與台北市數位實中合作
本年計畫簡述
一、與過往計畫相同
(一)全民科學平台宗旨
- 建立一個可持續維運 10 年以上的「動手做科學」的學習資源分享平台。
- 維運一個與此平台互相支持的社群。
- 推廣國內外人士運用此平台的資源成就或增進科學之學習。
- 為實現以上宗旨：
- 本平台須採 Mediawiki：由於整個「生態系」的建構長達十年，優先要考慮的是內容管理平台會不會斷頭，即因平台原始碼維護中輟，不再更新版本，導致平台無法對抗網路攻擊，而存放在其上的內容，無法繼續利用，分享活動也因此中斷。解決此問題，較好的選擇是選擇 Mediawiki 做為本計畫的內容管理平台。由於人類社會勢必會長期維護「維基百科」，而維基百科使用的內容管理平台正是 Mediawiki ，本計畫只要跟著定期更新 Mediawiki 版本，即可避免平台發生斷頭的命運。
- 本平台內容授權採 CC 授權：本平台是以「『共享』動手學科學之活動與教學」進行驅動，而最方便共享的授權模式，乃是 CC 授權，並經過去二十年間的推廣與改進，目前無論是公民之間的認識度或運作的成熟度，皆是首選。
(二)動手學科學的四大理念
為避免目前同學學習科學時，腦中會自行建立「切換開關」的現象––進教室就採用上課模式，出教室就切換到生活模式，兩者涇渭分明的缺點，我們認為應該推動「動手學科學」的科學學習典範，並把握以下四個要領：
- 運用日常生活中隨手可得的材料，與隨處可見的現象，來說明科學原理。
- 讓學習者動手做。
- 重視相關問題的探究。
- 所有的材料與課程教學設計以 CC 授權釋出，供天下人依自己的學習脈絡改作。
二、與過往計畫不同
(一)將原理對照臺灣科學教育館展品
編輯群工作內容
一、上架動手學科學活動
二、編修「原理解說頁」
- 把原理解釋清楚也很重要，因為使用到活動的可能會是國小、國中、高中等不同的年齡層、不同學習階段，那就需要不同難度的解說方法，按照「主要原理或觀念」編修「原理說明」共筆頁，如 角動量守恆
- 去 science4everyone.net/MediaWiki/
- 在右上方的蒐尋框輸入「角動量守恆」
- 可以看到對於角動量守恆我們做了很多的解釋與圖說，希望讓不了解角動量的學生們可以慢慢一步一步了解，並比較動量與角動量的不同，認識角動量的應用，與查詢相關的動手做活動。
三、協助舉辦「驗證課程」或到中小學去辦「推廣活動」（驗證課程）
- 我們之前舉辦的動手學科學公開課【物質科學ＩＩ】有許多參與者與老師給了回饋，希望未來這套課程可以持續以公開課程的方式被驗證，或是前往中小學去辦體驗推廣活動，讓更多老師與學生參與並回饋。
- 參與者回饋 網址：https://www.youtube.com/watch?v=PlwJ5B3Xffk&t=118s
- 老師分享 網址：https://www.youtube.com/watch?v=t614H_ckT6M&t=60s
編輯培力內容
一、理念
只有活動無法順利推動「動手學科學」學習典範，必須將活動用主要的科學原理與觀念串起來，並寫出背後的原理說明頁面，才能舉辦「驗證課程」或到中小學去辦「推廣活動」。所以平台推動應包含以下四大要素：
- 主要的科學原理或觀念(分為九群)
- 「動手學科學」活動設計(已有200多個)
- 各個原理的「原理說明頁」
- 舉辦「驗證課程」或到中小學去辦「推廣活動」四者環環相扣，缺一不可。
以下我們將一一舉例說明，如何落實推動與落實「動手學科學」學習典範。
(一)主要的科學原理或觀念
用九個大群與91個主要觀念、原理，將200多個活動一個一個串起來，讓老師們可以更有系統地去搜尋相應與相似的活動。
所有 108 課綱 觀念 都與本學習典範的主要觀念或原理 完成對應，對應到課綱中的「次主題」。
初始工作已由台大物理系碩研、博研的同學完成。如下所示：(壓力、虎克定律、波粒二象性等隸屬多個分類)
- 物質科學的主要觀念或原理
- 原子與分子
- 原子
- 電子軌域
- 包立不相容原理
- 自由電子
- 波粒二象性
- 週期表
- 常見元素
- 化學鍵
- 常見分子
- 混合物
- 基本物理量
- 密度
- 物質的態
- 從微觀到巨觀認識物質的態
- 三相圖
- 透明
- 壓力
- 理想氣體方程式
- 白努力定律
- 浮力
- 非牛頓流體
- 超流體
- 結晶
- 彈性
- 虎克定律
- 拉伸模量
- 液晶
- 電漿
- 能量
- 能量轉換
- 動能、位能
- 能量守恆
-----熱力學----- - 溫度
- 熱平衡
- 反應速率與動態平衡
- 熵增原理
- 熱機
- 重力
- 重力是什麼
- 重力的應用
- 力與運動
- 位移、速度、加速度
- 動量與力
- 壓力
- 作用力與反作用力原理
- 力矩
- 省力機械與方便機械
- 重心
- 角動量守恆
- 自轉、進動、章動
- 摩擦力
- 虎克定律
- 電與電路
- 電荷
- 電壓
- 電池
- 電流
- 電阻
- 電功率
- 基本電路
- 二極體
- 電晶體
-----電磁----- - 電荷運動與磁力線
- 冷次定律
- 馬克士威爾方程式
- 電機
-----電磁波----- - 波
- 電磁光譜
- 干涉
- 色光三原色
- 視覺暫留
- 反射
- 折射
- 光學儀器
- 尺度、線性與非線性
- 適用尺度
- 迭代與初始值敏感性
- 碎形
- 費根鮑姆常數
- 混沌與結構
- 智群
- 量子力學
- 基本粒子標準模型
- 雙狹縫實驗
- 波粒二象性
- 能階
- 不連續
- 疊加原理
- 量子穿隧效應
- 量子纏結
- 量子去相干
- 不確定性原理
- 量子位元
- 相對論
- 等效原理
- 光速不變
- 勞倫茲變換
- 質能轉換
- 質量造成時空彎曲
- 重力波
下列活動也是現今科學重要觀念，但部分因超出課綱範或觀念較複雜，缺乏活動設計，會在本次計畫中為以下27個原理至少寫出一半的活動。
- 以下為待設計活動之原理
- 自由電子
- 透明
- 非牛頓流體
- 超流體
- 結晶
- 液晶
- 電漿
- 重力是什麼
- 電晶體
- 迭代與初始值敏感性
- 碎形
- 費根鮑姆常數
- 混沌與結構
- 智群
- 基本粒子標準模型
- 不連續
- 疊加原理
- 量子穿隧效應
- 量子纏結
- 量子去相干
- 不確定性原理
- 量子位元
- 等效原理
- 勞倫茲變換
- 質能轉換
- 質量造成時空彎曲
- 重力波
(二)設計「動手學科學」的學習活動
- 四個基本理念
- 目前已在平台上上架200多個活動，持續新增中。活動都會遵循以下四個基本理念：
- 使用生活中的材料與現象來設計科普教學活動。
- 儘量讓學生動手做。
- 重視問題探究。
- 採用 CC 授權，允許使用者將教材改成現場需要的樣子。
- 課綱對應
- 每個活動都有對應到主要的科學原理或觀念(由我們自主分類)，也同時對應到課綱的次主題，可以看到我們活動的分類都可以對應到課綱所需要的物質科學知識。
- 次主題可參考教育部十二年課綱自然科教學主題與次主題(網址：https://www.k12ea.gov.tw/files/class_schema/課綱/17-自然科學/17-1/十二年國民基本教育課程綱要國民中小學暨普通型高級中等學校─自然科學領域.pdf 十三頁表三開始)，我們也製作了資料表與其對應，如推動「全民科學平台」企畫書/第三期所示。
二、預定課表
第一次培力課程
| 時間 | 項目 | 活動清單 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 1.5小時 | HTML語法入門 | 網頁工具 | 前端網頁設計 |
| 1.5小時 | WIKI語法入門 | 圖牀 | 建目錄、放圖案、提供網址 |
第二次培力課程
| 時間 | 項目 | 活動清單 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 1.5小時 | HTML語法入門 | 網頁工具 | 前端網頁設計 |
| 1.5小時 | WIKI語法入門 | 圖牀 | 建目錄、放圖案、提供網址 |
第三次培力課程
| 時間 | 項目 | 活動清單 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 1.5小時 | HTML語法入門 | 網頁工具 | 前端網頁設計 |
| 1.5小時 | WIKI語法入門 | 圖牀 | 建目錄、放圖案、提供網址 |
三、課程簡述
| 分類 | 功能 | |
|---|---|---|
| HTML | 網頁工具 | 前端網頁設計 |
| 網路檔案櫃 | 圖牀 | 建目錄、放圖案、提供網址 |
| MediaWiki | 網頁工具 | 提供線上編輯的開源軟體 |
| SVG | 網頁工具 | 向量圖形的編輯 |
| Etherpad | 協作工具 | 線上即時文字協作開源軟體 |
| Jit.si Meet | 協作工具 | 線上視訊平台 |
| MySQL | 資料庫 | 儲存資料的開源資料庫系統 |
四、總教頭與講師群介紹
立約承責
- 由遠哲科學教育基金會提供服務學習時數證明。
- 提供編輯群學生獎學金。
- 選一位同學擔任編輯群的組長。
