高瞻計劃文件

結案感言:

周文松校長表示:感謝各位夥伴,讚彬教授、國有主任、孝熙教授及本校尊信老師等諸位同仁,三年來1000多日子,大家合作互助完成共同任務,感謝大家的付出,謝謝大家,爾後如有機會再續緣。

王尊信老師表示:感謝各位夥伴三年來的支持,尤其是校長同意這個計畫的執行。讚彬教授,孝熙主任,國有教授的技術支援,讓我們成長茁壯。社群裡文昭,慕能,書麒一路走來的陪伴還有豆子處理很多行政事務。我們的計畫告一段落,祝福大家在各自工作崗位上都有很好的發展機會,一切順心愉快

台中教大王讚彬教授表示:我要代表大學端感謝周校長三年來的支持,尊信及各位老師的努力,豆子的貼心行政,讓我們可以進行一些新科技實驗,今天計畫吿ㄧ段落,我祝大家健康平安常好,也期待日後還有機會與您們再合作。

靜宜大學王孝熙主任表示:十分感謝中港高中一直以來的支持與協助,期待未來能持續合作與共同創造學生價值!

劉國有主任表示:謝謝中港高中師長與讚彬教授,很高興和大家一起合作,從中學習到很多,也希望未來能持續交流,為資訊人才培育投入更多的機會與發展。

林儒鐸助理表示:感謝各位師長這三年來的相互幫忙,尤其星名、志民和豊宸也給予許多協助。藉由這個計畫,自己也對於IoT及資訊教育有了較為寬廣的理解。學生部份,我想是尊信老師今年畢業班的幾位同學,有的讀靜宜,有的讀逢甲,都是選擇資訊相關科系。除了高瞻挹注資源,也有紮根計畫的影響。我想孩子們可貴之處在於其可塑性高,給予資源舞臺,讓他們成長觸發。老師們執行計畫雖然辛苦,但或多或少都有不同觀察體會,這也是計畫本身的價值所在吧。

 

總計畫兼子計畫1主持人:中港高中周文松校長”物聯網裝置對話互動科學實驗之高中課堂實踐” (MOST-107-2514-S-791-001, MOST-106-2514-S-791-001, MOST-105-2514-S-791-001)

子計畫2主持人:臺中教育大學資工系王讚彬教授、靜宜大學資訊學院王孝熙院長、資工系劉國有主任,”物聯網裝置對話互動科學實驗之系統開發建置與推廣”(MOST-107-2514-S-142-001, MOST-106-2514-S-142-001, MOST-105-2514-S-142-001)

子計畫3主持人: 中港高中王尊信博士”物聯網裝置對話互動科學實驗之國中課堂實踐”(MOST-107-2514-S-791-002, MOST-106-2514-S-791-002, MOST-105-2514-S-791-002)

第一期程: 105/11/1-106/9/30、第二期程: 106/10/1-107/8/31、 第三期程: 107/9/1-108/7/31 

一、緣起

          隨著物聯網(Internet of Thing)的技術日漸成熟,相關應用也越來越廣泛,為有效管理眾多物聯網設備,交通大學林一平教授團隊開發了IoTtalk物聯網管理系統。另一方面,為了提升學生的學習成效,研究者也開始導入資訊科技「翻轉教室」,例如,台灣大學石明豐教授團隊所開發之VPhysics視覺化物理程式模組。本計畫預期將物聯網技術融入到國高中物理課程之中,期望能使學生從「學中做,做中學」,在物聯網的環境下,透過物聯網感測器即時改變參數,讓學生能夠與科學實驗互動,同時觀察當中的變化,在操作的過程中,學生們就能夠印證想法是否正確,減少錯誤的理解,進行有效率的學科學習。

為了能夠提高學生的學習效率,並激發出學習興趣,我們將跨領域地整合IoTtalk與VPhysics系統,本計畫將利用物聯網感測器來偵測輸入的值,然後透過無線網路傳送到電腦,然後利用IoTtalk系統來連接輸入端與輸出端,協助處理接收到的資料,經過處理再傳送到輸出端,而輸出端部分我們將修改VPhysics 程式,以整合物聯網感測器,根據感測器的值來呈現不同的物理變化,達到即時性回饋。同時,本計畫除了在台中市立中港高中進行物聯網裝置對話互動科學實驗之課堂實踐,也將與惠文高中等學校合作,一方面推廣此物聯網互動教學系統,另一方面也可做為學習成效的評估,並結合了物理課程與程式設計進行跨領域的教學。

二、計劃內容

二.1 計畫構想書 (詳細內容超連結)

二.2 計畫五大願景(Project vision):

六年一貫: 大學<=>高中<=>國中 (6+4,垂直整合)

新興科技: 物聯網IoTtalk + 程式設計Python + 十二年國教課綱探究與實作

交流共好:  2018與日本高校交流: 櫻花計畫吳軒宇同學(Sakura Project) (2018.5.27-6.2),2017與日本高校交流: 櫻花計畫周立恩同學(2017.5.21-27)

創客精神: 讓學生作中學,變成真正的maker、融入升學生涯輔導

運算思維: 以程式設計(program thinking),達成以人為本的體驗力(feeling ability)、問題解決力(PBL)、前進思考力(progressive thinking)

註: 平傳媒報導 “攻物聯網商機 中港設課程打造物聯王”(20170317)(詳細內容超連結) 

平傳媒報導:新課綱科技師資短缺(20170411)(詳細內容超連結)

第二年  年度審查 2018.7.20-22  科技山手線2018 (內容記錄) 

賀~~王尊信老師榮獲高中教師教學組優選

期中輔導訪視   2018.3.26   

訪視委員回饋與建議

Q:宜說明實施的方式、融入課程名稱、單元、發展之教材教案等

A:1.物聯探實達融入多元選修(108課綱之部定必修,自然科學探究與實作),力學單元  2.目前已發展出呼應中港高中校本特色之學校願景與學生圖像課程計畫;學生之學習歷程檔案;教師手冊,完整教材。

Q:加強對專業課程之學理及探究實作的內涵

A:1.專業課程之學理:針對物聯探實達,我們於2018.6.22,受邀參加靜宜大學科技領域講座,除了與張善政前行政院長同場演講,還請樹德科技大學講座教授溫家榮教授指導,”運算思維與程式教育”,充實我們利用Python程式語言教育的概念。 2.探究與實作的內涵:翻轉傳統資訊教育之SOP”核心概念=>示範例題=>學生演練=>繳交作業”,變成探究式之”真實問題=>探究變因=>核心概念=>繳交作業”,學生的參與程度與學習興趣,皆能有效提升。

Q:食農課程宜說明課程目標、開課年級、節數及設計之教學單元、教案等,且宜強化新興科技融入及探究精神。

A:1.課程目標:藉由食農教育+物聯網新興科技,做成科技食農網室,體驗食農教育。2.開課年級:高二 3.教學單元:目前已發展十八週完整教學單元。 4.教案:已發展出完整教案,目前正滾動式修正中。 5.新興科技融入與探究精神:我們接受諮輔委員的推薦,於2018.5.15邀請中興大學陳加恩教授蒞臨指導,科技網室的設備,教授提出:智能網室的概念,食農與物聯是在食農產業上,所謂工業4.0,歷經1.0機械化,2.0標準化生產線,3.0資訊電腦使用,自動化生產與網路之使用,4.0為網路與實體結合,搭配智能軟體建立大數據,進行服務。可稱為:智能植物工場。目前,最適合農業4.0的項目為低溫菇與蘭花種苗。目前的工作項目,大致上有四方面:智慧感知、最適化判斷、智慧控制與資訊控制。智能溫網室,控制參數,主要包含溫度;光量;濕度;風速;光質與二氧化碳濃度等。 6.教材與教案之數位平台:https://bit.ly/2KUp8YE

Q:宜更清楚呈現課程的屬性與定位,以及未來的規劃與實施方式。

A:1.課程屬性:目前是多元選修,108新課綱,可以是部定必修或多元選修,雙軌並行。2.課程定位:搭配108新課綱,以物聯網輔助物理教學,讓不選考物理的文法商學群,體驗物理的有趣與運算思維。3.未來規劃:第一年:高中Python教學;第二年:國中Python教學;第三年:高中IoTtalk教學。4.實施方式:跑班選修,以專題製作方式,讓學生得到探究能力、實作能力與表達能力(稱為探實達)。

Q:宜思索物聯探實達實作與正式課程之連結應更具體緊密。

A:1.融入物理課程之研發:因為物聯探實達的VPhysics課程,均為物理的力學部分,因此,我們逐步研發適合文法商社會學群的體驗課程。2.模擬與實作雙軌:在圓周運動等章節,我們將開發實作課程,與模擬課程之結合,讓學生比較兩者之差異。

Q:宜加強VPhysics與物聯網課程內涵之聯結。

A:1.重新研讀物聯網之定義與精神,瞭解大數據與物聯網之關連。2.請教靜宜大學資訊學院院長,將大學部、碩博士班之物聯網減量、簡化,加入物聯探實達的課程延伸閱讀資料。

Q:請大學端協助各個國高中發展教材及相關教學資源,並協助子計畫具體聯結。

A:計畫前兩階段已開發物聯網裝置對話互動科學實驗之高中學生版9項物理實驗及9項物理現象實作,並建置教學網站(http://120.108.221.66:9999/),各項實驗皆有Youtube影片說明,方便學生操作,教材及相關教學資源日益完整。9項物理實驗包括物體的一維等速度運動、物體的一維等加速度運動、物體的三維運動、力(向量)的合成、等速率圓周運動、虎克定律和簡諧運動、動量、彈性碰撞、行星公轉。9項物理現象實作包括運動學-一維運動、運動學-二維運動、運動學-相對運動、動量與牛頓運動定律的應用-計算質心、動量與牛頓運動定律的應用-錐動擺、 動量與牛頓運動定律的應用-等速圓周與簡諧運動、萬有引力定律-繞地球的衛星、功與能量-力學能守恆、質心Demo)。因應新課綱國高中課程仍在嘗試各種可能,大學端將會持續協助各子計畫具體聯結。

Q: 大學端在課程實施成效之評鑑宜再加強協助。

A:第一階段大學端已導入「高中職行動學習輔導學校」以及「行動學習優良學校選拔」相關評鑑辦法之精神,用來評鑑相關課程,由於目前專案計畫的課程可當作「微型課程」來看待,我們建議先統整校內有多少微型課程後,進一步考量課程的實驗性與獨特性,進可能與校本課程做結合,成為真正的特色課程。問卷部分則以「國中小行動學習計畫」、「高中職行動學習推動計畫」、「數位輔助學科閱讀計畫」及「2017~2021教育部前瞻計畫推動資訊教育及數位學習創新應用」等計畫所發展之相關問卷為基礎。進行標靶式學習,授課教師可於探究課程前半段,將過去學生所做的作品說明之,讓選修的學生引起興趣後,再給予學習內容進度,譬如可讓學生進行「半質性的問卷」,由問卷來檢視課程目標有無問題,若有問題即修改,若無問題則確立,因此不管課程實施多長,隨時都可以實施問卷並調整。課程實施成效評鑑參考,大方向為運用「關鍵問題、創意教學方法、課程觀察評量方法」等,實際使用的評鑑方式為「教室觀察表、班級經營觀察表和學生學習成效量表(教師、學生兩版),搭配相依T檢定」。未來大學端將持續加強協助國高中課程進行實施成效之評鑑。

期中輔導訪視  第一年2017.05(詳細內容)

聯絡方式: 中港高中王尊信博士 wthwth@mail.cgsh.tc.edu.tw 04-26578270 # 931

三、研究成果

1.參與人數: 研習講座: 20場、參與學生:400人、已開課程模組:3門、…持續增加中(2016.11-)

2. 第二年度審查 高瞻山手線 2018.7 (活動記錄)

3.第一年度審查 高瞻科技松 2017.7 (活動記錄)

4.中港高瞻計畫研究成果報告書20170403 for Super Science High School Students Fair.

恭賀~~王尊信老師榮獲高瞻計畫年度審查 科技山手線2018 高中教師教學組優選

心得感言

科技部第三期高瞻計畫,在昨天正式結案。物聯網裝置互動科學實驗之課堂實踐,也將告一段落


回首三年前,我對物聯網(Internet of Thing, IoT)毫無概念標準的門外漢,在王讚彬教授找到范振龍秘書尋求合作的可能,透過范秘書的引見,有機會接觸到這門新興科技。今天有機會執行這個計畫,必須要感謝范振龍秘書


透過周文松校長的同意執行,再加上高瞻辦公室要求國中部的執行需要有一位計畫主持人,才有機會在此生擔任科技部(以前的國科會)計畫主持人。這個頭銜即便是有些大學教授,也未必會有,因此,三年來有了這個舞台,憚思竭慮,將自己的所學,貢獻給高瞻計畫


經過三年的計畫執行、課程開發、校外分享,到最後的教學卓越比賽,有學習、成長、也有酸甜苦辣。在每個月與教授開會的階段,是學習成長最多的時刻。
從讚彬教授身上,學到了學習新領域的勇氣與方法。以前沒有學過Python,也不懂用手機連結IoTtalk的技巧,是讚彬教授帶著我,拜訪台大物理系石明豐教授,透過石教授毫不藏私的傾囊相授,再加上從台北前來的講座,我才能快速地學會這套VPhysics的心法。


在前資訊學院王孝熙院長,現任計算機中心主任,的身上,我學到的是,Vision願景與teamwork團隊合作。跟劉國有主任,默契無間的互相支援,舉辦了兩場大師工作坊,讓我有機會與張善政前行政院長,林一平交大副校長,這兩位大師同台。


最後,是中港的好夥伴文昭、慕能和書麒,還有林儒鐸助理(豆子),大家的攜手同行。豆子是藝術家,因第二期高瞻而結識,有機會執行第三期高瞻,我第一個想到的便是找豆子回來幫忙。


因應計畫經費被科技部統刪,原本編列的碩士級助理,被打了不小的折扣,豆子沒有計較,仍能發揮所長,協助計畫執行。雖然,後來被安排到教務處協助行政,與我當初寫計畫時,想要專注於IoT課程開發有不小的落差。但是,成功不必一定在我,只要中港有益,便是兩利相權的折衝。


三年過去了,接任108課綱的導師,新的挑戰,再往退休了路上邁了一步。猶記得第一年高瞻計畫的訪視委員輕鬆的問我,何時要開始交棒?有機會,我可以把心得交給年輕人,爾後就由他們來吧。未來,是他們的天下了

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