這篇文章跟大家分享一堂成功的STEAM課程的5個特色,也可以讓老師們檢視設計好的STEAM課程是否有符合這些特點,作為調整課程設計的依據。

1. 成功的STEAM課程能解決真實世界會遇到的問題

2. 成功的STEAM課程讓孩子有動手實做探究的機會

3. 成功的STEAM課程讓孩子投入極富成效的團隊合作

4. 成功的STEAM課程會讓孩子活用所學的數學與科學知識

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      產學脫鉤一直是近年困擾著台灣的問題,需要修正的方向有很多,其中之一即為跨領域人才的培育。隨著科技的進步,越來越多原本屬與專業領域的產品,逐漸被普及在日常生活中的各個領域,產業也從開發專業的新技術,演變出新的分支 - 舊技術(或改良技術)的新應用。虛擬實境、擴增實境、互聯網以及機器人…等,都是當前熱門的眾多議題之一,但議題炒得再熱,能否持續發酵及最終獲益,關鍵仍在應用。

   NOKIA推行智慧手機多年,一度為該產業的巨擘,但最後依然不敵iphone的攻勢。時間往前推到30年前,電腦被多數人視為前瞻技術,是少數人使用的產物,但現今,電腦已經是日常生活中的基礎用品,經由電腦衍伸出的各種應用更是五花八門,由此可知,在最終端跨領域結合應用,是目前趨勢,所以機器人+AR、機器人+VR、機器人+互聯網…..等,這些模式的應用,我們準備好了嗎?設計出這些應用的人才,我們還要等到大學階段才開始第一步的學習嗎?值得我們深思。

了解更多:▶千碩STEAM教育

 


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推薦下的影片,親子天下 <美國柏克女校,讓女孩也愛上科學實驗>

http://topic.parenting.com.tw/issue/2015forum/see2-6.html

機器人、程式設計、科學實驗課程等,一直以來被普遍認為是男孩子的專長與興趣所在,女孩子則相對的少有發揮空間。但事實上,女孩並不是天生對科學沒興趣,只是教育的方式與性別偏見,讓許多女孩在成長的過程中與科學課程漸行漸遠,錯失在理工領域發揮的空間。

然而只要用對方法,還是可以讓女孩對科學領域展現興趣與專長。已有百年歷史的美國柏克女校,改變傳統上課方式,用STEAM「動手做」的科學專題課程讓女孩們展現對科學的興趣與專長,透過實驗對物品的拆解與實作,愛上科學實驗,也證明科學不再只是男孩專屬的領域。

以下簡單分享引導女孩愛上科學課程的5個方法。

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自從STEAM教育開始在台灣萌芽後,我就在思考,STEAM教育要賦予孩子的是甚麼?

是擁有很豐富的自然科學知識,於是考試成績很好嗎?....不是

是很會組裝機器人,於是在競賽裡創造出讓人驚艷的智能機器人嗎?....也不是

是很擅長使用3D printer或雷射切割機,很會使用軟硬體來實現創意嗎?....也不全是

我覺得STEAM教育最主要的是要教孩子「會變通」,知道凡事都有可替代完成的東西,達到目標的方式不會只有一種。因此要是在人生道路上遭遇挫折了,就會知道這條路不通,轉個彎就好;要是這個選擇行不通,總還會有其他方式可以達到想要的目的。

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    隨著STEAM教育在台灣嶄露頭角,有愈來愈多的學校開始採用「主題式教學」,讓孩子以單一主題為核心,結合語文、音樂、藝術、自然科學、綜合活動等科目的知識學習,並藉由實際動手做來完成專案。這樣跨科的教學方法跟台灣現行教育體制的分科上課截然不同,在實際的操作面上多半會遇到不同教師備課與教學時間安排的現實問題,但是克服之後,教學帶來的綜效會超出原有的分科上課方式。

< 親手打造獨木舟,透過「動手」激發孩子主動學習>

http://www.gvm.com.tw/webonly_content_9518_2.html

    如上述連結裡,關渡國小規劃的「一艘我的船」。這個教學以獨木舟為主題,讓學生分組建造自己的獨木舟並出海體驗。教學結合多個科目的學習內容,例如用與海洋相關的詩歌,讓學生體會作者的意境;在音樂課嘗試創作獨木舟啟航的歌曲;在美勞課設計並建築自己的獨木舟等,並藉由實際出海航行,讓學生深切感受台灣身為海島國家,與海洋的休戚相關。遭遇備課與時間控制問題在所難免,但協調安排之後,教學卻能在學生心裡激起漣漪,帶來的成就敢感讓他們更樂意自主學習。

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  杜威的[做中學] (Learning by Doing) 帶動美國20世紀教學方法的革新,也指引台灣近幾十年的教育進化方向。大部分的人對於[做中學]的理解僅在於「加入動手做的元素來學習知識」,但僅僅是用「做」的方式來「學」的話,[做中學]的中心思想只完成了一半。

[做中學] 的內涵概括包含了三個部分,分別是

1) 生活經驗

杜威認為教育應該要與生活經驗相結合。能在家庭、學校與社會情境上發揮功效的教育才有功能與價值。

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製造、自找、自造專欄

過去這段時間,實力堅強的自造團隊,完成了挖土機的實作原型機外,還多開發了威力超強的發射器模組,可以取代怪手,結合在坦克車上後,就變成了大人、小孩皆喜愛的超級坦克車。

回歸正傳,在超級坦克車亮相之前,我們要先來完成挖土機的製作。(前情提要)我們完成了導向輪架及輪軸的設計、履帶的設計、連結鍵的設計,現在我們來看看組裝起來後的車體設計圖吧。

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    相對於「知識導向的學習模式」,能力導向的做法強調

1) 教學內容要從「知識習得」轉換成「解決問題的能力」;

2) 教學設計著重訓練學生的”過程技能”、”思考智能”,與”探究能力”;

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近幾年程式設計課程在東、西方國家都受到高度重視,台灣也將在108年把程式撰寫納入國、高中課綱,推廣STEAM教育、翻轉教育的同時,也注意到程式設計的重要性。

然而對於國中、小的學生而言,單獨的程式撰寫課程,如果沒有仔細的設計課程內容,容易使學生感到枯燥,像是又多了一門類似英文、數學的學科課程,最好的解決方式,是透過撰寫機器人的控制程式,進而控制機器人參與競賽活動,使學生可以透過「玩」機器人的過程,同時訓練程式撰寫的邏輯觀念。

近幾年各行業的工作型態逐漸重視跨領域整合的人才,而機器人的學習涵蓋了機械、電機、資工等領域的結合,如果再考量上機器人的使用端,更是眾多領域互相結合的應用。因此讓學生上程式控制機器人課,並不是要訓練學生當工程專家,而是讓學生從小就習慣跨領域整合學習的概念。

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近幾年翻轉教育的觀念推廣到了全世界,而STEAM(科學、科技、工程、藝術與數學)人才的養成,更是發展翻轉教育所要達成的目標。這些人才的養成,不能只再遵循傳統課堂的授課方式,應該要有不同的方式,來引領學生具備應付未來世界的核心能力。

     Computational Thinking(運算思維)Thinking Like a Maker(自造者思維),正是這些人才所該培育的綜合能力。這二項能力的培育方式,可以透過程式撰寫教學,以及動手實作的訓練,進而獲得成長。而機器人的教學,結合了程式設計、人、機的互動設計,與設備實作的訓練學習,成功的媒合了這二項能力的養成於一套完整課程內,達成STEAM人才的養成訓練。

    Scratch(麻省理工學院多媒體實驗室開發的圖形化程式設計軟體)Arduino(義大利米蘭互動設計學院所開發的模組化電路系統)的出現,一個為最適合學童或初學者入門學習的程式設計軟體,另一個簡化硬體的使用方式,使非專業人士,不用再面對複雜的電路設計,且,這二者皆屬於Open Source,再加上易學易用的設計理念,因此結合後的S4A(Scratch for Arduino)成為最適合軟、硬整合的機器人教學入門工具。

 

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