科技領域的課程發展及自造教育與科技中心的推動趨勢 ·...
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A B C D EAdvancement Broadening Characterization Details Envision
科技的演進 擴展各國科技教育發展
聚焦描述我國科技教育發展
自造教育科技中心細節
展望遠景
科技領域的課程發展及自造教育與科技中心的推動趨勢
新興國中 楊啟明 2019/7/25
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世界變化的速度,總是遠遠超出我們的想像。20年前,商用網路出現,開啟了尋常百姓的視野,也帶來Google、雅虎、阿里巴巴。科技推著時代不停往前,焦急不安的人們天天在問:
下一步,我們會往哪裡去?
我們處在科技的世界
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人 類 科 技時 代演進
遊獵社會進入
農業社會
世代 01
農業社會進入工業社會(1780~1830~)
世代 02
工業社會進入資訊時代 (1960~)
世代 03
1970年代前半,發生第一個震撼性技術 - 個人電腦萌芽
-- 1980年代中期,又發生另一個震撼性技術 - 網際網路
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近代改變人類的科技發明
1946 電腦美國賓州大學第一部以真空管為電子元件的自動電腦,
稱為ENIAC
AI5G機器人
自動駕駛
區塊鏈
VR、AR、MR
Internet1973 年,ARPANET首度連往英國、挪威等美國以外地區。1974年,美國國防部提出 TCP/IP 通訊協定並公開,讓全世界免費使用。
電信網路先進移動電話服務系
統AMPS(1G~)
智慧型手機2007年1月9日,賈伯斯正式介紹了iPhone智慧型電話,為499美元
1973
1982
2007 NOW
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2019年達到5333億美元,台幣16.59兆
預估
2021年達到5625億美元,台幣17.50兆
全球半導體產值
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2018年達到台幣2兆6千億
預估
2020年台幣達到3兆
台灣半導體產值
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半導體工業進入世界四強主宰全球IC代工及封裝測試業務IC設計全球第二,製造全球第四擁有全球最多之12吋晶圓廠
LED工業名列前茅
大尺寸LED全球市占率接近五成
資訊工業成為全球供應重鎮
主導全球代工市場─筆記型電腦、監視器、主機板等
SUCCESS
IDEA STRATEGY
台灣科技製造業之國際地位
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未來的世界,人人都是工程師
世界正在不斷加速,加強讀、寫、程式設計及數學基礎已是必要條件,提升創造力、思辨力、溝通力和協作力,同時培養恆毅力、自我激勵及終身學習的習慣,並致力於促進在每個層面上的創業精神和即興力。
謝謝你遲到了: 一 個 樂 觀 主 義 者 在 加 速 時 代 的 繁 榮 指 引
簡報者簡報註解這段話隱含三階段發展──基本能力、進階學習及終極目標。乍聽之下覺得有點「忙」,但總歸一句,就是整合力。換句話說,擁有一個技能已經不足以應付未來快速變化,同時具備許多技能,並且融會貫通,才能靈活應變。《謝謝你遲到了》談了科技、談了市場、談了大自然本書還談到現在的科技快速創新帶來許多重大的改變,有可能是Airbnb或uber這種共享型的,又或者是大家熱議的AI等等,我們如果懂得善用科技,非但不用擔心AI(人工智慧)取代人類,還能將它變成我們的夥伴。地球是平的」暢銷書作者最新的新書。內容闡述現在地球上最大的三股力量:市場(全球經濟的數位化轉變)、大自然(氣候變遷)和摩爾定律(科技持續躍進)
過去的程式化電腦擅長處理結構化的資料,以得到結果;AI是被設計成不斷的調適,能夠應付非結構化資料的複雜與不可預測性,推理出結論,系統並不提供決定性的答案,因為它們並不知道答案,他們提出最值得參考的假設。
所以最重要的是,我們必須理解到過去只要學習一項技能就能工作到退休的時代已經結束,未來的時代必須要不斷學習,才能保有競爭力。能擁有理工(STEM)和同理心(Empathy)的結合能力,更是未來搶手的人才。(作者創了一個詞叫做stempathy)簡單說,就是以前NOKIA廣告的那句話:「科技始終來自於人性。」對個人來說,他說,為了爭取新的工作機會,你需要更多的3R:閱讀(reading)、寫(writing)、算數(arithmetic),以及更多的4C:創造力(creativity)、協作(collaboration)、溝通(communication),和寫程式的能力(coding),要改革教育體制,提升創造力和思辨能力(critical thinking)。他認為多數的中產階級好工作,無法被外包、被自動化、機器人化,需要「理工結合同理心」(stempathy),例如:用機器人為母牛擠奶,但也用溫柔的觸摸關懷格外脆弱的母牛。他引用哈佛大學教授大衛.戴明(David Deming)說,「在科技業,現在正夯的職業,是結合科技與人際技巧的工作。」�
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歐盟八大關鍵能力
世界的孩子都在學什麼?
用母語溝通的能力
運用數學、科學的基本能力
用外語溝通的能力
數位學習能力
學習如何學習的能力
創業家精神
人際互動、參與社會的能力
文化表達的能力
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建樹見林的科技教育
世界各國都在強調科技教育
• 已數十國家將科技教育納入課綱• 美國投入40億美元推動程式教育• 愛沙尼亞程式老虎計畫• 英國5歲孩童 程式教育• 我國課綱進行資訊素養的培養
科技教育說在前面
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SCIENCE
TECHNOLOGY
ENGINEERING
MATHEMATICS
科學
科技工程
數學
STEM教育:讓孩子的夢想更大一點STEM教育重視的是自主學習、創意和解決問題。學生利用科學及科技知識,把想法實現出來,創客精神的實踐。
簡報者簡報註解stem教育整合科學、科技、工程與數學的學科融合運用。STEM教育重視的是自主學習、創意和解決問題。學生利用科學及科技知識,把想法實現出來,是創客精神的實踐。STEM是Science、Technology、Engineering以及Math4個字縮寫,顧名思義,就是結合科學、科技、工程以及數學4個專業領域的新興教育議題。從美國政府的行動,看到教育政策跟「國家競爭」緊緊相繫,不只是口號,而是相關部會必須一起討論落實計畫的政府行動�
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美國為講求理論與實踐並用而推行 STEM 教育,除了強化學生在科學、科技、工程和數學各範疇的知識外,也強調跨範疇的融合和應用,並注重培養學生各種高階能力、自我管理及系統思維。
英國亦訂定「設計與科技」課程來培養學生能運用數學、科學、工程、計算和藝術等廣泛的學科知識,來設計並製作出能在各種環境中解決實際產品和相關的問題,提升國家的創造力、文化和經濟效益。
澳洲的科技課程是獨立的學習領域,它的目標旨在為回應其現況及國家經濟與社會的需求,以及培養學生適應未來科技社會的技能。
日本的技術(科技)課程架構主要以傳統工藝教育內容和資訊與電腦課程為主。視為普通科目,學習透過運用工具進行材料加工、將能源或產品經適當地生產與應用、以及電腦應用。
各國科技教育
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核心素養強調培養以人為本的「終身學習者」,包括:
/ 自主行動 / 溝通互動 / 社會參與
核心素養-三面九項
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Communication
創造力
獨立思考
問題解決
團隊合作
溝通協調
Collaboration
Creativity
Complex problem solving
Criticalthinking
21世紀關鍵能力
未來關鍵能力一次掌握
新興國中教你5C能力.
創造力
獨立思辨能力
複雜問題解決能力
團隊合作能力
溝通協調能力
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我國科技領域的課程目標在協助學生…
習得科技的基本知識與技能並培養正確的觀念、態度及工作習慣。一
善用科技知能以進行創造、設計、批判、邏輯、運算等思考。二
整合理論與實務以解決問題和滿足需求。三
理解科技產業及其未來發展趨勢。四
啟發科技研究與發展的興趣,不受性別限制,從事相關生涯試探與準備。五
了解科技與個人、社會、環境及文化之相互影響,並能反省與實踐相關的倫理議題。六
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轉變
國小:彈性課程或學校特色課程
國中:每週二節(資訊與生活科技各一節)
高中:四學分的必修+八學分的選修
十二年國教新課綱
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必修課程與加深加廣選修學分的規劃
國民中學第四學習階段每週2節課
國民中學階段科技領域學習節數每週2節課。建議依學期開設,採資訊科技與生活科技上下學期
對開,每週連排2節課。
普通型高中4必修學分+加深加廣8學分
加深加廣選修共8學分規劃如下:「進階程式設計」(2學分)「工程設計專題」(2學分)
領域課程:「機器人專題」(2學分)「科技應用專題」(2學分)
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學習重點架構
構面 類別
運算思維(運)
運算思維與問題解決(t)資訊科技與合作共創(c)資訊科技與溝通表達(p)資訊科技的使用態度(a)運算表達與程序(r)資訊科技創作(m)
設計思考(設)
日常生活的科技知識(k)日常科技的使用態度(a)日常科技的操作技能(s)科技實作的統合能力(c)
課程類別 科目/課程 主題
部定課程/部定必修
資訊科技(資)演算法(A)、程式設計(P)、系統平台(S)、資料表示、處理及分析(D)、資訊科技應用(T)、資訊科技與人類社會(H)
生活科技(生) 科技的本質(N)、設計與製作(P)、科技的應用(A)、科技與社會(S)
加深加廣選修
資訊科技(資)
進階程式設計
程式語言(L)、資料結構(Da) 、演算法(A) 、程式設計實作(I)
生活科技(生)
工程設計專題 設計與製作(P)、科技的應用(A)
領域課程
機器人專題
機器人發展(資Rd)、機器人控制(資Rc)與機器人專題實作(資Rp)、設計與製作(生P)
科技應用專題
資訊科技應用原理(資Tt)、資訊科技應用實作(資Tp)、設計與製作(生P)
學習表現 學習內容
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排課安排-「科技」學習內涵分為生活科技及資訊科技
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臺北市資訊課綱學習表現四大面向
資訊科技的使用態度
資訊科技與溝通表達
資訊科技與合作共創
運算思維與問題解決
N
E
S
W
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市本資訊科技課程教學綱要
程式設計(P)
系統平台 (S)
資料表示
處理及分析(D)
資訊科技
應用 (T)
資訊科技與人類社會 (H)
演算法 (A)
04資料表示處理及分析九年級資 D-IV-1 資料數位化之原理與方
法。資 D-IV-2 數位資料的表示方法。資 D-IV-3 資料處理概念與方法。
01 演算法七年級資 A-IV-1 演算法基本概念。八年級資 A-IV-2 陣列資料結構的概念與應用。
資 A-IV-3 基本演算法的介紹。.
05資訊科技應用
七年級資 T-IV-1 資料處理應用專題。九年級資 T-IV-2 資訊科技應用專題。
02 程式設計七年級 資 P-IV-1 程式語言基本概念、功能
及應用資 P-IV-2 結構化程式設計。
八年級 資 P-IV-3 陣列程式設計實作。資 P-IV-4 模組化程式設計的概念。資 P-IV-5 模組化程式設計與問題解決實作。
06資訊科技與人類社會七年級 資 H-IV-1 個人資料保護。
資 H-IV-2 資訊科技合理使用原則。資 H-IV-3 資訊安全。
八年級 資 H-IV-4 媒體與資訊科技相關社會議題。資 H-IV-5 資訊倫理與法律。
九年級 資 H-IV-6 資訊科技對人類生活之影響。資 H-IV-7 常見資訊產業的特性與種類。
03 系統平台九年級 資 S-IV-1 系統平台重要發展與演進。
資 S-IV-2 系統平台之組成架構與基本運作原理。資 S-IV-3 網路技術的概念與介紹。資 S-IV-4 網路服務的概念與介紹。
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六大學習內容與年級分配表
七年級-32 八年級-32 九年級-32
演算法A -15 3 12
程式設計P-34 18 16
系統平台S-14 14
資料表示處理及分析D-14 14
資訊科技應用T-10 6 4
資訊科技與人類社會H-9 5 4 選授
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生活科技課程規劃
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新課綱之學習內容具有明確結構性,教師教學應由日常科技使用、到基本實作能力學習、再到創意設計與應用,循序發展
生活科技
學習內容
科技與社會
科技的本質
科技的應用
設計與製作
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自造教育及科技中心
緣起 大學端 高中職端 國中小端 願景
教育部推動自造教育計畫
自造教育基地
自造實驗室
自造教育及
科技中心
提供學生對科技的認知與培養對新興科技的探索興趣
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STEAM創新
科技新興
科技領航向前行 環境布建推廣共享
進行區域中小學科技與自造教育的師資、課程、資源推動共享
科技師資增能行 種子培訓勤認證
結合科技6學分增能課程與自造大師認證計畫,培訓行星學校科技種子教師初階、進階、新興科技探索課程
科技課綱基底行 自造教育展特色
配合新課綱科技領域課程銜接與落實,創造做中學的樂趣
聯盟護照行 產官學整合化
透過與輔導團、夥伴學校、學區國中小與業界聯盟,將課程、資源、教案與軟硬體整合後進行分享與推廣
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推動工作小組
科技領域輔導團
自造教育及科技中心
自造教育及科技行星學校
學校 學校 學校 學校 學校 學校
師資培訓師資增能
自造大師培訓
市版科技教學綱要(108)課綱
&在地特色
仁愛國中AR、VR程式設計機電整合
石牌國中創意產品設計數位自造傳統工藝
南門國中跨領域設計與製作傳統工藝電腦繪圖
新興國中運算思維
AIoT創新產品設計
龍山國中新興科技普及(IoT物聯網)機電整合程式設計
日新國小文創設計數位自造
社群
設備&課程轉化共享
課程發展與營隊社區資源共
享
學
習
護
照
均
衡
共
享
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日新國小
龍山國中
石牌國中
仁愛國中
新興國中
南門國中
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自 造 中 心 目 標
自造教育及科技中心
師資培訓
課程設計
推廣營隊
環境建置
課程規劃
課程評價
教學模式
主題社群
共同備課課程包製作與分享
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電腦繪圖
• 電腦繪圖軟體
• 數位設計
• 2D轉3D建模技術
• 3D列印機使用
• 雷雕機使用
跨領域設計與製作
• 機電程式編碼
• IoT教學應用
• 電子感測應用
• 機械與機構應用
• 仿生機器人應用
傳統工藝
• 手工具使用
• 簡易電動工具
• 材料加工與設計
• 接合與表面處理
• 創意家具設計
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紙涼鞋、風力車、迷你彈珠台創意相框筆筒、紙結構、桌邊架
微型課椅、公仔與公仔的家
七年級生活科技
工程圖學
機構結構
機具操作
設計製作
問題解決
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自走玩具、觸動式擊球裝置液壓機械手臂、彈力車、發射器
分幣存錢筒、塑膠珠分類器
八年級生活科技
工程圖學
能源動力
機具操作
設計製作
問題解決
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載重爬坡車、電流急急棒水陸兩用車、線控車線控機器人、翻轉燈
九年級生活科技
工程圖學
電與控制
機具操作
設計製作
問題解決
3737
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分享與推廣服務
研習日期 研習名稱 類別融入課程議題
參加人數
107/11/22107/11/27
熱轉印排汗T恤
學生課程活動-雙園國小推廣
美術領域-美術設計
51人52人
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分享與推廣服務
研習日期 研習名稱 類別融入課程議題
參加人數
107/11/28 四軸飛行器組裝 教師研習活動-龍山國小推廣
資訊領域-機電整合
32人
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科 技 創 新
做
用
想
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新興科技
資訊科技
生活科技
新興自造教育及科技中心課程設計
機構玩具盒
齒輪繪圖機
扭力投石機
液壓機械手臂
太陽能紅綠燈裝置
自走車四軸飛行器
電腦繪圖
認識機構與結構
基礎手工具操
作
認識能源與動
力
投幣飲料機
仿生獸
雷切邀請函設計
科技概論
Microbit基礎
程式設計基礎實務
演算法的運用
大數據的時代
microbit專題製作
電子骰子專題製作
microbit控制四軸飛行器
RFID智慧門禁系統
自動化家庭
(U-Home)
綠能智慧屋+數據統計
microbit專題製作
智慧倉儲
太陽能紅綠燈裝置
電子骰子專題製作
綠能智慧屋+數據統計
齒輪繪圖機
自造教育
108
年國民基本教育課程綱要
15%
25%
60%
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有獎徵答
Q:請說出臺灣未來科技領域2大科目
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學習動機學習態度學習成效
成本
科技教育的實踐
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創新靠科技教育的培養
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創客教育 ON Air !A
投影片編號 1投影片編號 2投影片編號 3近代改變人類的科技發明投影片編號 5投影片編號 6投影片編號 7投影片編號 8投影片編號 9投影片編號 10投影片編號 11投影片編號 12投影片編號 13投影片編號 14投影片編號 15投影片編號 16必修課程與加深加廣選修學分的規劃�學習重點架構排課安排-�「科技」學習內涵分為生活科技及資訊科技投影片編號 20臺北市資訊課綱學習表現四大面向投影片編號 22六大學習內容與年級分配表生活科技課程規劃投影片編號 25投影片編號 26投影片編號 27投影片編號 28投影片編號 29投影片編號 30投影片編號 31投影片編號 32投影片編號 33投影片編號 34投影片編號 35投影片編號 36投影片編號 37分享與推廣服務分享與推廣服務投影片編號 40投影片編號 41有獎徵答��Q:請說出臺灣未來科技領域2大科目投影片編號 43投影片編號 44投影片編號 45