附件三、 高中生活科技教学设计表 (内涵可以自行编排)

1、附件三、 高中生活科技教學設計表 (內涵可以自行編排)教學主題運用電腦模擬軟體進行室內配線教學授課年級一年級授課時數700分鐘關鍵字營建規劃、營建施工、室內配線科技領域別傳播 營建 動力能源教學內容提要1. 電學基本概念2. 室內配線工具介紹及使用3. 插座元件介紹及插座配線教學4. 單切開關元件介紹及單切開關配線教學5. 雙切開關元件介紹及雙切開關配線教學6. 電鈴元件介紹及電鈴配線教學7. 四段式電腦開關元件介紹及四段式電腦開關配線教學8. 能運用到實際是內配線課程綱要對照科學科技與環境(核心課程)1.科技與科學1-1活用科學原理與技能、科技知識與技術及工程概念，以解決和科技有關的問題。科

2、技世界(核心課程)2.科技概述2-1瞭解營建科技之材料、施工方法、流程及其與生活、環境的關係。創意設計與製作(核心課程)3.設計之意涵、方法與程序3-1能夠在日常生活中覺察問題並思考問題解決的方法與步驟，提出多種可行方式，進而選擇最佳的解決方案，以達到設計創新之目的。4.設計規劃與實作4-1利用文字、圖表、工程圖、電腦繪圖或其他方式，清楚的表達創意與構想，並且能實際安排完整的製作程序。4-2能夠將創意、構想與設計以實作呈現。傳播科技(進階課程)5.傳播流程5-1探討傳播科技中訊息傳遞流程。營建科技(進階課程)6.營建科技與生活6-1探討營建科技與生活的關係。7.營建科技的發展與趨勢7-1探討營

3、建業領域中相關技術的發明、運用、創新及其應用。8.營建規劃8-1探討建築物的規劃設計、施工步驟的規劃與安排、物料選用及運送、機具設備運用與調度等項目。9.營建品質與安全9-1探討施工過程中的品質管制與安全防護之觀念。10.營建科技與環境10-1探討營建科技與環境調和共存之方法。11.創意與專題製作11-1利用文字、圖表、工程圖、電腦繪圖或其他方式清楚的表達營建科技相關主題之創意與構想，並且能實際安排完整的實作程序。11-2能夠將創意構想與設計以實作呈現。能原動力(進階課程)12.能源與生活12-1探討能源與動力和生活的關係。13.能源的形式、開發與應用13-1探究能源的形式、開發、轉換、儲存、

4、應用及未來發展等主題。14.動力裝置的結構與應用14-1探討動力裝置（如：電動機、內燃機、燃料電池等）的結構原理與應用。15.能源政策15-1探討臺灣現行的能源政策與瞭解節約能源的重要性。材料單1.線材n 1.6mm實心銅線(紅)n 1.6mm實心銅線(白)n 1.6mm實心銅線(黑)n 1.6mm實心銅線(黃)n 1.6mm實心銅線(綠)2.配線元件n 無熔絲開關n 插座n 單切開關n 雙切開關n 電鈴n 電腦開關(四段)n 開關盒n 開關蓋板n 燈泡3.實驗盤4.延長線機具表1.課程教學及活動實作部份n 電腦教室一間(含硬體及相關軟體)n 教師用電腦一部n 單槍投影機一部2.活動紀錄部份n

5、 數位攝影機n 數位相機配合活動活動大意電路學在大學工科領域中是一門重要而基礎的學科。理解電學基本概念及室內配線基本認識更是現代國民不可或缺的常識。其中高中物理更提到電路學的數個原理。然而，升學主義史的學校無法正常安排實驗課程。缺乏實驗的結果，使得學生空有理論概念而無實作經驗。生活科技課程正可藉由電路學實驗讓同學理論與實用結合、手腦並用。一般在教育現場中，教師的教學可分為認知、情意及技能三個領域。而在筆者的教學經驗中，許多的學習內容其實是包含兩個領域以上的。例如，以高中生活科技室內配線教學為例，教師首先必須教導各種室內配線工具，如剝線鉗、電工鉗及尖嘴鉗之運用，電線之連接、分離技巧等技能領域教學

6、；接著，老師必須說明各種室內配線元件，如插座、單切開關、雙切開關之工作原理及接線原則，而這些又是屬於認知領域之教學內容。然而，技能領域的操作示範在教學過程中，由於學生人數中多、領悟能力不同會造成必須分組示範、重複示範等而形成教學資源及時間上的浪費。至於認知領域方面，由於使用傳統教學無法呈現室內配線電路之動態運作，因此學生學習效果欠佳，只能硬背接線原則而根本不清楚動作原理。近年來，由於電腦軟硬體技術的發達，運用電腦來進行教學被普遍認為是可行的辦法。教育部(2001)亦規劃中小學資訊教育總藍圖，鼓勵教師將資訊科技融入教學活動、提升教學效果。而電腦科技運用於教學上的教學策略可分為教導式、練習式、模擬

7、式、遊戲式、交談式、測驗式以及問題解決式(古智勇，2003)，其中教導式是將傳統教科書的內容轉移到電腦軟體程式或文件中，透過電腦軟體的呈現以達到教學的效果。而教導式中的電腦模擬動畫可成呈現事物運作的原理甚至將抽象概念以具體圖示加以呈現。最後將製作好的動畫檔案分享給學生，可供作補救教學或是複習之用。 基於上述之背景，我們了解到傳統教學主要的問題如下1. 室內配線技能教學上，現場示範教學的限制有必須重複示範造成時間及材料的耗費。2. 室內配線技能教學上，學生不易理解抽象的動態電流運作原理。根據上述問題，本教材試圖以Flash軟體製作工具操作動畫影片及電腦模擬操作系統讓學生可以理解工具的使用方式及重

8、複模擬電路接線之程序，以減少工具材料浪費並節省教學時間；Captivate軟體可以將電腦操作畫面及麥克風之音訊同步錄製，並儲存成動畫影片檔，具有檔案小、傳輸速度快之優點。因此，本網站以Flash軟體製作之電腦模擬操作為系統基礎，利用Captivate軟體錄製電路運作原理使學生理解電流流動狀態，讓學生能在進行動畫及模擬學習後能建構知識並深化技能。活動目標(1)電學基本概念l 能說明電壓的意義l 能說明電流的意義l 能說明電阻的意義l 能說明電功率的意義(2)室內配線工具認識及使用l 能正確使用電工鉗l 能正確使用剝線鉗l 能正確使用尖嘴鉗l 能正確使用一字螺絲起子l 能正確使用十字螺絲起子(3)

9、能學會各種元件之工作原理l 能說出插座之工作原理l 能說出單切開關之工作原理l 能說出雙切開關之工作原理l 能說出電鈴之工作原理l 能說出四段式電腦開關之工作原理(4) 能學會各種元件之配線工作l 能獨立完成插座接線工作l 能獨立完成單切開關接線工作l 能獨立完成雙切開關接線工作l 能獨立完成電鈴接線工作l 能獨立完成四段式電腦開關接線工作(5)能運用各種工具繪製室內配線圖l 利用電腦繪圖，清楚的表達創意與構想。l 能夠將創意、構想與設計以圖案方式呈現。活動流程時程活動進度學生活動老師活動所需設備/材料第一周工具使用1.觀看電工鉗使用方式動畫教學2.觀看剝線鉗使用方式動畫教學3.觀看螺絲起子使

10、用方式動畫教學4.觀看插線、拔線要領動畫教學5.實際操作各項工具使用。1.準備各項軟硬體設備。2.提示室內配線動畫模擬教學網站使用程序及注意事項。3.接受諮詢。4.檢核學生學習成果。1.電腦教室。2.室內配線動畫模擬教學網站。3.室內配線實驗盤。4.各項室內配線工具。5.各項室內配線元件。第二週插座接線1.觀看插座接線動畫教學。2.操作插座接線模擬系統。3.實際進行插座接線工作。1.準備各項軟硬體設備。2.提示室內配線動畫模擬教學網站使用程序及注意事項。3.接受諮詢。4.檢核學生學習成果。1.電腦教室。2.室內配線動畫模擬教學網站。3.室內配線實驗盤。4.各項室內配線工具。5.各項室內配線元件

11、。第三週單切開關接線1.觀看單切開關接線動畫教學。2.操作單切開關接線模擬系統。3.實際進行單切開關接線工作。1.準備各項軟硬體設備。2.提示室內配線動畫模擬教學網站使用程序及注意事項。3.接受諮詢。4.檢核學生學習成果。1.電腦教室。2.室內配線動畫模擬教學網站。3.室內配線實驗盤。4.各項室內配線工具。5.各項室內配線元件。第四週雙切開關接線1.觀看雙切開關接線動畫教學。2.操作雙切開關接線模擬系統。3.實際進行雙切開關接線工作。1.準備各項軟硬體設備。2.提示室內配線動畫模擬教學網站使用程序及注意事項。3.接受諮詢。4.檢核學生學習成果。1.電腦教室。2.室內配線動畫模擬教學網站。3.室

12、內配線實驗盤。4.各項室內配線工具。5.各項室內配線元件。第五週電鈴接線1.觀看電鈴接線動畫教學。2.操作電鈴接線模擬系統。3.實際進行電鈴接線工作。1.準備各項軟硬體設備。2.提示室內配線動畫模擬教學網站使用程序及注意事項。3.接受諮詢。4.檢核學生學習成果。1.電腦教室。2.室內配線動畫模擬教學網站。3.室內配線實驗盤。4.各項室內配線工具。5.各項室內配線元件。第六週電腦開關接線1.觀看電腦開關接線動畫教學。2.操作電腦開關接線模擬系統。3.實際進行電腦開關接線工作。1.準備各項軟硬體設備。2.提示室內配線動畫模擬教學網站使用程序及注意事項。3.接受諮詢。4.檢核學生學習成果。1.電腦教

13、室。2.室內配線動畫模擬教學網站。3.室內配線實驗盤。4.各項室內配線工具。5.各項室內配線元件。第六週室內空間配線規劃 1.運用軟體規劃室內空間之插座數 2.運用軟體規劃室內空間之單切開 關數 3.運用軟體規劃室內空間之雙切 開關數3. 運用軟體規劃室內空間之電鈴 數4.運用軟體規劃室內空間之電腦開關數1.接受繪圖技巧諮詢2.檢核學生學習成果1.電腦教室。附件與資源¤學習單 ¤參考作品照片評量要點1.室內配線實作表現(概念佔20%、技巧佔20%)2.室內空間配線規劃(40%)3.電腦模擬表現(20%)教學要點及注意事項一、 模擬真實情況之限制 在設計電腦模擬之系統時，必須

14、考慮各種接線狀況及產生之結果以達到模擬真實情境之成效。然而，電路接線之排列組合狀況多達數千種，以人工方式很難一一考慮，且許多狀況在現實情境下不容易發生、考慮在模擬系統內意義並不大。依照Heinich, Molenda, Russell 與 Smaldino（1999）的定義，模擬是指實際情境或過程的抽象化或簡化。且根據Roblyer（2003）之觀點，簡化過的模擬系統有助於讓學生注意到實際狀況之重點部份，排除不必要之干擾。因此，本系統將模擬狀況控制在實際情形中可能出現的狀況，以解決程式設計上的困難並排除對學生產生干擾的可能性。二、 檔案傳輸之困擾 原本規劃將室內配線動畫模擬教學網站至於網頁主機

15、中，讓學生可在任何地點藉由網際網路進行課後學習或復習之用。然而，配線動畫教學部分是由Captivate軟體以全速錄影模式製作而成，因此檔案稍大，導致大量同時下載時會造成語音呈現延遲之現象。解決方式是請學生將網站資料全數下載後再進行學習。如果學生想在家學習，本網站特別將每個動畫或模擬（均為動畫.swf檔）設置下載點，讓學生下載完成後再進行學習，免除語音延遲造成學習上之困擾。附件一 電腦模擬軟體製作過程 一、 網站製作 以下就工具使用教學動畫影片、電腦模擬操作系統、室內配線教學動畫影片以及網站設介面計製作四個部份進行介紹：(一) 製作工具使用教學動畫影片，如下圖。 1.運用flash軟體製作電工鉗

16、使用方式教學。 2.運用flash軟體製作撥線鉗使用方式教學。 3.運用flash軟體製作螺絲起子使用方式教學。 4.運用flash軟體製作電線插拔要領教學。工具使用教學動畫圖(二) 以flash軟體製作電腦模擬操作系統（以雙切開關為例，如圖3）1. 繪製課程所需的素材，無溶絲開關一組、雙切開關兩組、電燈泡一個、重新操作按鈕一個。2. 設計無溶絲開關的程式功能，當啟動開關，即為通電狀態。3. 撰寫幾種正確操作的配線程式。4. 撰寫幾種錯誤操作的配線程式。5. 設計正確操作通電後，雙切開關與電燈泡可以正常運作的情況。6. 設計錯誤操作通電後，雙切開關與電燈泡無法正常運作的情況。7. 設計一個重新

17、操作的按鈕，讓所有程式參數回到預設值，讓學生可以反覆練習以及方便老師再次講解其他不同的配線操作。電腦模擬操作系統介面圖(三) 以captivate軟體錄製室內配線教學動畫影片，如下圖。 1.撰寫動畫之語音內容文稿。 2.以先前製作之電腦模擬操作系統為基礎錄製動畫。室內配線動畫教學圖(四) 網站介面設計製作，如下圖。 1.設計網頁頁面。 2.製作各按鈕及超連結。室內配線動畫模擬教學網站首頁進入室內配線動畫模擬教學網站之雙切開關模擬操作二、 成品檢核： 網站測試版製作完成後，邀請兩位學科專家進行評估。評估項目係根據李世忠（1999）整理之模擬式電腦教學軟體評量重點，分為包含真實情景中的人、事、物要

18、件、要件之間的相互關係正確、畫面及情境設計吸引學習者、模擬目標配合教學目標、提供不同的困難度設計、學習者能暫停或恢復操作以及學習成果一學習者的決策而定等。經評估後，學科專家表示網站製作介面良好、美工設計吸引人，並能正確模擬真實室內配線實驗結果。兩位學科專家最後並建議模擬系統畫面應符合視窗大小、模擬操作應可隨時清除重來、模擬結果之呈現應更明顯等缺點能進行修正。附件二 教學投影片-1附件二 教學投影片-2附件三 學生進行活動照片-1附件三 學生進行活動照片-2 附件四 應用成效一、 對學生而言 可以針對多種接線之可能狀況進行重複模擬，不但比傳統線路實驗更節省時間，請能理解真實電路運作之情形。另外，學生比起傳統教學法之學生顯得更勇於藉由模擬嘗試各種狀況，因為就算爆炸也沒關係。筆者邀請兩個班、共計93位學