專案具體內容：

因應十二年國教新課綱，本專案導入跨域問題導向學習（PBL）課程。首先，專案統整五年級校訂課程的閱讀教育、資訊素養，以及部定課程的自然、綜合和數學領域課程，接著透過分組合作學習，由學生自訂研究主題變項、實驗研究法和蒐集資料，培養Maker與運算思維的研究能力，同時，讓學生利用3D列印、物聯網、運算思維等科技進行實作，下載整理、分析彙整雲端數據資料，最後進行成果數位分享。目的是讓學生達成駕馭IoT科技、解決問題的跨域學習，並實際解決學校與日常生活遭遇的問題。

一、課程目標
1. 讓學生精熟數位新興科技，能在進行實驗時，做為工具所用。
2. 發展學生的數位運算思維，以及系統性思考的素養。
3. 培養學生以數位科技為基礎的規畫、執行素養。
4. 讓學生活用設計思考，以整合數位跨域的運用。
5. 讓學生運用數位科技素養，解決生活情境問題。

二、學習情境
本課程針對五年級學生，以減少校內蚊蟲的實際生活情境為主題，搭配新興科技IoT物聯網的能力進行數位科技跨域教學，期望達成「夏日大作戰―跨域課程之專題研究」。過程中，會加深學生實際應用數位科技以解決實際問題的能力、積累學校執行數位科技的學習經驗與氛圍、精進教師數位科技教學素養與能力，以及擴大學習／教學圈。

為了達成課程目標，首先，需要營造或連結的學習情境，是減少校內蚊蟲叮咬情境的建構與探索。其次，能確認減少蚊蟲叮咬情境運用於學校的三種可能途徑，包括運用IoT溫度感測器、酸鹼測試儀及定時防蚊精油施灑器，進行引導與掌握。在這兩個情境中，有問題情境與應用情境，並相互對應的學習目標或成品。
1. 減少校內蚊蟲叮咬情境：
(1) 探究導致校內蚊蟲孳生的客觀條件為何？
(2) 屏東氣候是什麼？該如何減少校內蚊蟲叮咬的情境？
(3) 確認校園運用減少校內蚊蟲叮咬情境的可能途徑為何？
2. 實驗情境：IoT溫度感測器、酸鹼測試儀、定時防蚊精油施灑器
(1) 影響IoT應用、酸鹼測試儀及定時防蚊精油施灑器的因素為何？
(2) 探究本校實施IoT智慧溫度測量、酸鹼測試儀及定時防蚊精油施灑器的可能性。

三、課程設計
學習任務採分組學習，每組4到5人，由學生進行小組任務分工，團隊合作完成研究，課程的評量重點在過程中進行觀察，並適時給予指導。
1. 研究主題訂定（Driving & Definition）
(1) 學習實驗研究法
a. 熟悉實驗研究型的研究架構格式
b. 實驗研究法引導教學
(2) 精熟實驗研究法（觀摩國立臺灣科學教育館歷屆科展優秀作品與網路文獻查詢）
a. 閱讀相關實驗研究型的研究
b. 分析比較優缺點
(3) 分組與實驗研究型主題訂定
a. 分組：4至5人為限
b. 討論主題
(4) 確認主題與變項

2. 能力培養、資料蒐集與實驗設計（Design）
(1) 介紹IoT物聯網在自由研究上運用的各種可行性
(2) IoT物聯網專題實作
a. 溫度感測器
b. 酸鹼測試儀
c. 定時防蚊精油施灑器

(3) Maker能力建構
a. 各式木工鐵工機具使用教學、安全教育與實作
b. 物聯網串接感應器設備使用教學
c. 電子電路教學
d. ThinkCAD繪圖設計
(4) 3D Printer／雷切機使用教學
(5) 實作IoT溫控變項
(6) 運算思維能力建構
a. Microbit溫度感應
b. MicrobitPH值檢測

(7) 研究主題書籍查詢
(8) 研究主題網路資料查詢（小組實作）
a. 運用搜尋引擎，進行研究主題查詢
b. 將資料在雲端存檔，並與小組分享

(9) 參考資料概念與書寫
(10) 觀察水溝截面形狀，思考如何測量與計算方式。
(11) 畫出水溝截面圖，並算出面積。
(12) 列出實驗目的與問題
(13) 實驗設計
a. 列出每個實驗問題的各種變因
b. 寫出每個問題的實驗步驟並設計數位實驗紀錄表
c. 建構實驗研究工具

(14) 畫出實驗架構圖
(15) 擬定研究時程表（電腦軟體繪製甘特圖）

3. 實驗操作與修正（Doing & Debug）
(1) 研究動機確定
a. 選擇題目和擬定問題
b. 預定實驗的方向
(2) 研究實作
(3) 研究內容撰寫：使用Excel進行資料分析與圖表轉化
(4) 結論、建議與心得撰寫
a. 對研究主題的資料進行下載分析（結論）
b. 對研究內容的提出具體建議
c. 心得
(5) 數位報告彙整，包括封面、目錄、研究動機、研究內容（含參考資料）、心得與建議、附件、封底、編寫頁次

4. 數位成果發表（Diffusion）
(1) 進行口頭數位研究報告與建議
(2) 將數位成果分享到教育雲平台

四、課程地圖
1. 課程模組
★模組一：蛋盡源絕（防止蟲卵孵化）
課綱關聯：部定自然、綜合領域、校訂閱讀課程、資訊素養
(1) 完成防止蟲卵孵化的PBL研究。
(2) 閱讀課中蒐集相關文獻於PBL研究中分析。
(3) 在自然課中擬定實驗架構，設計實驗變項，防止蟲卵孵化。
(4) 資訊素養課中訓練問題解決能力與進行智慧溫控編程。
(5) 綜合課中實作IoT串聯溫度感測器及酸鹼測試儀，完成研究。

★模組二：滅孑絕孓（消滅孑孓）
課綱關聯：部定自然、綜合、數學領域、校訂閱讀課程、資訊素養
(1) 完成消滅蚊蟲幼蟲孑孓的自由研究。
(2) 閱讀課中蒐集相關文獻於自由研究中分析。
(3) 自然課擬定實驗架構，設計實驗變項，用不同方法消滅孑孓。
(4) 數學課進行水溝截面積計算，作為3D列印時設計孑孓過濾器的依據。
(5) 綜合課進行Maker實作，製作孑孓過濾器。

★模組三：惡蚊退散（驅蚊）
課綱關聯：部定自然、綜合領域、校訂閱讀課程、資訊素養
(1) 完成驅蚊的自由研究。
(2) 閱讀課中蒐集相關文獻於自由研究中分析。
(3) 研究香草植物的驅蚊效果，並製作成圖表進行數據分析。
(4) 綜合課進行Maker實作，自製驅蚊精油，實測不同植物精油的防蚊效果。

2. 學科內容
(1) 校訂閱讀
a. 進行各種校園常見的蚊蟲與IoT相關文獻蒐集與閱讀。
b. 資料蒐集能力、google classroom數位繳交。
(2) 部定自然領域
a. 進行防止蟲卵孵化、消滅蚊蟲幼蟲孑孓、驅蚊植物效用的實驗研究法實驗變項設計。
b. 實驗架構設計、變項討論。
(3) 部定數學領域
a. 應用數學知能計算水溝截面積。
b. 作為3D列印時設計孑孓過濾器的依據。
(4) 校訂資訊素養
a. 使用IoT做出溫度感測器、酸鹼測試儀及定時防蚊精油施灑器。
b. 數位共作能力、IoT連結Micro:bit與EXCEL數據分析與圖表轉化、Microbit溫度感應與PH值檢測。
(5) 部定綜合領域
a. 擇定防止蟲卵孵化、消滅蚊蟲幼蟲孑孓、驅蚊植物效用的實驗變項。
b. 各式木鐵工機具使用、電子電路與感應器串接、ThinkCAD繪圖設計、3DPrinter／雷切機。

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成果與效益：

一、學生：
1. 提升學習動機，產生對專題統整式課程的興趣。
2. 樂於思考，喜歡多元課程。
3. 愛上新奇科技，參與Maker相關營隊。
4. 參與運算思維相關課後社團人數相當多。
5. 引進科丁聯盟資源，培訓程式運算思維，啟發多元興趣。

二、教師：
1. 落實教學觀察與回饋，課程設計與教學技巧雙雙提升。
2. 增進共同備課、課程發展與教學設計能力。
3. 充實學／群科專業知能，精進教學技巧。
4. 透過社群活動增能，增進教學媒材研發能力。
5. 在教育現場運用所學，回饋學生，增進學生的學習成效。
6. 落實專業對話，進行課程規劃與討論，提升教學效能與學生學習成效。

三、學校：
1. 因為前瞻基礎建設關係，教室的資訊設備皆已更新，校園可無線上網，讓課程執行更加順暢。
2. 屏東種子教師團隊約30人，各有專精領域，經常合作進行屏東各式前瞻科學Maker教育展場的規劃與設計，尤其前瞻科學Maker教育師資的培訓，更在水準之上，並且互相支援、教學相長。本校教師參與種子教師培訓已3年，讓團隊在3D印表機的組裝與調教、科學結構構件上的設計教學等Maker項目有顯著成長。

此外，透過「設計思考」、「Micro:bit程式編寫」、「Maker實作」等數位深耕課程，學生也有諸多學習。例如在「設計思考」的課程中，藉著有效率的思考活動，學生一方面學會屏除既有答案的框架，另一方面則提升在團體討論的參與感，並學習接納他人不同的意見。而教師教學時，除了熟悉教學流程及脈絡外，揚棄成見也是重要課題，引導學生思考比要求正確來的重要。

由於資訊科技的蓬勃發展，各種編寫程式的軟體百花齊放，選擇簡單易學、就近諮詢的程式設計課程，是教學前必要的準備。而「Micro:bit程式編寫」除了能利用編寫流程圖設計及除錯的過程，訓練學生邏輯思考能力，完備的擴充套件，以及有在地技術人員提供軟硬體設備相關支援，是雀屏中選的主要原因。學生學習後的表現，效果也超乎想像，包括設計出水溫感測器連接IoT物聯網，以及監控水溫狀況、超音波感測驅蚊精油噴灑裝置，裝置具備噴灑驅蚊精油、阻擋蚊蟲侵擾等功能。有學生分享，參與課程的過程中，看到許多以前沒有看過的東西，包括水溫測量、溫度測量等，「還去了台北展出，向民眾介紹我們的成果，不僅學到知識，也帶給我豐富經驗，非常有趣。」
而「Maker實作」的課程中，教師利用樂高積木、3D列印機及雷射雕刻機等教材，讓學生發揮創意，設計符合水溝構造的水溫感測支架、孑孓過濾器等。

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影響力與擴散性：

1. 3場校內推廣，69人參與
2. 3場跨校推廣，98人參與
3. 5場校內研習，100人參與
4. 3場校外研習，47人參與
5. Facebook分享文9篇

通過校內、跨校推廣和校內外研習、臉抒發文等各項推廣方式，校內教師利用新興科技程式編寫課程，參加食農教育及空氣污染教案設計，最終教案獲選並獲得相關經費，挹注學校課程，造福全校師生。而縣內教師在研習後，都表達對此課程或相關計畫的興趣，並在110年「屏東縣創新跨域數位深耕推動計畫」中，設計符合自己學校的相關課程，並撰寫計劃書投稿。

一、困難與問題點（非必填）
1. 學生對於程式編寫，缺乏相關先備知識與基礎，因此在學習上較緩慢。另外原先預計邀請蚊蟲專家解說蚊蟲相關知識與培育事項，但受到新冠肺炎疫情影響，導致課程無法順利進行。邀請外聘專家、教師來上課，需要較長的時間進行課程，也會影響原本已排定的課程進度。所以未來規劃課程時，希望能在校訂資訊課程先建構基礎知識，以利相關課程學習。

2. 當課程進入實驗階段時，時序已經進入蚊子較少的季節，讓我們沒辦法進行蚊蟲相關實驗，進而影響後續整體的教學進度，以及實驗進行的時間。後續針對此問題，教師們討論，未來將對整體的課程時間進行調整，好讓蚊蟲實驗的時間，可以對應到蚊子較常出現的季節。

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