時序推移,很快的,又過了中秋烤肉的假期了。雖說是中秋烤肉,但相信大家已經很習慣是在炎熱的夏季氣候夜晚烤肉,而非涼爽的秋夜。但令我好奇的是,在感覺上,風向尚未轉變為秋冬的氣候,但怎麼每天早上出門時,天空已經開始灰矇矇的了呢?政府不是告訴我們說,臺灣的空氣污染,很多是來自於中國嗎?怎麼感覺上風向還沒變,污染卻來了呢?

想要讓學生進行這樣的研究,有個絕佳的工具—Arduino,這是創客圈中很常被使用的自造者工具。簡單來說Arduino是一個小電腦,可以用標準輸入輸出(GPIO)的方式外接許多不同的電路元件,用以輸入以及輸出訊號,且使用的是相當普及的C語言,因此容易找到別人寫好的範例。而因為創客風潮的大爆發,因此能配合的元件種類琳瑯滿目,不勝枚舉。經過搜尋,也有能偵測空氣細微顆粒濃度的元件,而且其準確度相當值得信賴。

因此本課程是設計為讓學生自行探索方法,來製作實驗環境用以研究不同材質過濾空氣的能力,教師在學生製作的過程中用引導的方式帶領學生思考,但主要還是由他們自行探索、製作與發展出整個實驗的環境。教學目標是希望學生能夠藉由感測器量化空氣污染,不再只是用感覺來判斷污染的嚴重程度,且自行製作測量環境來比較市面上的過濾材質的過濾能力,藉此能夠挑選適合的口罩或濾網保護自己,並在製作的過程中習得複雜的能力,再藉由感測器長期觀察與紀錄,來研究空氣污染的狀況,並藉此改善空氣污染。在課程發展的過程中,恰巧遇到一些會製造污染的節日,例如中秋烤肉,因此在課程進行中,額外希望學生能夠偵測烤肉時,周圍的空氣污染指數,藉此了解這些活動對環境造成的影響。

在課程進行時,學生會使用平板電腦中的數位筆記本APP進行活動記錄,製作數位專題紀錄。我們學校採用的是「Goodnotes」 APP,除了上述的數位筆記本的優勢之外,他還有雲端共享的功能,可以利用iCloud儲存與分享文件。因此教師在事前將各組的紀錄簿範本建置在一台平板中之後,所有的平板都可以同步得到此範本,對於教師的課前準備輕鬆不少,不用一台一台設定。而在學生操作實驗之時,學生的成果也會即時的同步至教師的平板,老師可以藉由這個看到每組製作的進度,以及報告的完成度。也因為有雲端共享,所以教師只要在自己的載具上批改,就會同步到學生端,因此在批改作業的部分,也比傳統紙筆方式省時省力。

為了培養學生多元的能力,以及減低學生創作的負擔,並培養溝通表達能力,本課程的實驗的環境是由老師引導後,學生自行探究知識,再藉由小組合作的方式來設計與製造的,如果有故障或需要修改處,也是由學生自行找出解決的方法。但資訊課一週只有一節,因此本課程時程拉得相當長。因此為了讓學生遇到問題需要偵錯時,能夠自行查找過往資料,本課程的教材是製作成電子書,放置在臺南市飛番教學雲-創課坊中,方便學生隨時複習。

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