目前分類:教育、素養相關 (15)

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  成功的教育除了透過經驗的累積外,還要了解教育理論來豐富自己的教學知識與內容。從前的我會去精讀教育理論,主要原因是為了教育學分和通過教師檢定,而現在踏入了教育職場,才發現教育理論的重要性,它是實現教育理想的手段之一,也是自己在教育現場中一盞名燈。在機器人教育也是如此,將機器人教育透過教育理論來實現其重要性,並成為重點課程,是我們的目標之一。

  教學現場最重要的對象就是學生,想要教好學生就要了解學生,因此「教育心理學」是教學原理中重要的理論來源,透過心理學的研究與闡述,讓教育者了解學生的發展過程,並且制定適合該年齡的學習內容,以及合適的教學互動。

  教育心理學中,主要可以從三大學派去了解,分別是行為學派、認知學派與人本學派。行為學派認為,人的學習歷程是透過外在環境不斷的刺激與本身的反應所構成,像是我們在學習過程中不斷反覆練習同一件事情,最後終於學會了,這就是心理學家桑代克所提出的練習律。

  事實上在現代教育中,我們仍然將行為學派的理論應用在教育現場之中,但這樣也只是學會了但不會應用,學會了但不懂為什麼,因此發展出了其他兩大學派理論─認知心理學與人本教育。

  認知心理學認為人的學習過程不只是透過外在環境,而是人本身就有既定的認知結構,在成長的過程中透過自己的認知來去理解外在事物,因此學習是內發的,而不是外在刺激的。這其實也凸顯出人與動物的不同,人是會思考的,我們只要懂得引導,就能讓孩子學習。

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現行教育分為多種領域課程,有些領域課程又再細分為各個科目,而有些科目的內容又有重疊,然而學校的課程安排,使得學生重複學習相同的內容,這很容易使得孩子們產生疑惑。

因此統整課程慢慢成為教育的趨勢。統整課程是將課程視為一個整體,忽略學科界限,以學習者的本質和自發性探究及其活動與經驗為基礎來設計。將課程以主題式的方式來教學,而非單一科目的方式,其好處就是能透過課程來學習到各個科目的知識,並且產生連結,更能與生活作結合。

STEAM教育正好與統整教育有異曲同工之妙。STEAM教育包含了科學、科技、工程、藝術與數學,希望能透過STEAM課程來培養這五種能力。其中最好的例子即是透過機器人課程來進行統整學習,從組裝的機器人學習相關知識,從競賽中運用特定能力,這正是現代教育的教學趨勢。

透過整合、跨學科的主題是課程,讓孩子們從實做中學習,與生活更加貼合,不再是讓學習變成硬背,而是生活的一部分,那將使孩子更樂於學習!

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最近從一位有數十年國小教育經驗的老師聽到一個有趣的論點:「一個人的智商高低其實在基因裡就確定了,並且很多記錄也顯示,一個人在國小時所作的智力測驗分數,跟長大成人後做的測驗結果是差不多的。」 因此這位老師認為學生並不會因為多上了甚麼課程,或玩怎樣的玩具,就讓智商變高。這樣聽起來有點哀傷。但我覺得教育的意義不僅止於是否對小朋友的智商有影響。教育應該是一把梯子,在讓孩子往上爬的過程中,藉由勤加學習知識與技能操作,得到視野的拓展,增加學習動機,並讓潛能獲得開發,以培育出可以更從容面對未來人生挑戰的能力。

不過這位老師後來也補充說明:「雖然很多研究顯示基因就已經決定一個人的智商高低,但這幾十年的教學經驗也看到,並不是智商高的小朋友,在長大後的成就就比較高,或者生活就過得比較好。」這也可以驗證我認為的教育的意義。

  雖然教育不見得可以讓小朋友變得「更聰明」,但教育可以塑造一個人的樣子,從態度上、能力上、或視野上,讓孩子擁有正向的態度面對生活挑戰,有能力解決面臨到的問題,以及有寬廣的視野,知道生活方式有無限多種可能。

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離開學校多年後,可曾回想起在求學階段,針對每一門學科我們所付出的努力,是為了追求考卷上的分數,還是為了獲得這些寶貴知識的傳承與後續應用?在學生時期,我曾經希望過,能以我自己喜歡的方式去學習這些知識,例如上歷史課時,中國史與外國史,是分開在不同的學期,但我會自己畫一個時間軸,標記同一時期古今中外發生的歷史事件,相互對照。

高中上物理課時,我背了一堆的公式,可以快速解題,但我一直不了解,這些數學式,所要表達的物理現象到底是什麼?而在學習數學時,我又不了解這麼多的數學式,我學會了如何求解,但離開學校後,我到底可以應用在什麼地方呢?帶著這些困惑,離開高中進了大學,念了研究所,隨著念書方式從死記轉為活用後,這些困惑才一一獲得解答。

回過頭來,當現在我們有能力檢視過去的學習方式時,我們還要用同樣的方法,繼續教導現在的孩子們嗎?為什麼不從小開始,就教育學生們,這些書本上的知識應該如何活用。

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近年來,中學教育吹起一股閱讀風,許多國中學校開始執行晨讀政策,為的是培養學生的閱讀習慣,以及提升對文章的理解能力。且不管是文科或是理科,閱讀都是無法避免且非常重要的,許多大小考試中也常能看見一篇文章配題目的題組題,來測驗學生是否了解文章內涵。

其中,概念構圖是目前非常重要的教學策略。由Novak1972年根據有意義的學習理論,所發展出來的教學方法。從小就訓練學生的概念構圖能力,將一篇滿是文字的文章,化成圖片,透過簡單的關鍵字與圖形,就能清楚的呈現文章的主要內容,比起文字,圖形也更能捕捉人們的注意力,更容易去理解。

因此,「心智圖」已成為現今教育界常聽到的名詞,孩子們在校園課堂中,也開始會利用心智圖來撰寫筆記,整理上課內容,它不僅僅是整理,更是讓自己重新思考、理解,並且有順序地、邏輯地將想法呈現出來,假如有錯誤,也很容易就能從中找出問題點。

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Computational Thinking 在中文翻譯成運算思維,意指用電腦邏輯來解決問題的思維模式。

Computational Thinking 是在2006年由美國電腦學家- 周以真(Jeannette M. Wing) 女士發表,用意在於讓大眾了解:運算思維不只限用於電腦程式。日常生活任何牽涉到「解決問題」的議題,都可以套用計算性思維。

Computational Thinking 包含以下四個核心步驟

1. 拆解 (Decomposition): 將一個問題拆分成數個步驟

2. 找出規律 (Pattern Recognition):預測問題發生的規律,並找出這個規律的模式來進行測試

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    近年來,機器人已經逐步滲透到我們日常生活中,關於機器人的控制方式,概括來說,我們可以區分為可程式控制,與不可程式控制。

    不可程式控制機器人,顧名思義,就是由使用者透過操控方式,直接操作機器人的每一個動作,一旦操作中止,機器人也不會再有任何作動。

    而可程式控制機器人呢,廣泛的定義上,只要不須使用者無時無刻的下達控制指令,機器人就可以完成預設功能,就是可程式控制機器人。簡單來說,我們以ATM來舉例,當使用者輸入提款金額後,機器自動幫我們計算完相對應的紙鈔數量,這就是廣義上的可程式控制機器人。另外,我們玩的四軸飛行器,部分機型有一鍵返航的功能,在飛行器返航的過程中,不須使用者的操作,這也是可程式控制機器人。

    當然,Pepper或是Zenbo,這類型的智慧機器人,一定是屬於可程式控制機器人。

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你有沒有過這樣的經驗,覺得自己注定不會做某件事,不管多努力一定會失敗,像是學生時期解不開的數學、聽不懂的英文,屢試不爽,覺得自己不是那塊料,還是放棄吧!找點別的事做。

現在想想,是「誰」宣告了你做不到呢?

好像是一次次的「失敗」讓你得出了這個結論,在學生時期,這些挫折就來自於考試,每次考試成績都排名中後,漸漸的,開始覺得理所當然了,覺得自己跟前幾名的學生是兩個世界的人。其實人的潛力是無限的,在台灣後段班的學生,到國外念書後變成頂尖人才,時有所聞,關鍵在於用對方法,相信自己做得到!

分享一篇文章給大家,給所有為孩子成績困擾的家長們~

文章連結: https://www.parenting.com.tw/article/5071999-%E8%94%A1%E6%B7%87%E8%8F%AF%EF%BC%9A%E8%AE%93%E5%AD%B8%E7%94%9F%E5%BE%97%E4%B8%80%E6%AC%A1%E9%AB%98%E5%88%86%E5%90%A7%EF%BC%81/?page=3

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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。

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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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文字的深度,在於一樣的字彙,但隨著解讀的方式不同,能擁有不同面向的解釋。動手做教育,這一句話,我把它做二種解釋:「動手做」教育,以及,動手「做教育」。

我們先來談,「動手做」教育這件事。過去的數十年間,我們的教育一直採用課本、考試等照本宣科填鴨式的教學模式,而忽略教育的本質在於經驗的傳承。因此這幾十年間,學生在課堂上,越來越少實際接觸,甚至是實際動手做的經驗,沒有親身的體驗,紙上寫得再豐富,這都是別人的感受。

最近,開始提倡的自造者風潮,創客中心,正是要彌補動手做的不足,不再讓經驗的傳承只透過書本文字的傳遞,透過親自動手做的過程,更能有深刻的體會,進而有不同的想法,創造出專屬於自己的經驗。

至於第二個解釋,動手「做教育」,涉及的層面很廣很複雜,但要跨出第一步,需要的就是,「做教育」不是只要空談,動手做就對了。

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當我們在思考如何為下一代加強創造力與想像力的同時,我們也應當思考如何善用引導教育,提昇孩子的品格力。Tom Lickona,美國品格教育大師提出:「品格」有兩塊重要的基礎,追求卓越的成就品格(performance character)和追求良好德行的道德品格(moral character)。「成就品格」是在任何領域追求卓越的能力,如:企圖心、自信、創意、勤勉、好奇、挫折忍受力等。「道德品格」則是和他人維持友善關係、自制和負責的德行,如:同理心、友善、誠實、耐心、合作、謙虛等。

       我們可以將成就品格與道德品格所表現出的特質,統稱為孩子們的品格力。既然品格是一項能力,即表示可以透過教育學習與提升。那該如何做品格教育這件事?當前許多提倡做中學,玩中學的教育,即是最好執行方式。藉由實作過程,引領出孩子們的好奇心,進而產生做好這件事的企圖心,培養出孩子們做事的耐心。實作的過程,也可以讓孩子們分組,學習團隊合作,為自己的團隊盡責,並且藉由競賽遊戲,教導孩子們學習誠實與謙虛。

    在這個大多數家長已經開始反思,考試教育的得失問題時,我們可以更進一步的考慮,做中學的教育,是否能讓孩子們獲得更多?我想,會思考這個問題的家長,應該也都已經動起來,陪著孩子開始動手去體驗,由實做來獲得寶貴的知識與經驗。

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今周刊第1000期的特別報導,最強公民國,瑞士,這個國家有許多先天的條件與台灣類似,土地面積不大,缺乏天然資源,台灣四面環海,瑞士四面環山,發展中所需要的原物料,台灣與瑞士皆需要從國外進口。

早期的瑞士,生活貧窮,大量的青壯年人口需要輸往周邊國家,才能賺取足夠生活的金錢,但瑞士的人民卻發現,不能在自己的家園創造足夠的就業會,不是長久之計,因此他們開始尋求改變,改變的方式有很多,教育是其中之一。

瑞士的教育著重在引導,不是一昧的灌輸大人的想法在學齡孩子身上,在小學生的課堂上,我們可以看見學生樂於與老師分享自己的想法,大家踴躍參與討論,卻又謹守分際,同一時間只有一個人發言,彼此互相尊重。這樣的教學模式,引導了學生自主思考,同時也教會了他們每個人都有發表意見的權利,每個人的發言都應該獲得尊重,在這樣的學習條件下,每個學生都能逐漸地培養,懂得提出看法,並且言之有物。

在台灣,喊了很多年的教改,我自己一路從幼稚園到博士畢業,待在學校學習的時間不可謂不長,但我認為教改的意義不在於學習內容的更改,當然順應日新月異的生活所改變的課程內容,確實有其必要性,但教改更重要的是教學模式的轉換。

這幾年創新教育、翻轉教室、STEAM教學等新的教育模式逐漸被提倡,讓台灣死氣沉沉的教學體制逐漸露出曙光,希望這個現象能夠持之以恆並且被更廣大響應,讓台灣能夠像瑞士一樣,創造出享譽國際的精密製造工業,以及雀巢、諾華、羅氏、瑞銀集團、蘇黎世金融服務集團、瑞士信貸集團…等在各個領域首屈一指的企業集團。

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NASA工程設計流程Engineering Design Process

網址:http://www.nasa.gov/audience/foreducators/plantgrowth/reference/Eng_Design_5-12_prt.htm

教育的理論往往都建築在同一個基礎架構上,再透過不同的解釋與方法去達到想要的目的.之前我一直在提的PBL--問題導向式的學習理論:透過問題來引導學生在學習的時候去思考、解決問題,剛好跟最近在看的美國太空總署的工程設計流程可以吻合且有相同的教育概念!

美國太空總署的工程設計流程第一步是先定義且提出自己的問題,接下來確認面臨到的限制跟困難也就是環境的部分,第三步開始腦力激盪出可能的所有解答,進而產生新的想法,第五點是發現所有的可能性,然後從中選擇一個最有可能的方法,有了方法之後建立一個方案或解決問題的架構,最後用上面的架構去重新改進我們遇到的問題或者是產品的設計,以此再繼續循環下去.如此的架構其實就是一個問題導向式的學習中間,老師應該要引導學生進行的過程,在學習的過程當中,透過問題來引導學生,每個問題是一個建構在主要教學架構中循環,讓學生知道學習的目標後透過各個問題(循環)來達到學生思考與教學的意義.

美國可以做到,在高等教育中可以做到,為什麼在K-12我們不能試著用這樣的方式讓學生去快樂的學習.我相信已經有很多老師在試著讓學生用這樣的方式學習,無論是翻轉教室、手作教室、Marker等,都有這樣的意念在裡頭,在學校填鴨式的教學中,我想家長可以做到的是找到這樣的老師,讓自己的小孩跟著自己覺得好的老師走下去吧!

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