與台北市數位實中合作

2024.1.29

本年計畫簡述

一、與過往計畫相同

(一)全民科學平台宗旨

• 全民科學平台自2016年4月起，至今超過7年，持續上架開源的動手學科學探究活動，為實現以下宗旨：
  • 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：
    1. 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。
    2. 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：

1. 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。
2. 讓學習者動手做。
3. 重視相關問題的探究。
4. 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

(二)本次計畫完成下列一半原理的活動上架

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
1. 自由電子
2. 透明
3. 非牛頓流體
4. 超流體
5. 結晶
6. 液晶
7. 電漿
8. 重力是什麼
9. 電晶體
10. 迭代與初始值敏感性
11. 碎形
12. 費根鮑姆常數
13. 混沌與結構
14. 智群
15. 基本粒子標準模型
16. 不連續
17. 疊加原理
18. 量子穿隧效應
19. 量子纏結
20. 量子去相干
21. 不確定性原理
22. 量子位元
23. 等效原理
24. 勞倫茲變換
25. 質能轉換
26. 質量造成時空彎曲
27. 重力波
28. 電磁的原理與應用

編輯群工作內容

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

1. 去 science4everyone.net/MediaWiki/
2. 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。

1. 參與者回饋 網址：https://www.youtube.com/watch?v=PlwJ5B3Xffk&t=118s
2. 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：

1. 主要的科學原理或觀念(分為九群)
2. 「動手學科學」活動設計(已有200多個)
3. 各個原理的「原理說明頁」
4. 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
1. 原子與分子
1. 原子
2. 電子軌域
3. 包立不相容原理
4. 自由電子
5. 波粒二象性
6. 週期表
7. 常見元素
8. 化學鍵
9. 常見分子
10. 混合物
11. 基本物理量
12. 密度
2. 物質的態
1. 從微觀到巨觀認識物質的態
2. 三相圖
3. 透明
4. 壓力
5. 理想氣體方程式
6. 白努力定律
7. 浮力
8. 非牛頓流體
9. 超流體
10. 結晶
11. 彈性
12. 虎克定律
13. 拉伸模量
14. 液晶
15. 電漿
3. 能量
1. 能量轉換
2. 動能、位能
3. 能量守恆
   -----熱力學-----
4. 溫度
5. 熱平衡
6. 反應速率與動態平衡
7. 熵增原理
8. 熱機
4. 重力
1. 重力是什麼
2. 重力的應用
5. 力與運動
1. 位移、速度、加速度
2. 動量與力
3. 壓力
4. 作用力與反作用力原理
5. 力矩
6. 省力機械與方便機械
7. 重心
8. 角動量守恆
9. 自轉、進動、章動
10. 摩擦力
11. 虎克定律
6. 電與電路
1. 電荷
2. 電壓
3. 電池
4. 電流
5. 電阻
6. 電功率
7. 基本電路
8. 二極體
9. 電晶體
   -----電磁-----
10. 電荷運動與磁力線
11. 冷次定律
12. 馬克士威爾方程式
13. 電機
    -----電磁波-----
14. 波
15. 電磁光譜
16. 干涉
17. 色光三原色
18. 視覺暫留
19. 反射
20. 折射
21. 光學儀器
7. 尺度、線性與非線性
1. 適用尺度
2. 迭代與初始值敏感性
3. 碎形
4. 費根鮑姆常數
5. 混沌與結構
6. 智群
8. 量子力學
1. 基本粒子標準模型
2. 雙狹縫實驗
3. 波粒二象性
4. 能階
5. 不連續
6. 疊加原理
7. 量子穿隧效應
8. 量子纏結
9. 量子去相干
10. 不確定性原理
11. 量子位元
9. 相對論
1. 等效原理
2. 光速不變
3. 勞倫茲變換
4. 質能轉換
5. 質量造成時空彎曲
6. 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
1. 自由電子
2. 透明
3. 非牛頓流體
4. 超流體
5. 結晶
6. 液晶
7. 電漿
8. 重力是什麼
9. 電晶體
10. 迭代與初始值敏感性
11. 碎形
12. 費根鮑姆常數
13. 混沌與結構
14. 智群
15. 基本粒子標準模型
16. 不連續
17. 疊加原理
18. 量子穿隧效應
19. 量子纏結
20. 量子去相干
21. 不確定性原理
22. 量子位元
23. 等效原理
24. 勞倫茲變換
25. 質能轉換
26. 質量造成時空彎曲
27. 重力波
28. 電磁的原理與應用

(二)設計「動手學科學」的學習活動

1. 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：
   1. 使用生活中的材料與現象來設計科普教學活動。
   2. 儘量讓學生動手做。
   3. 重視問題探究。
   4. 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。
     • 飛行火箭 網址：http://science4everyone.net/MediaWiki/index.php?title=飛行火箭
     • 磁浮賽馬 網址：http://science4everyone.net/MediaWiki/index.php?title=磁浮賽馬
     • 啄木鳥玩具 網址：http://science4everyone.net/MediaWiki/index.php?title=啄木鳥玩具
2. 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、課程簡述

1. 完整培力課程分為期初、第一次期中、第二次期中培力。期初培力為兩天共約10個小時，熟諳下列工具的使用：

	分類	功能
HTML	網頁工具	前端網頁設計
網路檔案櫃	圖床	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

1. 第一次期中培力需協作原理頁，並練習進階SVG使用，課表由學員在期初培力完成後共同設計。
2. 第二次期中培力需協做通路應用，並練習影片後製剪輯，課表由學員在第一次期中培力完成後共同設計。

三、期初培力預定課表

第一次培力課程

時間	項目	活動清單	備註
0.5小時	全民科學平台生態解說	編輯培力/全民科學平台生態解說/上課
0.5小時	帳號權限設定	學員註冊帳號、認識平台頁面種類
2小時	HTML語法入門	HTML基礎入門、HTML歷史
2小時	文件編輯與上傳實作	編輯培力/文件編輯與上傳實作(一)

第二次培力課程

時間	項目	活動清單	備註
1小時	Wiki語法入門	Wiki基礎入門、Wiki歷史
1小時	CC授權與素材進階運用	CC維基共享資源、練習上架一個活動
2小時	HTML及SVG入門	編輯培力/HTML到SVG
0.5小時	工作日誌填報	練習填報工作日誌
0.5小時	討論第一次期中培力	共同定第一次期中培力時間與課表

四、總教頭與講師群介紹

丁丁(丁志仁)

• 臺灣教育社運的老兵，大家都叫他「丁丁」，畢業於國立臺灣師範大學生物系。
• 丁丁覺得世界就是個大型教練場，「學習」是做人的本分。國家是屬於百姓的，不是政客的，所以要時時實踐「常民政治」。自1984年便與志同道合者成立「振鐸學會」，推動臺灣教育「走出戒嚴，走向公共」的發展進程。
• 推動立法
  1. 曾致力推動《教師法》立法，使臺灣教師走向「公教分途」，普通大學參與培育師資，教師分發改成選聘；
  2. 力推動《國民教育法》修法，取消政府統編教科書，政府只能訂課綱，由民間編書，學校選書；
  3. 致力推動《教育經費編列與管理法》立法，保障政府教育預算須達收入的一定比例，並且成立地方發展基金。
  4. 致力推動第一輪「實驗教育三法」立法，使人民可以「動手打造符合自己需求的教育」。
• 近年來丁丁則致力推動臺灣「自主學習典範」各方面的發展，並希望將之「橋接」到公共教育中的體制學校。為此丁丁與振鐸學會諸友人，於2013~2020間辦理「六年制學程」機構實驗教育，並據此經驗參與政大「實驗教育工作者培育」，發展「跨校選修聯盟」、「海星培力」……等等推動臺灣「自主學習典範」有用的各種工具箱。#

恩佑

• 參加六年制學程
• 參加全民科學平台一期、二期建置
• 熟悉HTML、SVG、MediaWiki等平台與MySQL資料庫結構
• 熟悉Etherpad、Jit.si Meet等協作軟體

立約承責

1. 由遠哲科學教育基金會提供服務學習時數證明。
2. 提供編輯群學生獎學金。
3. 選一位同學擔任編輯群的組長。

協作合約：振鐸協會 與 數位實中高中生，全民科學平台 網站更新維護協作

日期：

1. 本合約旨在協助 振鐸協會 更新和維護「全民科學平台」，提升線上可見性與更新活動。
2. 工作範疇：高中生同意負責 下列一或多個任務
   1. 上架動手學科學活動
   2. 更新舊活動
   3. 編修部分原理說明頁
   4. 擔任「驗證課程」或「推廣活動」助教
3. 服務時數要求：高中生每週應提供 XX 小時的服務，以確保順利完成工作。組長需督促組員完成任務。
4. 獎學金條件：高中生將在完成指定工作量後，有資格獲得 獎學金與遠哲科學教育基金會提供之服務學習時數證明。組長另有加給。
5. 合作期間：本次合作自 113年2月 起至 114年2月，期滿後雙方可協商延長或終止。
6. 保密條款：高中生同意在協作期間和之後保守所有機構機密，不得洩漏或利用該資訊。
7. 工作成果擁有權：高中生同意所有工作成果CC授權。
8. 工讀生依目前勞基法規定，每日最長不得超過8小時，連續工作不得超過4小時，每周不得超過40小時
9. 振鐸協會將定期舉行評估會議，以確保雙方滿意度，必要時進行調整。若有通知請務必參加。
10. 終止條款：協作關係可能因 下列因素 而終止，雙方需提前通知。
    1. 違反合約條款： 任何一方違反合約中的條款，未能履行其責任。
    2. 不當行為： 高中生從事不當行為或其他違法行為。
    3. 未達成工作要求： 高中生未能按照合約規定完成工作量或未達到預定的績效標準。
    4. 雙方一致同意： 雙方可因協商一致同意終止合作，例如出現雙方無法解決的爭議或方向改變。