推動「全民科學平台」企畫書/第四期
目錄
壹、計畫主旨…………………………………………………… 1
貳、主辦單位…………………………………………………… 2
參、計畫對象…………………………………………………… 2
肆、實施方式…………………………………………………… 3
一、運作生態系圖示…………………………………………………………… 3
二、維護資訊平台……………………………………………………………… 3
三、建置社群聯絡工具………………………………………………………… 4
四、推動使用本平台的四大元素……………………………………………… 5
五、以精進會議橋接教師社群………………………………………………… 13
六、推廣路徑…………………………………………………………………… 13
七、持續辦理編輯培力………………………………………………………… 14
八、廣宣作為…………………………………………………………………… 14
伍、預定進度…………………………………………………… 15
陸、單一年度預算……………………………………………… 16
計畫主旨
一、平台化原理說明
- 本文所稱的平台化，是指：以網際網路的資訊平台，去媒合特定社群的資源共享，以達到僅靠少量資源補注，即可使共享資源的質與量能維持在一定水準以上，足以長期對抗折舊。
- 從三要素進行五點思考：
- 要素一：資源，對於某種「明確資源」的進行合作與共享。一般的譬喻是「水」。共享資源通常是「公共財」(某甲消費了，不會減損某乙的消費，如：知識、用過的舊品、閒置的資源)。
- 要素二：平台，有固定的域名或網址(URL)，做為資源的集散地或媒合平台。一般的譬喻是「水缸」。
- 要素三：社群，在平台上合作創造資源與共享資源有長期的受益者。一般的譬喻是舀水來喝的人。
- 對抗折舊：合作與共享的好處大到一部分社群成員願意 maintain 平台， maintain 的強度足以對抗平台資源的自然折舊。一般的譬喻為「舀水補注水缸，使水量不致枯竭」。社群合作對抗折舊的程度，可分為三種結果：
- 超過折舊，這時平台化活動即會自動成長。
- 約略抵消掉折舊，這時平台化活動可以自我維持。
- 略小於折舊，這時平台化活動可否自我維持，就要看有沒有來自外部的補注了。
- 補注：如果社群合作對抗折舊的程度，無法完全抵消全部的折舊，但能抵消大部分的折舊，如果有來自外部的補注，也能長期維持。
- 提議一個平台化項目，要一點一點地經過以上五點的檢核。如果通不過以上五點的檢核，那就要用「燒錢」的方法來推動，優先得考慮：燒的錢要從哪裡來？能燒多久？有沒有辦法在錢燒完之前將服務平台化？
二、計畫目的與預計效益
- 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。
為了實現以上宗旨：
(一)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。
(二)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。
三、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：
- 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。
主辦單位
遠哲科學教育基金會
贊助單位
信誼基金會
計畫對象
- 科普參與者：對科學有興趣的國民
- 課程/教學服務提供者：預備爭取體制學校、實驗教育、社區大學、國教輔導團、學科中心、教科書出版業者、課程教學平台
實施方式
一、重要推動人員與運作生態系圖示
- 計畫主持人：陳竹亭
- 專案經理人：丁志仁
- 網址：science4everyone.net
二、維護資訊平台
- 租賃域名：science4everyone.net
- 租賃租賃戰國策公司虛擬伺服器及頻寬，每年約 6000 元，但不架設郵件伺服器。
- 建置網路資料庫 MySQL 。
- 以 Mediawiki 建置內容管理網站，做為動手學科學活動的容器。網址：http://wiki.science4everyone.net/s4e/
- 撰寫 Mediawiki 外掛標籤，以支援各項客製化功能。
- 設計並製作活動分類與索引功能。
- 以 liteSite 建置活動索引網站與團隊工作網站。
- 建置公開的網路檔案櫃，網址：http://science4everyone.net/files/
- 將網站 RWD 化(響應式網頁設計)，以適應手機上之使用
- 建置私密的網路檔案櫃，網址：http://jendo.org/uploadFiles/s4e/index.php
因為私密檔案櫃，要有帳密才可登入，以下為登入後示意圖
================上述已建置完成，將以維護為主================ - 建置專帳管理系統
- 建置帳號分層管理系統：
- 學生
- 收藏活動
- 瀏覽活動
- 教師
- 活動維護對照表
- 編輯活動
- 發布討論
- 編輯群
- 經過編輯培力成為編輯
- 上傳檔案於檔案資料櫃
- 可以檢視行政文件
- 上線活動權限
- 上傳縮圖
- 管理員
- 資料庫權限
- FTP權限
- 管理官方帳號
- 刪除縮圖
- 編輯外掛
================上述待建置，將在計畫中逐步新增================
- 學生
三、建置社群聯絡工具
- 通訊群組：s4eContent@googlegroups.com
- Line 群組：全民科學平台工作伙伴
- Line 官方帳號：全民科學平台
- Instagram：science4everyone_tw
- FB 粉絲頁：www.facebook.com/science4everyone.net/
- 公開課 youtube
- 撰寫手機 app
四、本平台的四大基本要素
單單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
(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。
如同以下網址頁面中所看到的，我們會詳細列出目的、原理，以及活動材料與流程，最後最重要的包括影片說明與問題探討，讓授課現場的教師們可以參考與發揮。
- 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，如下所示：
- 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，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。
- 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
- 與數學領域輔導團合作
- 與高中物理學科中心(台中一中)
- 國中小自然領域/科技領域輔導團合作
- 找「數學咖啡館」談合作。
- 找遠哲寒暑假科學營帶隊老師合作。
- 找參與遠哲科學趣味競賽的學校老師。
- 找藍偉瑩談合作。
- 找賴和榮談合作。
- 擴大到社區大學(拓展青少年學員)
- LIS情境科學教材
- 均一教育平台
- 教育部因材網
- 暫訂於115年2月起辦理編輯培力課程，培養編輯網站相關文件與教學資源的國、高中同學。除可提升中學生資訊能力外，同時也培訓定期更新平台內容的網站維護人員。
- 撰寫相關文件與教學資源
- wiki語法新手入門
- wiki語法進階修練
- 維基語法及範例(詳版)
- CC授權解說
- 全民科學平台文件製作要領
- 編輯培力講義
- 公開課「物質科學I」成果集
- 拍攝、投放介紹影片
- 「動手學科學活動撰寫手冊」(電子書暨紙本書)
- 推廣小冊子(電子書)
- 再辦一輪「公開課」，驗證活動設計與上課情形，剪接成短片，放上 youtube 。
- 與高、國中、小學教師合作，進行備課與上課。
- 與LIS情境科學教材、均一教育平台談合作，相互之間以友站連結的方式，相互「露出」。
- 廣邀科普團體開「圓桌會議」，完善物質科學的「主要的科學原理或觀念」列表。
- 找更多人，合寫「原理說明頁」。
- 維護資訊平台
- 目前大部分功能已建置完成，如維護平台章節所述，將以維護為主，並持續完善管理系統。
- 發展社群聯絡工具
- 目前已建置3種社群聯絡工具，分別為email，Line，FB。將利用其粉絲專頁、群組、官方帳號功能，持續維護、協助發展平台。將定期推播辦理活動訊息、精進會議資訊與推廣影片教學資源。
- 逐步完備活動設計
- 如計劃書中所說，還有部分原理尚未有相對應之活動，未來將繼續擴充「活動頁」與「原理解說頁」。
- 發展課程並推廣教學
- 每年將定期開課，招募志工並推廣動手學科學，推廣方式如 推廣路徑 章節所述。
- 召集精進會議
- 將會邀請高國中小資深老師與活動原作者進行討論，重點將放在討論尚未有活動之原理，並協助設計活動與規劃課程。
- 生產文件與廣宣
- 將逐步完善wiki頁的文件，並推廣動手學科學精神，詳見 廣宣作為 章節
項 科目 說明 預算 比例 備註 1 專案經理 11000×14(月) 154000 14.50% 2 兼任秘書 1300×120(天) 130000 14.69% 3 精進會議出席費 1600×5人×16次 128000 12.05% 4 編輯培力講師費 (800元(講師)+450元(助教))×3hr×12次 45000 4.24% 5 平台租賃 6000 0.56% 6 平台維護 40000 3.77% 7 公開課 (800元(講師)+450元(助教))×3hr×8次×2學期 60000 5.965% 8 廣宣 10,000元× 20支 (拍攝影片，剪輯影片，網站上架)+30,000元(廣宣) 230000 21.66% 影片製作、剪輯、上架 9 編輯群獎學金 550×6人×50天 165000 15.54% 10 場地費 1000元×(12+16)次 28000 2.64% 11 行政管理費 50000 4.71% 遠哲科學教育基金會 總計 1062000 100.00%
</ol>
| 課綱次主題代碼 | 我們的分類項目 |
| Aa | 原子 |
| Aa | 電子組態與能階 |
| Aa | 包立不相容原理 |
| Aa | 同位素 |
| Aa | 常見元素 |
| Ab | 常見分子 |
| Ab | 混合物 |
| Ab | 從微觀到巨觀認識物質的態 |
| Ab | 三相圖 |
| Ab | 液晶 |
| Ba | 能量轉換 |
| Ba | 動能、位能 |
| Ba | 能量守恆 |
| Ba | 電磁 |
| Ba | 核能 |
| Ba | 電磁光譜 |
| Bb | 溫度 |
| Bb | 熵增原理 |
| Bb | 熱平衡 |
| Ca | 結晶 |
| Cb | 化學鍵 |
| Cb | 自由電子 |
| Cb | 電子軌域 |
| Cb | 包立不相容原理 |
| Ea | 基本物理量 |
| Ea | 尺度 |
| Ea | 密度 |
| Eb | 浮力 |
| Eb | 壓力 |
| Eb | 彈性 |
| Eb | 虎克定律 |
| Eb | 摩擦力 |
| Eb | 位移、速度、加速度 |
| Eb | 動量與力 |
| Eb | 作用力與反作用力原理 |
| Eb | 力矩 |
| Eb | 省力機械與方便機械 |
| Eb | 重心 |
| Eb | 角動量守恆 |
| Eb | 自轉、進動、章動 |
| Ec | 理想氣體方程式 |
| Ja | 質量守恆 |
| Ja | 莫耳 |
| Ja | 電荷守恆 |
| Jb | 溶液 |
| Jc | 電池 |
| Jc | 電解電鍍 |
| Jc | 氧化還原 |
| Jd | 酸鹼中和 |
| Jd | 電解質 |
| Je | 反應速率與動態平衡 |
| Jf | 常見分子 |
| Jf | 肥皂 皂化 |
| Jf | 塑膠 |
| Ka | 透明 |
| Ka | 波 |
| Ka | 干涉 |
| Ka | 色光三原色 |
| Ka | 視覺暫留 |
| Ka | 反射 |
| Ka | 折射 |
| Ka | 雙狹縫實驗 |
| Ka | 疊加原理 |
| Ka | 都卜勒效應 |
| Ka | 駐波 |
| Ka | 基音、泛音 |
| Kb | 重力是什麼 |
| Kb | 重力的應用 |
| Kc | 馬克士威爾方程式 |
| Kc | 電荷 |
| Kc | 電壓 |
| Kc | 電流 |
| Kc | 電阻 |
| Kc | 電功率 |
| Kc | 電荷運動與磁力線 |
| Kc | 冷次定律 |
| Kc | 基本電路 |
| Kd | 光電效應 |
| Kd | 波粒二象性 |
| Kd | 不連續 |
| Kd | 黑體輻射 |
| Kd | 陰極射線 |
| Kd | 量子力學 |
| Kd | 油滴實驗 |
| Ke | 重力是什麼 |
| Ke | 電荷運動與磁力線 |
| Ke | 強力與弱力 |
(三)撰寫「原理解說頁」
(四)舉辦「驗證課程」或到中小學去辦「推廣活動」
五、本期公開課課程架構
| 主題 | 課次 | 課程名稱 | 課程說明 |
|---|---|---|---|
| 電力 與 電網 | 1 | 家用電器功率 | 1. 能量轉換 2. 充放電 3. 家用電器功率 |
| 2 | 簡單的家 用儲能設備 | 1. 逆變器 2. 磷酸鐵鋰電芯 3. 控制電路 | |
| 3 | 參訪社區微電網 | 烏來德拉楠民族實驗小學 | |
| 電波 與 收音 | 4 | 電磁波 | 1. 光譜 2. 紅外線穿透塑膠袋 |
| 5 | 電波接收與放大 | 1. 接收天線 2. 訊號放大電路 | |
| 6 | 訊號轉成聲音 | 1. 揚聲器 2. 收音機 | |
| 數值 編碼 與 計算 機器 | 7 | 開關與邏輯閘 | 1. PhET 直流電互動線路 2. 開關與 and or not gate 3. 多層邏輯閘 |
| 8 | 進位制與字集 | 1. 操作二進位 2. 操作十六進位 3.操作 ASCII 編碼 | |
| 9 | 色碼與點陣圖 | 1. 波長與顏色 2. 色光三原色 3. 像素的數值表現 |
六、推廣路徑
(一)於「實驗教育」中直接推廣
直接開設各種「跨校選修」班，並與地方政府長期合作，慢慢進入部分體制學校(如台北市的數位實中)。
(二)與輔導團及學科中心合作
想辦法讓有一部分體制學校的一部分的教學活動，採用動手學科學的模式。(以下單位皆有合作過)
(三)與民間的教師社群合作
(四)與其他課程教學平台合作
七、持續辦理編輯培力
八、廣宣作為
預定進度
單年進度表
| 執行項目 | 2025年 | 2026年 | 2027年 | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12月 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 1月 | |
| 維護資訊平台 | ||||||||||||||
| 發展社群聯絡工具 | ||||||||||||||
| 逐步完備活動設計 | ||||||||||||||
| 發展課程並推廣教學 | ||||||||||||||
| 召集精進會議 | ||||||||||||||
| 生產文件與廣宣 | ||||||||||||||
