樹林國小|超能實驗室X玩轉電路
- 實踐期程:2026-07-01-2026-07-17
- 聯絡人:陳旻鈺
- 聯絡方式:mail: crystalchen212@gmail.com
- 顯示於公佈欄:是
- 公佈欄顯示截止日:2026-05-31
- 提案編碼:請聯絡提案聯絡人
實作說明
本計畫的實作核心在於「電子工程專業的向下扎根」,透過 13 天的螺旋式課程,帶領高年級學童經歷從基礎元件識別、類比硬體邏輯到 Arduino 數位系統整合的完整進化。我們不僅傳授如何點亮 LED 或驅動馬達,更在課程中設計了大量「對照實驗」——例如讓學生親手用指撥開關進行繁瑣的譯碼,再改以程式自動化控制,讓孩子在實作中直觀理解科技演進的邏輯與價值。
在社會實踐精神方面,本計畫展現了以下深層意義:
1. 知識平權與城鄉接軌:大學生志工團隊將頂尖大學的電機工程教育資源帶入基層,消弭了城鄉或校際間的科學資訊落差,讓孩子在不受器材限制的環境下,接觸到最前沿的機器人控制與系統思維。
2. 培養韌性與問題導向素養:我們強調「失敗是創新的開端」,透過特別設計的「Debug 偵錯競賽」,鼓勵孩子面對出錯的電路不氣餒,而是系統化地排除故障。這種「面對問題、拆解問題、解決問題」的韌性培養,正是未來公民必備的核心素質。
3. 世代共好與價值傳承:大學生在教學過程中不僅是知識的傳遞者,更是孩子們的數位引路人與同儕典範。這種「以大帶小」的共好模式,不僅啟發了孩子對未來志向的想像,也讓大學生在服務中體認到專業知識對社會回饋的實質力量,實踐了電機人關懷社會、貢獻專業的實踐精神。
【螺旋式課程】
1. 課程將由淺至深入教授內容,並在電學基礎上加以應用與改良(如電阻及其延伸之光敏電阻),讓學生在有基礎知識下瞭解更多內容。
2. 實驗將設計同一個架構下不同實現方式,進而驗證不同設計方法及其關注的目的。本活動將設計 2-3 個實驗為螺旋式漸進。例如七段顯示器實驗用純線路之硬體及引入訊號觀念之軟硬體結合等不同方式,一步步介紹更深入的知識及內容,讓學員的學習更深刻。
活動內容與分工
分工
【事前】
1.教學組+機動組:與校方討論並規劃課程內容與目標,並設計學習單與相關活動實驗的流程,並採購實驗器材與確認實驗成功率等。
2.行政組:確認準備進度並追蹤,協助統整討論內容,擔任聯絡窗口,並確認預算支出與核銷進度等。
【事中】
1.行政組(1 人):課前協助報到與課後協助結業事宜。實驗活動時負責 2 組學生確保過程順利。
2.教學組(3 人):負責每週一項實驗的理論與實驗流程講解,實驗活動時一位負責 2-3 組(每組2人)確保學生實驗過程順利。
3.機動組(1 人):課前協助確認實驗器材,活動中協助攝影紀錄過程並確認活動時間符合規劃。
活動過程中有老師協助管理秩序及處理突發狀況等。
內容
【知能演練】(6 小時):確認實驗流程(4 小時)與工作內容知悉(2 小時)。
【課程分配】(39 小時):7/1 - 7/17 平日上午 9:00 ~ 12:00 共計 13 日。
其中分配:
3天(9 小時):電路基礎(含器材使用說明)、分壓及光敏控燈
3天(9 小時):邏輯閘及譯碼器介紹、電路除錯系統說明
3天(9 小時):訊號種類及馬達介紹、磁學與電學關聯初步認識
2天(6 小時):Arduino 介紹
2天(6 小時):自走車介紹、組裝與成果發表
【自走車成果發表】
我們使用市售自走車實驗材料包,搭配簡易器材(如調整馬達、更換車殼材料等)實現學生意志與想法,待完成車輛後,學生會先嘗試賽跑與校正,並於比賽開始前,發表設計想法(含車子組裝及元件配置平衡等),再於教室設置起終點,最快衝線的同學獲勝,將獲得額外獎品。
本次實作內容如何達成下列實踐目標並簡述說明,以作為審查評核之參考。
1. 專業社會介入
本計劃以電機工程的專業核心為依據,透過大學生的知識轉化,將大學實驗室中的電子控制與軟硬體整合技術,重新轉譯為適合高年級學童吸收的啟發性課程。我們不採取走馬看花式的體驗,而是運用自身專業所學的邏輯架構,設計出具備深度與挑戰性的實作專案,讓學子在實踐中掌握數位工具,從而消弭科學教育資源的落差。這種參與模式不僅是單向的知識傳遞,更是大學專業與基層教育的深度對接,體現了工程師運用所學專長、精準解決社會問題並回饋社區的實踐責任。
2. 公民意識培育
本計畫將實驗室轉化為微型社會,讓學員在分組協作中學習尊重他人的意見與創作權利。我們關注每一位個體的參與價值,不僅在技術層面引導,更在過程中強調工程倫理與團隊責任,使學員理解個人的專業發展應與群體利益、社會權益共融。透過這種對權利維護與集體協作的實踐,孩子們能在實作中內化現代公民的核心素養,養成關注社會、尊重多元與維護公平正義的意識。
3. 大學社會責任
本計劃將電機系的專業研究能量轉化為社會創新的原動力。我們不滿足於傳統的單向知識傳遞,而是透過形塑「螺旋式工程教育」這一創新模式,在同一實驗下運用不同軟硬體,一步步帶領學員了解更深刻的知識,在教學現場推廣「問題解決導向」的學習風氣。透過 13 天的專業介入,團隊不僅協助在地學子跨越數位鴻溝,更在過程中激發學員對未來科技的想像與社會關懷,將學術專業與在地發展需求緊密結合,具體落實了大學作為社會創新推手與人才培育搖籃的影響力。
4. 真實問題解決
本計畫將教學現場建構成一個「微型工程實務基地」,從電子電路常見的真實故障與系統整合需求出發,讓學員在實作中面對「為什麼電路不通」或「感測器為何失靈」等真實問題。我們不提供標準答案,而是引導學員整合 13 天所學的電學原理、邏輯判斷與程式調校技術,在實務現場進行反覆測試與優化。透過最終智慧自走車避障任務的達成,學員能深刻體會如何將課本知識轉化為解決真實世界問題的能力,培養出具備實踐力的工程思維。
5. 多元跨界創新
本計劃將電機工程的硬核技術與資優教育心理學深度結合,開創出一套「螺旋式電子工程教學模型」。我們不僅整合了大學端(專業志工)、國小端(資優班師生)與產業端(開源硬體應用)等不同層次的利害關係人,更打破學科藩籬,將抽象的邏輯代數轉化為具體的電路實作,並融入藝術設計於成果發表中。這種跨領域的協調與資源整合,能更全面地探討城鄉科教落差問題,並以創新的教學行動為社會問題提供具備延續性的解決方案。
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