原住民文化融入國小數理領域之CPS行動學習、評鑑系統與師資培育— 子計畫二：

原住民國小自然與生活科技課程之CPS 行動學習發展與建置-以能源與機器人為例

計畫主持人：劉傳璽

共同主持人：趙貞怡、陳珍源

計畫參與人員：黃意涵、陳彥睿、李芳立、羅煜民、陳俊甫、葉怡芯、賴主生、曾惠玲

• 計畫總目的
• 年度目標
• 開發適合原住民國小三年級學童CPS行動學習之能源課程與APP遊戲。
• 設計適合原住民國小三年級學童於CPS行動學習能源課程之線上PISA測驗題組。
• 瞭解原住民國小三年級學童在CPS行動學習之能源課程中，其科學學習之表現。
• 瞭解原住民國小三年級學童在CPS行動學習之能源課程中，其問題解決能力之表現。

• 理論基礎
• 研究方法

針對南澳國小三年級學童共13人，進行能源概論課程內容規劃，CPS協作式行動學習教學活動設計，上課使用之APP製作，以及PISA前後測驗試題、小組紀錄表、助教觀察檢核表與個人回應紀錄等等研究工具設計。透過實際教學與相關收集結果，分析泰雅族國小三年級學童於能源課程中，能源知識概念學習情形與合作問題解決能力發展情形。概念如下圖：

• 研究產出與結果

本計畫針對國小三到六年級能源與機器人相關之主題，設計了一系列相關課程，課程綱要如下表，在三年級，先介紹能源的基本概念，讓孩子對能原先有簡單的認識，並開始接觸、習慣CPS協作式問題解決行動學習教學方式。

• 協作式問題解決行動學習教學活動設計與上課情形

行動學習對於學習者而言具有行動性、立即性、互動性的個性化學習方式；學習時間彈性化，學習空間機動化，及學習內容完整化。因此，藉由行動學習能夠達成學習者在具有情境的活動中進行個別且完整的學習。配合CPS協作式問題解決教學模式，所規畫之教學活動設計大致流程如下圖所示：

• 教學APP

「能源概論」APP，主要針對常見的能源運用進行介紹，透過不同的活動方式，讓學生認識日常生活中常見的能源應用。

• 生活化情境試題前後測驗與結果

生活化情境試題則是採取題組方式進行設計，讓學生閱讀一篇短文，並附上現行能源的分類圖，了解各種能源類別的特性後，再進行問題回覆。

研究對象為南澳國小三年級學童，「能源概論」測驗總分為30分，共13人參與測驗，相關數據結果如下：

依據國際學生能力評量計畫所列出的三種科學能力設計的生活化情境試題，透過學生前後測驗作答，了解學生運用知識的能力，其分析結果如下：

• 學生手冊紀錄

以小組討論、問題引導的方式進行，故配合課程進行，設計小組紀錄之學生手冊，以便學生進行討論與紀錄。

• 針對PISA合作問題解決能力所發展之助教觀察檢核表與個人回應紀錄

PISA以PISA2012問題解決評量架構為基礎，加入合作的元素，並將合作視作評量重點，而產出PISA2015合作問題解決評量架構，此評量架構由三種核心能力與問題解決經過的四個階段結合而成。欲了解學生合作問題解決能力的發展情形，本計畫欲透過每次課程中助教於小組討論、闖關過程中的觀察，依據此十二面向進行評估。在個人回應紀錄的部分，因考量學校設備、課程實施與學生年齡，本計畫並無直接採取人機測驗的方式進行個人合作問題解決能力評量，而改用紙本，模擬對答情況。

• 推廣活動

於新北市民義國小、深坑國小、瑞亭國小、保長國小，辦理三場的教師研習與四次科學課程；參與教師人數約35人，學生人數約126人。

• 未來展望

【課程與教學】

持續發展四至六年級能源與機器人CPS行動學習教學模組

【APP與線上測驗】

持續發展四至六年級能源與機器人相關APP與PISA測驗

【推廣】

持續與中華創意教育學會合作推廣至全台偏鄉小學

【研究】

追蹤三至六年級參與計畫之泰雅學童課程知識與合作問題解決能力發展情形