活動

科技發展史-火車篇

班級: 座號: 姓名: 組別:

(18)

火車的發展,最早的想法起源於馬車

(請參考右邊的圖示)。發揮你的觀察力,

看看圖中的運輸方式有什麼缺點,把它寫 下來,愈多愈好。

根據上面寫下來的缺點,你覺得,怎麼做可以解決上述的問題?

發揮你們的創意,儘可能寫下所有的解決方法。

好了之後,我們比較一下你們和古時候的大智慧家和大發明家的 想法一不一樣?看看你們是否夠聰明、夠仔細。

【檔案六】

(19)

一九七一年,瓦特發明了迴轉式蒸氣機,機械動力逐漸地取代獸 力。一八0四年,英國的托列米西庫發明瞭一種附有大圓筒和火車輪 的火車頭,是最初以蒸氣機力在鐵軌上行駛的火車頭,其時速只有「四 公里」。

一八二九年,英國的從曼徹斯特到利物浦的這條鐵路上,舉行了 一項火車比賽,規定只要有符合條件的火車頭就可以有參賽資格;一 共有七輛火車頭應徵,淘汰掉四輛不合格的,結果只有三輛火車頭參 與競賽-山巴內憂號、紐美魯第號、火箭號。

山巴內憂號 紐美魯第號

【檔案七】

(20)

同學們,仔細觀察一下三輛火車頭的外型,並比較上面的數據,

寫下你覺得那一輛火車頭最有可能奪冠?奪冠的火車頭和其他的或車 頭有什麼不一樣?

我覺得冠軍是

原因

【檔案八】

(21)

火車的發展從這時開始,各國已經陸續展開相關的研究,由於蒸 汽火車的動力是由燃燒煤炭來的,燃燒煤炭最大的缺點為其單位成本 很高,而且其產生的推力無法很大,因此蒸汽火車在速度、動力上,

很難能夠有所突破。因此在 1905 年,馬金利用自動的汽油引擎,發展 出世界第一輛內燃機火車頭,內燃機火車頭有很大的馬力,所以二次 世界大戰以後,愈來愈多國家開始使用。

右圖是一張蒸汽火 車行駛圖,這張圖中凸顯 了蒸汽火車以及內燃機 火車的一個很大的缺 點,同學們,請寫下你們 觀察到的缺點為何?

你覺得,這樣的缺點會造成什麼困擾(尤其在某種情況下)?導 致現在很少看得到蒸汽或內燃機火車了。

【檔案九】

(22)

既然蒸汽機火車以及內燃機火車都有這麼大的缺點,同學們想一 想,有沒有比較好的解決方法呢?還是,有更好的取代方案?加油!

參考下列兩圖,你們想到什麼?盡量發揮你們的創意,寫下來吧。

【檔案十】

(23)

最後,就你們搭乘火車的經驗,你們覺得現代的火車還可以做什麼 樣的改進?請把它列舉下來吧!

現在,發揮你們的創意,請同學們設計出一輛你們心目中最具未來 感、最完美的火車,將它畫下來,並註明它的「特異」之處。

【檔案十一】

(24)

科技發展史課程單元活動

科技發展史-飛機篇

班級: 座號: 姓名: 組別:

(25)

提到飛機發展的研究,義大利藝術家兼科學家 李奧納多‧達文西是不能不提到的人物,雖然是十 五、六世紀的人,達文西卻能仔細觀察鳥類飛行,

設計了一架仿鳥類飛行的「飛機」。到了十七世紀,

法國的貝斯米爾,設計出駕駛員身體趴 著,使用腳踏踏板的方式鼓動左右翅 膀,藉此起飛。他們雖然沒有真正發展 出可以飛上天際的飛機,不過卻給了人 們一條可飛上天的方針。

1783 年初,蒙特哥菲爾兄弟,他們是某一間紙廠的主人,

開始對飛行產生興趣。他們兄弟倆曾嘗試用手拿一把超大型 的傘,從樓上往下跳,結果當然可想而知。而後,他們開始 了與熱氣球相關的實驗,在一次誤打誤撞中,他們發現用軟 綢(布料的一種)做成球狀,並在底下利用乾草和羊毛燃燒,

其熱氣沖入球的底端,這樣便可使它上昇,在當時這樣的實 驗被稱做「電煙實驗」

在 1783 年六月,他們兄弟倆利用亞麻布做成了一 個直徑約 30.5 公尺的氣囊,並召集了所有的居民來觀 賞第一次的正式飛行,當時,這個熱氣球上昇到約 1830 公尺高度,且飄行了 2300 公尺,當地的官員當次消息 呈報給巴黎政府時,他們稱它作「蒙特哥菲爾的神奇空 氣」,還不知其能飛的原因究竟為何?

【檔案十二】

(26)

電煙雖然可以幫助氣球升空,但其有個很重要的缺點,就是隨時有將氣球燃 燒、甚至爆炸的危險。

在 1783 年 8 月 27 日,蒙特哥菲爾兄弟和當時著名的科學家查理士教授合 作,預備在「火星廣場」(也就是現在的巴黎鐵塔所

在)做正式的熱氣球飛行表演。當固定的繩索解開之 後,氣球便急速地向空中衝去,大約飛了一百多分鐘 後,氣球便爆炸了,它漂落到約 25 公里外的地方,

那邊的鄉下人,他們對這個大新聞一無所知,但他們 在田間發現一種奇怪而且散發著惡臭的味道,因此相 信這是地獄來的東西。兩位被請去的高僧宣佈那是撒 旦丟怪來的怪物,因此鄉民們便用禾叉、連枷、石塊 做武器,向那「怪物」攻擊。

不過這樣的事件並未影響人們飛行的夢想,整個歐洲當時幾乎陷入飛行的狂 熱,每個人都在談論氣球升空。但就這樣,飛行開始失事了,氣球破裂、著火、

撞毀等事件開始發生,致力於人類飛行的先驅者羅粹,成為了第一位殉難者,他 的熱氣球在空中破裂、爆炸,羅粹和他的同伴便在這一次的意外中罹難。

【檔案十三】

(27)

從上述的故事中,我們得以得知熱氣球大缺點之一,就是容易爆炸,常常威 脅到駕駛員及搭乘者的安危。此外,仔細觀察熱氣球,你們會發現熱氣球還有一 項很重要的缺點?想想看,它還有什麼缺點待改進呢?

各位大發明家們,針對上述缺點,你們會做什麼樣的改進措施呢?

好,現在讓我們來看看人類下一階段發展出來的飛行器為何?有真正解決熱 氣球的問題嗎?

【檔案十四】

(28)

1895 年,德國武騰堡陸軍中的齊柏林伯爵,決定要建造一艘可以供作服務、

且可以航行的飛艇,他最初的設計是一種「普爾門式的空中車輛」,其最大特色 為具有動力設備,且是可駕駛的。1900 年,正式的

飛艇-齊柏林號正式升空,當時動員了一百名士兵拉 住繩索,圍觀的群眾多達二萬人。這只飛艇不僅打破 了過去飛行的速率,也改變了德國軍當局對可駕駛的 飛艇的歧視。不過,好事不長,1908 年,他的第五 架飛艇遭遇到可怕的不幸,它著火燃燒、甚至爆炸,

最後墜毀,當時人員傷亡極重。

【檔案十五】

這麼恐怖阿!

(29)

飛艇中裝的是氫氣,一方面成本過高,另一方面常因天候狀況而發生危險,

1890 年就有人開始著手於滑翔飛機的實驗,當時,最負盛名的莫過於李連達爾 兄弟,他們單單在 1891 年夏天,就進行了超過一千次以上的試飛,進而漸漸掌 握飛行的要領,後來弟弟轉任建築師,後續試飛的工作就完全落在哥哥奧托肩 上。1892 年,奧托在利非達非爾迪這地方築起一座高 15 公尺的圓錐山丘,專門 用來進行試飛。 

¾ 從動畫中以及利用你們的想像力,想像一下滑翔機存在著什麼缺點?試著將 這些缺點寫下來喔!

¾ 討論一下,你們覺得這樣的缺點可以怎麼做改進呢?例如:加裝…

【檔案十六】

(30)

飛機發展史上,不能忘記的人物-「萊特兄弟」在這時登場了,1899 年,

萊特兄弟開始著手製造飛行器,到了 1903 年,第一架有動力的飛機(飛行者一 號)問世囉,就在 1903 年 12 月 17 日早上,他們將飛機從機庫裡拉出來,安裝 在出發的軌道上,當天風

勢很強,其實進行試飛相 當危險,但不願再等的兄 弟倆決定一試,不到一會 兒發動機發動,一開始飛 機助跑並不太順利,所幸 飛機到軌道邊緣時,已經 離地 60 公分了,過了一會

兒,機體突然爬升 3 公尺,又急速下降,整個飛行總計 12 秒,距離也不過 36 公尺,不過卻成功地完成人類第一次駕駛搭載發動機的飛機水平飛行,而且著地 地點與離地地點相同高度(代表不是靠俯衝力量滑翔)

實際上一直到了 1950 年,飛機的型式都和萊特兄弟發明的大同小異,只是 在動力、速度及功用上,有不同的改良,直到大戰期間,才有噴射、推進(渦輪)

及直昇機的發明,直昇機的發明改善了飛機需要助跑才能起飛的缺點,而渦輪更 將飛機發展帶到一個超越音速的里程。

【檔案十七】

(31)

同學們,發揮創意的時間到啦,請各位同學畫出你們夢想中的飛機其造型為 何?有什麼「與眾不同」之處?盡情的發揮,不用有所保留喔!

【檔案十八】

(32)
(33)

附錄三 教室觀察日誌

科技發展史課程 研究者教室觀察日誌 SE20050309-A1 日期: 2005/03/09 觀察記錄者:程俊博

時間 老師教學情形 學生反應情形

2005/03/09 AM.08:20 第一類接觸

1. 研究者進行第一次正式的課程,研 究者想先了解學生對於科技的概 念,於是問同學:「你們覺得科技 是什麼?」

2. 研究者是採用團體討論法,讓學生 先整組討論再派代表回答,同學皆 討論的相當熱烈,回答也熱烈。

3. 研究者再問學生電腦是不是科 技?奈米是不是科技?更進一步 問道筷子是不是科技?叉子是不 是科技?試圖讓學生了解科技並 不單是只「高科技」,科技即存在 生活之中。

1. 本班(A 班)學生相當活潑,他們一 聽到問題就馬上躍躍欲試,很多同學 甚至脫口即說出他們的答案。

2. 學生經由討論後,大多數的組別回答 科技是「為了改善人類生活」「讓人 類生活更便利、美好」,亦有學生回 答「科技是將科學應用出來」…

3. 多數學生回答筷子、叉子一類的不是 科技,不過研究者提醒學生,筷子、

叉子不是使我們的生活更便利了 嗎?學生才恍然大悟,了解原來科技 離我們這麼近。

2005/03/09 AM.08:35 科技史腳踏

車篇

1. 研究者先讓學生看現在腳踏車的 結構圖,再請學生想像並畫出其覺 得歷史上第一部腳踏車的模樣。

2. 由於研究者上課的教室比較長,所 以後排同學坐著會有看不清楚前 面投影幕的狀況,不過當研究進行 講解時,後排學生皆會起立,有些 甚至跑到前面來看,表示學生對於 此課程非常感興趣。

3. 學習單最後是讓學生發揮創意,設 計一台最具未來感的腳踏車,但由 於之前的上課時間沒掌握好,最後 變得有點趕,學生亦無法又充裕的 時間設計,這是研究者需要改進 的。

1. 大多數學生都很快地開始進行,不過 有些同學表示不會畫圖,研究者一方 面請學生參考學習單上的腳踏車,另 方面以鼓勵的方式請學生放鬆心 情,盡情的發揮,最後學生皆能順利 完成。

2. 學生會主動起立或向前聆聽說明,不 須研究者請學生們自行挪位子。

3. 有學生反應太趕了,如果時間充裕一 點,他們可以想得更多。

其他特殊記事

(34)

科技發展史課程 研究者教室觀察日誌 SE20050317-B1 日期: 2005/03/17 觀察記錄者:程俊博

時間 老師教學情形 學生反應情形

2005/03/17 PM.01:20 第一類接觸

4. 本班學生較 A 班為安靜,故研究者花 較多時間在引起學生學習動機上。

甲、研究者問學生:「科技是什 麼?」。此時全班靜默,沒人肯 回答,經由研究者鼓勵學生放 鬆心情、不用怕講得不好的情 況下,才有一兩位同學自動回 答。

乙、研究者決定先讓整組討論科技 是什麼,再請各組推派代表回 答,不過答題的狀況還是不好。

丙、最先報告的兩組回答:「科技是 應用科學。」後面的組別皆回 答其答案跟前面一樣。

5. 研究者決定化主動為被動,以問的方 式來進行。

甲、研究者問學生:「電腦是不是科 技?單槍是不是科技?筷子是 不是科技?叉子是不是科 技?」

乙、「火的使用是不是科技?」學 生回答:「對!」不過研究者這 時提出質疑:「可是當時的人並 不知道火的科學原理阿,那為 什麼火的使用是科技呢?」多 數學生這時終於打開心房,開 始與同學間相互討論,亦出現 許多不同的解釋:「喔!科技不 一定是應用科學!」「我就說 嘛!科技又不一定是應用科 學。」「科技是讓人的生活更 方便」…。此時研究者達到引 其學生動機的目的了,便進入 科技史正式課程。

4. 靜默…

甲、靜默…

乙、大多數組別只有兩三位學生討 論,其餘的一臉呆滯樣(可能 中午沒睡飽)

丙、參與程度不高,亦是一臉呆滯 樣。

5. 學生終於有「復甦」的跡象。

甲、此時當研究者當舉到筷子、叉 子的例子時,學生好像開始感 到興趣了,有些人回答是,有 些人回答不是,甚至有學生在 底下辯起來。

乙、學生開始有不一樣的思緒了,

也跳脫科技是應用科學的狹隘 思維。重要的是,學生上課開 始活絡起來了。

(35)

2005/03/09 PM.01:40 科技史腳踏

車篇

4. 學生對於歷史上第一部腳踏車表現 出高昂的興趣,多半一看到「奔跑機」

的造型時,及馬上說出其缺點-「這 樣腳要放那邊?」「騎起來屁股會很 痛吧?」「上坡時要怎麼辦?」

5. 少部分學生表示其不太會畫腳踏 車,不知道怎麼畫,研究者鼓勵其畫 出示意圖,再在旁邊用註解的方式寫 下,大部分學生接很配合也很快速地 完成每一步驟學習單。

6. 有了 A 班的經驗,研究者有留下較多 的時間讓本班學生設計其心目中的 未來腳踏車,大多數學生亦能在時間 內完成。

4. 每當媒體播出時,學生即馬上安靜下 來,安靜觀賞 FLASH 動畫以及傾聽研 究者的講解,研究者與學生間的互動 不再像一開始時那樣吃力。

5. 極少部分學生只用註解的方式,而不 用畫的,針對這方面,研究者不採取 強制的作法,只要學生能夠表達出其 創意即可。

其他特殊記事

1.上課約 20 分鐘後,麥克風突然壞掉,在沒有麥克風的情況下研究者撐完第一節,學生此 時特別容易躁動,研究者需要花很多心力在秩序維持上,不過第二節換了一個新的麥克風,

狀況改善多了。

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科技發展史課程 研究者教室觀察日誌 SE20050323-A2 日期: 2005/03/23 觀察記錄者:程俊博

時間 老師教學情形 學生反應情形

2005/03/23 AM.08:20

科技史 火車篇

1. 今天上的是火車篇,研究者一開始先 簡單回顧上星期所上過的內容,利用 問答的方式,看學生是否記得腳踏車 的發展歷程。

2. 研究者先以一張火車上擠滿人的圖 片(印度火車),試圖引起學生學習 動機,再根據學生的反應,順勢將火 車的發展歷程帶入最原始的時間點。

3. 研究者接下來介紹了鐵軌的發展,從 木頭、到木頭上加鐵條、到用鋼鐵製 成的現在鐵軌,當中研究者提出許多 疑問讓學生思考,例如:這樣的形式 有什麼缺點?可以怎麼改進?以免 淪於教師單方面授課。

4. 課程上到第二節末半段,研究者整整 上了將近兩節課,學生似乎出現精神 不濟的狀況,或許研究者把課程的節 奏抓得太緊了,導致學生沒有喘息的 機會,必須問題一個接著一個的回 答、填寫,這是研究者需要檢討的部 分。

1. 學生皆能回答出使上最早的腳踏車 為「奔跑機」,而後加裝了踏板,再 演進到大小錢,最後有鏈條的產生,

表示學生對於科技史腳踏車的演進 有一定程度的瞭解。

2. 學生一看到圖片,皆感到十分新鮮,

研究者此時問他們這樣的火車有什 麼危險性?學生紛紛表示:人會掉下 來、火車會翻車、火車司機(車掌)

看不到前面…。

3. 依循著學習單的撰寫進度,順便思考 研究者提出的問題,學生回應皆相當 熱絡,課程中不易有冷場或無所事事 的時段出現。

4. 有少數學生到了第二節後半段,開始 揉眼睛、打哈欠,甚至有一兩位同學 乾脆趴了下來,也有學生聽到要繼續 寫學習單,表示希望下星期再繼續 講,不要這星期一定要全部上完。

其他特殊記事

火車發展史有趣的故事、圖片非常多,因此或許是研究者求好心切,把太多的內容融於兩節 課之內,因此造成份量有點吃重、學生「吃不消」的感覺,這並不符合創造思考教學情境的 開放原則,研究者在此須做一番的檢討與修正。

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科技發展史課程 研究者教室觀察日誌 SE20050330-B2 日期: 2005/03/30 觀察記錄者:程俊博

時間 老師教學情形 學生反應情形

2005/03/30 PM.01:20 火車發展史

1. B 班學生的上課時間是在下午一、

二節,所以學生一來的精神狀態都 不怎麼好,因此研究者先閒話家 常,問學生們中午沒睡覺的舉手,

之後開學生一個玩笑:「怎麼沒睡午 覺的精神反而比較好?」讓學生暖 暖場,有機會清醒一下。

2. 此班學生這一次課程表現的比較活 潑了,不像上一次那樣沈靜,與研 究者也比較有互動。

3. 研究者觀察到,B 班學生雖然較為 安靜,但是其回答研究者的答案卻 較為有創意,想法比較不同,

4. 研究者有一些現代高速火車的影片 讓學生觀看,但同樣受限於時間,

已經下課鐘響了,但學生皆表示希 望能夠至少看一點點,由此點可 之,火車的發展發展史已引起學生 們的興趣了。

1. 大多數的同學慢慢清醒了,但有些學 生還是依舊趴在桌子上,不過學生蠻 主動的,進入正式課程後,大家也就

「醒」過來了。

2. a. 當研究者問學生,歷史上第一台 腳踏車叫什麼?很多學生故意回 答:「跑步機!」全班此時笑成一團,

可見學生比較放得開,肯開闊心胸與 研究者互動了。

b. 這一次課程,有一個問題是請學 生 猜測(下注)歷史上某次火車比 賽,看哪一台會獲勝,於觀看動畫 時,學生開始會有:「喔!遜」「加 油!加油!」「衝阿!」此起彼落的 聲音出現,不在只是安安靜靜地坐在 位置上傾聽、觀看而已。

3. 從學生作答學習單的情形來看,B 班 學生感覺上比較用心,會發揮自己的 創意、勇敢把想到的東西寫下來。

4. 研究者放的是磁浮列車影片,雖然當 時下課鈴已經響了,但全部學生還是 很專注地看著螢幕,還提出很多疑 問,絲毫沒有因為下課鈴響就想離開 教室的意思。

其他特殊記事

心得感想:A 班與 B 班兩班在學習風格上有這麼大的差異,這是研究者始料未及的,A 班是 相當活潑,所以上起課來相當輕鬆、自在,不過於學習單的作答上,就比較隨性了;而 B 班雖然比較沈悶,研究者上起課來比較吃力、需要多花時間與學生們互動,但在學習單以及 回答問題的創意上,卻來得比較不一樣。我想身為一個老師,所謂的教育專業就應該表現在 這時候了,面對不同的學生,運用不同的方式進行,如此才能達到最佳的教學成效。

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科技發展史課程 研究者教室觀察日誌 SE20050406-A3 日期: 2005/04/06 觀察記錄者:程俊博

時間 老師教學情形 學生反應情形

2005/04/06 AM.08:20

科技史 飛機篇

5. 這節課正式之前,研究者準備上台 時,學生就在問說今天要上什麼?有 些學生也猜到今天的主題是飛機。

6. 在這一個單元中,研究者明確感受 到,學生開始會主動詢問,而且對於 研究者所提出的種種問題,學生皆能 說出自己的想法,不再拘泥於什麼是

「標準答案」,此正符合創造思考教 學的精神。

7. 研究者有鑑於上一單元的課程內容 過於繁雜,造成學生後來欲振乏力,

因此在飛機這單元研究者縮減一些 內容,讓課程的步調慢些,學生於本 次單元第二節課中,其精神狀況明顯 好於上一次,也較能融入研究者想要 的上課狀態。

5. 學生主動詢問研究者今天的上課主 題,表示學生對科技史產生了一定程 度的興趣,也跟老師漸漸有了互動,

所以研究者在這堂課的引導上,來得 起前面兩個主題輕鬆很多。

6. 研究者於課堂中有問到:「為什麼鳥 可以飛,人卻不行?」學生們紛紛回 答:人太胖、因為人的力氣不夠、人 類沒有羽毛、人沒有翅膀、動物各有 其特點…。

7. 學生最明顯的是學習單上的填寫,飛 機的學習單不同於腳踏車和火車學 習單,其內容加入一些歷史故事,份 量上也由四個大思考主軸縮減為三 個,所以學生於學習單的填寫更佳完 整,也更有興趣。

其他特殊記事

1. 由於研究者實驗的學校為兩個星期上一次生活科技課,一次兩節課,再加上時間的限制,

研究者必須將所設計的科技史課程三個單元,分別於三次上課時間中上完,但研究者發 現,時間其實不太夠,如果想要上得更完整,其實是需要更多時間的,前兩個單元其實 都是匆匆結束,沒有時間做最後的課程回顧,學生也不好消化,這也是研究者必須於縮 減飛機這個單元內容的主要原因,未來如有機會,用更充裕的時間來進行效果一定更好。

2. 坐前排學生於下課時間生氣地跟研究者反應,說每次在投影片或多媒體放映時,坐後面 的同學都一直叫他們坐前面的要趴下,不然看不到之類的,或許研究者下一次可以用座 位輪替的方式來上課,每一組都有機會做到前面,這樣才不失其公平性。

(39)

附錄四 學習反應問卷

學習反應調查問卷

各位同學大家好,這份問卷是針對班上在這幾週以來對上課方式及教 學方法的感覺,請依照1.非常同意2.同意3.無意見4.不同意5.非常不 同意等五個等級來表達你的看法,並請將答案ˇ選於□中。

非 不 無 同 非 常 常

不 同 意 同 同

意 意 見 意 意 1.我覺得老師的上課方式很有變化 □ □ □ □ □ 2.我覺得這種上課方式可以激發我更多的想法 □ □ □ □ □ 3.我覺得這種上課方式讓我有思考的空間 □ □ □ □ □ 4.我覺得這種上課方式讓我對科技運用有更多了解 □ □ □ □ □ 5.我覺得這種上課方式讓我覺得生活科技很重要 □ □ □ □ □ 6.我覺得這種上課方式讓我能從多向度思考問題 □ □ □ □ □ 7.我覺得這種上課方式讓我能從多方面解決問題 □ □ □ □ □ 8.我覺得這種上課方式讓我有表達意見的機會 □ □ □ □ □ 9.我覺得這種上課方式對學習很有幫助 □ □ □ □ □ 10.每次上課都有按指定方法完成活動設計 □ □ □ □ □ 11.每次上課都有與其他組員共同完成活動 □ □ □ □ □ 12.我覺得其他組員的意見對我有很大的幫助 □ □ □ □ □ 13.我覺得這門課很有挑戰性 □ □ □ □ □ 14.每次我都很認真在上課 □ □ □ □ □ 15.上完課讓我覺得很有成就感 □ □ □ □ □

最後,請寫下您上完課後的感想或任何意見吧!

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(41)

附錄五 訪談大綱

「課堂學習狀況」訪談大綱 壹、學習態度:

1. 你覺得科技史課程與之前上過的生活科技課程有什麼不一樣?

2. 你∕妳覺得上課時,你∕妳都有很投入課程嗎?

3. 同儕間互動關係-你是否會因為同學的學習態度而影響學習興趣?

貳、學習興趣:

1. 科技發展史課程能否激發你∕妳的興趣?

2. 你∕妳覺得科技發展史課程讓妳印象最深刻的內容是什麼?

參、參與程度:

1. 同學討論時,你∕妳會主動參與討論嗎?

2. 討論時,妳會勇敢提出自己的想法嗎?

肆、所遭遇的困難:

1. 在學習的過程中是否有遇到困難?是什麼樣的困難?

2. 遇到問題時,你的第一步處理的方法?

伍、學習變因:

1. 你們有參加過科技相關的營隊或活動嗎?比如說:機器人大賽、科展…

2. 那最近呢?有嗎?

參考文獻

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