專案具體內容:
【太空時事暖身課程──在太空站的生活】
太空人在太空站的食衣住行生活,和地球生活哪些一樣?哪些不一樣?為什麼?學期初始,先從觀看 YOUTUBE 系列短片「加拿大太空人暨國際太空站指揮官 Chris Hadfield」開始,每支片約 3 分多鐘,每堂課一部影片,和學生們聊聊。
國中學生普遍已具有基礎物理概念,學生會解釋地心引力/重力/微重力現象。影片讓學生「眼見為憑」,協助物理等抽象概念具象化,並增加想像力。課堂上,師生針對看到的影片,例如,「在太空站怎麼吃東西?」「在太空擰毛巾會怎樣?」的主題互相討論,「太空衣裡有尿布?」「在太空怎麼上廁所?」這些加拿大太空中心的太空人生活自拍影片,幫助學生看到,重力與生活的關係。
課程透過一系列太空站太空人一天的生活,組織成為系統知識;接著透過討論與聯想,融入物理學科,孩子們很容易便能理解物理相關知識。
【太空基礎閱讀課──衛星與生活】
大約四堂課後,我們開始將生活與衛星的關係列入課程,拉近太空科學和生活的關係。例如,「哪些衛星功能,和我們的生活息息相關?」
學生透過合作思考,從「衛星」導航、「衛星」氣象雲圖、地理課本上的空拍照片等等,延伸出越來越多生活和太空科技的關係。從學生的回應內容,補充 YOUYUBE「【樂樂帶你探險去】飛向宇宙,浩瀚無敵」影片,將學生提出的內容完形,整合成為太空基礎認識。
補充方向還包括,中央大學太空所的「立方衛星」影片,讓學生認識基礎的「衛星」概念,連結學生在資訊科技課程程式應用,將熟悉的電路板硬體與不同程式功能記憶體組合下,認識立方衛星因目的而產生內容、結構。也就是說,整合中學孩子現有資訊學科、物理等等學科在立方衛星的粗淺認識,與學科學習結合。
觀看每一部太空科學影片後的師生對話討論過程,學生提到的問題或者關鍵字,都可能成為老師下一堂課程的內容設計與對話重心。由此,我們也帶到了「當地產業」、「農用無人機與衛星間的關係」等議題。
【太空時事閱讀課──太空新聞事件】
接下來,老師蒐集每週發生的太空事件,尋找新聞事件報導、新聞事件分析等兩個方向素材,陳述事件並提出深入思考方向,於課程中和學生對話,並隨時搜尋,一面補充背景知識,一面以背景知識再擴大對話其他發生的太空事件。
例如,111 年 11 月「NASA 飛行器成功撞衛星・測試改變軌道救地球」,從「彗星撞地球」影響,連結到為什麼地球要發射飛行器撞擊其他小行星?整個新聞訊息與結果對地球的影響等等。又如,112 年 2 月間發生的「美國擊落陸/中的間諜氣球」,學生們透過對話釐清「氣球」高空飛行原理,以及此「氣球」可能不是「氣球」,而是其他飛行物。
還有,新聞『帶「史努比」上月球!NASA 阿提米斯 1 號火箭』,從「火箭上為什麼搭載史奴比?」到美國登月計畫,與火星移民的想像。阿提米斯計畫,持續延伸 112 年 4 月『NASA 打造「模擬火星基地」』、「月球建築」等新聞,這些新聞和學校科學教育 3D 列印課程概念連結,成為另一系列認知學習。
【課堂對話記錄──氣球 vs 飛艇】
下學期開學的第一堂閱讀課,老師以近期受矚目的新聞事件「美軍擊落陸氣球」開場,開啟新學期的科技閱讀。課堂上,老師先進行影片播放讓學生觀看,並將影片中提到了關鍵詞,如氣球/飛艇、民間/國防氣象氣球、氣象氣球/氣象衛星、美中關係(國防、政治、外交、新冷戰)記錄在黑板上,作為這堂科技閱讀討論預計帶到的觀念。
老師先問同學,「從新聞報導中,同學們看到什麼?」
「怎麼確定是中國的氣球?」「為什麼氣球和國家安全有關係?」同學們紛紛提出各種疑問與觀察。很高興部分同學有閱讀新聞的習慣及異於大眾媒體的看法。由於這些疑慮還難以釐清,老師與同學們決定追蹤後續報導;不過課堂針對關鍵詞「飛艇」與「氣球」,老師引導同學在本堂課上開啟討論。
老師向同學們提問,「影片中提到天上飛的是「飛艇」,一般新聞則用「氣球」。請問,這兩者有什麼不同?」
「飛艇可以操控,氣球無法操控。」「氣球和飛艇的燃料動力不同。」「飛艇不會掉下來,氣球會掉下來」「氣球不會掉下來,因為氣球裡的氣體通常比空氣輕。」「氣球和飛艇形狀、大小不同。」「飛艇的功能比較多、氣球比較少。」……學生們回應。
老師就學生們回應,與新聞資訊比對,釐清「美國領空上飛行器為飛艇,不是氣球。飛艇可以人為操控,並加裝太陽能板作為動力。」
至於「為什麼使用飛艇監測氣象而不是用氣象衛星?」同學們一致認為飛艇成本(時間、手續、金錢、人力、設備、繞行地球與監測等等)低。此為我們前一學期科技教育與生活關係的閱讀課程應用。
接下來,對於氣象飛艇可否用在國防領域,我們也做了討論。「監測氣象,可以將氣象資料用在飛彈發射方向。」「發動攻擊應該要先知道攻擊地點的氣候。」「知道對手氣象,可以擬訂戰爭計畫。」看來,飛艇上的民間氣象資料,似乎也可用於國防。這一階段的小結「民用氣象飛艇功能對國防也有用處,兩者功能界線模糊。」
【小結──科技不遙遠,就在我們身邊】
科技時事閱讀目的不在於預測時事走向,但卻能培養孩子對生活中科技的敏感。
國中一節課大約可以討論一件新聞事件中的自然科學原理與社會科學意義,並和之前上課累積的科學知識串聯成為一個科技教育網絡。同學中本就有擅長科普者,透過合作對話可以擴展同學們的科技知識與科技想像視野。
猶記得剛開始進行科技閱讀時,常常有同學反應,衛星等科技離生活太遠,雖然學生知道手機衛星導航、氣象衛星雲圖、地理課本上的空拍照等等,都來自於國家發展的重點科技,但仍覺得不具親和力。經過一個學期,每週一節課時事討論,期末約二分之一學生問卷顯示,整學期中印象最深刻的仍為科技閱讀專題。
第二個學期一開始的科技閱讀討論,同學在言語中自然的融入上一學期學到的知識,可見確實把看過的討論過的內容累積內化,並期待未來如果學生順利進入職校,能為他們開一扇新興科技視野的窗。
成果與效益:
一、上學期孩子們覺得太空科學教育很難,和生活太遙遠,不知道什麼是 CHAT AI。這學期對太空科學、AI 在生活中的應用等,已能侃侃而談,並能分組在學校實作應用。
二、同學可輕易將生活中自動駕駛、未來 AI 可取代計程車、醫療(達文西手臂)、餐飲、旅館、導覽服務等生活相關科技事件聯繫起來。
三、學習認識科技、下指令、學習應用、未來生活的想像等,例如學生所生活的社區仍以務農經濟為主,同學們對未來農業結合 AI、無人系統、及與衛星關係,在課堂上討論出了許多應用可能性。
四、孩子未來應具備能力:如何和 AI 合作成為科技發展下的領航者(即使學業弱勢學生,也能從 AI 協助中重新學習,進入新行業或協助原務農產業)。
五、孩子理解到太空科技與科學教育,已進入我們的生活,而這些和學科有關又不完全正相關,學生藉由科技閱讀課上所接觸的知識,培養學科外的概念。
六、目前坊間相關知識/資訊,散佈於博物館等中產或者知識階級家庭,因使用者付費原則,會篩選掉部分弱勢經濟階級的孩子,造成「學業優秀的孩子才有機會進入太空科技產業」的偏頗印象,無形中讓階級弱勢的孩子距離科技越來越遠。課堂中運用時事、及生活中食衣住行育樂醫療等與科技的關係,打破孩子學習階級藩籬。
影響力與擴散性:
一、中學生的科技閱讀課,讓學生和手機等電子生活結合,因勢利導,接受孩子的現況並加以延伸與深化。
二、本課程設計,已運用協助於部分中小學進行太空教育活動/課程建置,目前串聯高雄南區對太空科技感興趣學校,已有二縣市中小學回應。
三、籌備成立民間團體,目前學會已完成籌備會任務,期待正式成立後,積極提案串聯對太空教育感興趣的中小學,以及地方科技教育,繼續擴大影響力。
四、對於太空與 AI 科技閱讀教育,已經於弱勢社經國中實做一年,學生回饋,印象深刻的為 CHAT AI、醫療 AI、建築 AI、漫畫 AI、太空氣球、登月車、太空人很 COOL、史奴比上月球計畫等,讓學習無感的學生,感受科技與生活的接近,以及對未來生活的影響。
相關連結:
不只文學!你不知道的「閱讀課」在學些什麼? 吃出科學的滋味——食農教育、科技與閱讀 太空時事閱讀的奇觀