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吳月貴老師 寫在前面 利用太陽能對現代人來說並不陌生，從沙漠地區國家利用太陽能發電、我國國家公園利用太陽能設立解說板、新竹科學園區利用太陽能撥放園區內的音樂，到一般家庭利用太陽能發電-----然而，雖說不陌生，卻又不是隨處可見，因為截至目前為止，它並沒有普及到生活的每一角落，使我們能窺見它的奧秘和新奇！ 我們常在幻想：也許在能源不足的未來，利用太陽能將變成世界主要的能源（到處可見太陽能車、太陽能船、太陽能飛機、太陽能發電廠-------）。這並非不可能，因為目前正有許多高科技人才正往這方面思考、研發新產品。或許在二十一世紀初，我們將看到更多利用太陽能的產品出現，那將是多麼令人期帶和興奮的事啊！ 但是要追趕上這條科學道路，光憑輸入國外的研究成果及國內少數高科技份子的努力研發，並不能全面、普遍提昇水準，尤其再加上我國注重知識灌輸式的科學教育，更難使我們並列世界高科技的研發行列。所以，倘若能從基礎著手，即從國中小學培養對太陽能的認識及應用，勢必讓「太陽能」概念普遍化，踏著這個基礎，將來研究太陽能的科技人才絕對不會少。同時，也提早讓孩子思考：面對能源不足的未來，我們該如何應變？另一方面，反省能源浪費的結果是人們需要再努力尋找另類能緣，而當所有能源消失，甚至連太陽能都不夠使用時，人們將自食惡果，面臨一個難以想像的世界。 本校舉辦小學生的太陽能玩具車製作及賽車大賽即基於上述理 念而創辦。當然，只靠辦一次活動，就要培養科技人才，那絕對是癡人說夢，因為終極目標太遙遠。不過話說回來，不從磚塊紮實的疊起，就永遠看不到高樓蓋成，更甭談解決住的問題啦！所以本校率先舉辦小學生的太陽能玩具車製作及賽車大賽，並預計在未來陸續開辦進階的學習活動。 此次舉辦的活動所包含的科學內容其實相當少，僅有「太陽能玩具車製作的控制變因及操作變因」的認識及應用，但卻需費時讓孩子去嘗試、實驗，從做中學。這方式的學習與課本的學習事實上是大同小異，只是課堂上礙於人數太多、進度太快、內容太多，促使孩子學不到紮實的科學教育的培養，他們多半只學到概念的背誦，少有機會真正動手做。這種現象與我們一直在倡導的「發展高素質的科學教育」實在是背道而馳！我們知道在美國某些地區的小學學校，其下午有類似社團活動的時間，孩子可依自己所好，探索感興趣的主題。反觀國內教育，卻用一大堆知識內容及制度束縛孩子的好動、好奇心，如此一來，要重新喚起他們好奇、冒險、進取、實驗的能力，都需加倍精力，更甭談要他們有自己做簡單實驗的能力了！ 八十五年三月版的天下雜誌報導一則澳洲最新的教育改革內容 ，其中提到：將「學以致用的關鍵能力」納入教改體制，教育的目的不是給予文憑或傳輸可背誦的資料，而是培養將「知識」轉換成可資應用的「能力」；強調「學習運用資訊的能力」、「參與團隊、與人合作的能力」、「溝通的能力」、「組織運作的能力」、「解決問題的能力」，有上述能力，始能因應多變的21世紀。所以，沒有一種教育是可用速成的方式完成，更沒有一種教育只憑知識層面的填鴨，即能發展傲人的人民素質，我國的科學教育尤甚，值得我們共同思考。 此次舉辦太陽能玩具車製作及賽車大賽，它能給孩子培養的目的至少有： 1、引發好奇心。 2、激發學習興趣。 3、激發實驗精神。 4、培養嘗試錯誤的勇氣。 5、培養合作學習的能力。 6、計劃、執行的能力。 7、培養專注、耐心、問題解決的能力。 8、認識實驗變因，並有效操作變因。 事後證明，這次活動確實給予孩子另類不同於學制、教室內的學習，使孩子拓展他們的學習視野。 承蒙國北師院環境教育中心主任陳佩正博士的指導及大力贊助（太陽能晶片、電動馬達），終於使活動熱鬧展開，為期五個月製作，於9月25日舉辦的賽車大賽中完美落幕。 主辦者歷經籌備活動、舉辦參賽者的研習、與參賽小組長討論比賽規則、舉辦賽車大賽、頒獎­­­毽毽毽活動過程的點點滴滴皆是很有意義且值得回憶，今擇其精華記錄於後，期望看到此資料的人士能同享主辦者的教學經驗，並共同為科學教育努力！ 台北縣中和國小 吳月貴 85.10.5 第一次集合 對象：全體參賽者（約120位五年級小朋友） 時間：85年4月20日11:00~11:50 地點：中和國小明恥樓大川堂 集合重點： 1. 公佈各組組別 2. 選舉小組長 3. 介紹太陽能的認識及應用 4. 說明比賽作品的規定 5. 說明太陽能晶片的安裝 6. 發太陽能晶片及電動馬達 7. 展示太陽能玩具車 感想： 面對那麼多參賽者，而且要在他們都很興奮的情況下解說比賽的規定及製作方法實在很不容易，尤其當他們拿到太陽能晶片後，所有眼光焦點都投注在材料上，這時，主辦活動的老師要再補充說明任何事項，都傳遞不到他們的耳裡。所以，主辦者想到一個修改活動的方式：利用小組長的集合時間做教學及溝通，順便培養領導人才。 第二次集合 對象：各組參賽小組長（共26位五年級小朋友） 時間：85年4月22日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點： 1.說明比賽作品的規定： a.各組僅能用主辦者發給的兩片太陽能晶片及一個電動馬達，其他條件可任意改裝。 b.製作出的太陽能玩具車必須能跑得又直又快。
3.說明太陽能玩具車至少需要具備的部分： a.太陽能晶片及電動馬達的安裝。 b.電動馬達和齒輪的銜接。 c.利用齒輪帶動輪子轉動。 d.固定太陽能晶片、電動馬達、齒輪、輪子的車身。 4.與小組長討論「什麼因素會影響太陽能玩具車的速度？」 經過15分鐘的討論，各組討論出下列幾個因素： a.輪子的大小及重量。 b.車身的形狀及材質。 c.太陽能晶片的位置及角度。 有一組組長提到： 可裝風帆，增加速度。 但馬上被提出置疑： 萬一風向不對，變成阻力，速度不是更慢？ 提出建議的小組長馬上修改答案： 那就裝上可拆裝的風帆，如果風向是順風就裝上，若是逆風則拆除。 教師建議： 很不錯的主意，試試看效果如何？ 5.討論「除了主辦者提供的材料之外，還需要收集什麼材料？到何處去收集？」 經過10分鐘的熱烈討論，各組提供許多點子幫助大家收集材料。 例如： a. 收集故障的玩具車，取其輪子、車身、齒輪。 b. 收集故障的鬧鐘，取其齒輪零件，重新組合玩具車的內部結 構。 c. 到機車行、腳踏車行收集齒輪。 d. 利用塑膠板、紙盒、木材等替代材料製作車身。 e. 利用其他材料製成輪子。 6.主辦者鼓勵學生勇於嘗試、實驗，摸索出一種最適合的條件，使作品能跑得最快，並要求小組長將今天研討的內容轉告同組成員。 感想： 學生並非沒有能力去發明新的事物，只因我們常在不知不覺中剝奪他們「發現」、「嘗試」的能力。 從師生研討互動的過程中，發現孩子相當聰明，其思考的廣度及角度不亞於大人。整個研討過程，主辦者幾乎只扮演協助者、引導者的角色，誰說教師一定得扮演知識的供給者？ 第三次集合 對象：各組參賽小組長（共26位五年級小朋友） 時間：85年5月30日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點及感想： 1.提出困難，共同解決問題。 學生多半的困難是：家裡沒有故障的玩具車，所以沒有車身、車輪及齒輪。教師要他們尋求替代品，但對他們來說，似乎很難。最後，有一位小組長提出向同班同學收集，一定會有故障的玩具車，或者到低年級的班級去收集，再不然只好花錢買新的玩具車。 教師再一次鼓勵學生善用不同的材料取代現成品，不過成效不大，似乎我們的孩子這方面的創意沒被啟發﹝或者說是完全被抹殺了﹞，難怪現今教育要講究創意教學。 學生的另類困難是：找不到時間製作。教師要求同組成員取得共識，想辦法解決時間的問題。這過程讓我想到：不知現代孩子到底都在忙些什麼？忙補習、忙寫功課、忙看電視、忙著符合父母的要求------哎！為期近三個月的製作竟然還有這類問題產生。 比較有趣的問題是：同組的組員吵架了，其中某一位小朋友把材料藏起來﹝或丟掉﹞，哈！竟有這麼鮮的事，不過想想，也很自然，在孩子的世界裡，他們不善於處理吵架事件，往往是用破壞的手段表達其不滿，只因他們僅僅學會這種應對模式。此時，教師面臨的便是妥善幫助他們解決紛爭及流竄於組員之間的不信賴感。這對教師來說，恐怕比前面的引導討論更富挑戰性，幫助孩子釐清不正確的想法及感受實非易事！ 2.詢問各組製作的進度。 第四次集合 對象：各組參賽小組長（共26位五年級小朋友） 時間：85年5月7日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點： 1.討論比賽規則及場地規格。 先提出主辦者的初步構想： (1) 初賽 a. 共有26組參賽，分成5場比賽，各組小組長於比賽前二週決定比賽場次。 b. 每場比賽有5組參與，只比賽一次，每場皆篩選出2組優勝者進入決賽。 (2) 決賽 a. 共有10參賽，只比賽一場。 b.取跑得最快的前5名，頒發獎狀及小禮物。 (3) 場地規格
1 2 3 4 5 學生提出的問題及討論： 第7組：如果發生第一場的5組速度都很慢，第二場的5組速度都很快，那麼兩場篩選出的前二名程度將相差很多，說不定第二場沒入圍的組別比第一場入圍的組別還快呢？這樣公平嗎？ 教師：這問題我確實沒想到，有誰能想出一個較公平的比賽辦法？ 第23組：每一場再多比幾次，採累積名次制，就像運動項目比賽的計分方式一樣，這樣就很公平啦！ 教師：每一場比幾次呢？ 第2組：我們就比3次嘛！ 第7組：我覺得採累積名次制，同樣的問題還是會發生，為什麼我們不用計時來計分，這樣最公平了！ 教師：我了解你的疑慮，確實計時是最公平，但是老師恐怕找不到那麼多計時評分員，讓我找找看，如果找不到，我們就先用累積名次制，各位能不能接受？ 大家皆點頭表示接受此決議。 第13組：老師，你在發給我們的參加辦法上說「中途故障者以棄權論」，可是有可能是因別組的車子跨越跑道來撞我的車子，這樣我很倒霉，也很不公平！ 第20組：老師，我們可以在跑道線上拉繩子或放木材使每組的車子不會跨越跑道而撞上別人。 第7組：我覺得拉繩子不牢，車子還是有可能跨越；若放木材，萬一木材太高擋住了光源，就會影響車子的速度。 第4組：那放木條嘛！ 第26組：木條不能太細，不然有些人的車子一樣會跨越。 教師：好吧！我們就決議用較粗的木樁﹝約5平方公分的截面積﹞，不過得讓我在校園內找找看有沒有這種東西，若沒有，我們就得要另想一個法子囉！ 大家一致贊同這個暫時的決定。 第8組：老師，如果我的車子在比賽的三次中，其中有一次臨時故障，也要棄權嗎？ 第25組：可不可不要棄權，當最後一名計算？ 教師：好主意！就用這個議案，但是請各組儘量做到零故障。下次集合，我會把今天討論的比賽規則結果記錄下來，然後發給各位。 第16組：老師，得獎的獎品是什麼？ 教師：這一點，我要先跟各位說抱歉，因為辦這次活動並沒有什麼經費，所以將是微不足道的小禮物，各位能接受嗎？ 第4、25組：沒關係啦！只要能參加就很高興了。 教師：謝謝你們了解老師辦活動的用意。 2.詢問各組製作的進度 大部分組別已進入嘗試、摸索哪些變因的操作能使玩具車跑得又直又快，只有少部分組別還在傷腦筋其餘材料從何而來。 感想： 人們常說：現代小孩十分功利主義，沒有高價值的誘因即很難驅策他們去做事，然而我並不完全認同，孩子變得如此，多半是受大人們的影響。因為大人們常常認為貴重的、量多的，即是高價值的增強物，忽略學習過程中能穫得的實質、內在的改變，這種只重結果、不重過程的模式，難怪孩子變成功利主義下的產物。 在師生的討論對談中，發現孩子有時想得比大人還周到，考慮更詳盡，而且也提供寶貴意見。我常在想：當孩子正努力探索、參與小型社會制度的進行時，如果我們能給與機會參與而不是把他們當作是「無知的動物」，那麼他們將來必更有興趣投身於各種團體制度的改革；當大人用開放的心胸去接納孩子好的意見時，相信他們也能學得此應對模式，聆聽別人的想法、接納別人的建言。 第五次集合 對象：各組參賽小組長（共26位五年級小朋友） 時間：85年5月14日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點： 1.公佈比賽的規則 ﹝1﹞初賽 a. 共有25組參賽，分成五場比賽，每組組長於比賽前二週抽籤決定比 賽的場次及跑道。 b. 每場比賽有5組參與，皆比賽3次，採累積名次制，每場皆篩選出2組優勝者進入決賽。 ﹝2﹞決賽 a. 共有10組參賽，只比一場。 b. 比賽3次，採累積名次制，速度最快的前五名頒發小禮物嘉獎。 註：中途故障或「發生車禍」，則那一次比賽以最後一名計算。 2.教師要求小組長回班上，務必把集合公佈的訊息告訴組員。 3.詢問各組製作的進度。 4.提醒6月26日為賽車大賽日，請各組把握時間製作。下次集合將是在比賽前的6月21日。 第六次集合 對象：各組參賽小組長（共26位五年級小朋友） 時間：85年6月21日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點： 1. 詢問各組製作的進度 經詢問的結果，只有5、6組製作完畢，其餘尚處於「難產」之中。 2. 決議計劃的改變 因主辦者兼特教組長的身份，忙於統籌辦理智優班入班鑑定工作，又大部分組別的作品未完成，故比賽日期挪至9月份開學後辦理。期望增加一個暑假時間，各組能製作的更完善。 第七次集合 對象：各組參賽小組長（共26位五年級小朋友） 時間：85年9月5日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點： 1. 詢問各組製作的進度 2. 討論比賽的日期 調查： a. 9月11日﹝週三﹞能完成的只有5組 b. 9月18日﹝週三﹞能完成的只有7組 c. 9月25日﹝週三﹞能完成的只有12組 d. 10月2日﹝週三﹞能完成的只有15組 討論及決議： 因礙於10月份冷鋒可能過境，天後不佳，太陽將不露臉，故最後決定由12組出賽。 第一屆太陽能玩具車賽車大賽便訂於85年9月25日上午9:30~11:00。 第八次集合 對象：各組參賽小組長（共26位五年級小朋友） 時間：85年9月19日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點： 1. 確定出賽的組別及成員。 2.公佈比賽的前置作業 85年9月21日 星期六 為參賽作品拍「定裝照」 85年9月23日 星期一 規劃比賽跑道 抽籤決定比賽場次及跑道 張貼宣傳海報 85年9月24日 星期二 集合參賽小組長叮嚀比賽規則及當日比賽流程 85年9月25日 星期三 太陽能玩具車賽車大賽 3. 告訴學生：將有國語、兒童日報記者到校採訪。 感想： 當告之學生將有記者到校採訪、各班皆會來觀摩時，又再度激發學生的參與興趣，參賽組別馬上由12組增至17組，證明有些組員受「愛現」趨使，才能持續耐力完成作品。不過這並不是主辦者的目的。 第九次集合 對象：各組參賽小組長（共26位五年級小朋友） 時間：85年9月21日12:30~13:30 地點：中和國小中庭操場 集合重點： 1. 為參賽作品拍「定裝照」。 2. 督促作品完成。 第十次集合 對象：各組參賽小組長（共17位五年級小朋友） 時間：85年9月23日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點： 1.抽籤決定比賽梯次及跑道 第一場次 第二場次 第三場次 跑道 組別 入圍 跑道 組別 入圍 跑道 組別 入圍 1 第10組 1 第16組 1 第18組 2 第25組 2 第21組 2 第13組 3 第20組 3 第23組 3 第6組 4 第1組 4 第17組 4 第14組 5 第4組 5 第26組 5 第11組 6 第2組 6 第22組 討論及決議：初賽依學生要求、表決，錄取前三名。 決賽依學生要求、表決，錄取前五名。 當第三場比賽完畢，再抽籤決定決賽的跑道。 3. 比賽場地及規則的更動 因校內找不到足夠數量的木樁，所以跑道寬度增為2公尺，人可跟車。當玩具車偏向、碰到邊緣時，可平行移動，導其方向。鳴槍為開始的訊號。 全部組長皆表贊同。
決賽取前五名，每一名的全部成員皆有獎狀乙張及小禮物乙份，每張獎狀的背面將附上小組成員的合照及作品照片。 如圖： 第十一次集合 對象：各組參賽小組長（共17位五年級小朋友） 時間：85年9月24日12:30~13:30 地點：中和國小智優班教室 集合重點： 1. 叮嚀比賽規則 2. 宣佈比賽當日活動流程 時 間 活 動 流 程 9:30~9:45 校長及來賓致詞 9:45~10:15 初 賽 10:15~10:30 決 賽 10:30~10:40 休息及計分 10:40~11:00 講 評 3. 宣佈比賽當日所有工作人員 工 作 項 目 負 責 人 員 主持人 詹錦淵校長 招 待 黃禮松主任 總裁判 李添福主任 裁判人員 吳進利、胡勝鑫、林美蓉 秩序維持 顏嘉興、吳月貴 攝 影 沈尚亮、林麗羨 4. 徵求協助佈置比賽場地的義工。 5. 發通知單向級任老師請假。 通 知 單 85年9月25日 ( 星期三 ) 上午第二、三節將舉辦「太陽能玩具車賽車大賽」，請准予參賽者至中庭操場參加比賽！ [ 陰雨天則延期一日 ] 主辦者：吳月貴
自從舉辦太陽能玩具車的製作後，常常有參賽者到我的辦公室徘徊，興致高昂的拿著作品與我分享。其中最有趣的例子莫過於第21組的成員。當他們興致勃勃的以為輪子大就能跑贏別組時，即拿著作品來告訴我：他們要奪下冠軍。甚至在裝作品的紙盒上寫著「大天才」字樣。沒想到另一組成員也正好拿著作品來找我，一場會外賽的結果，證明輪子太大、太重，會阻礙玩具車的速度，因為只有2片太陽能晶片，能量有限。 第21組成員頓時愁容滿面問我該怎麼辦？教師溫和的問道：「你們想：是什麼原因使玩具車速度變慢呢？」學生答道：「大概是輪子太重了吧！」「那麼，回去換個小輪子試試看，說不定就可以克服這個缺點。」 拍「定裝照」時，第21組果然換成小輪子，而且速度也變得奇快無比，比賽結果還勇奪亞軍呢！看他們從自滿、受挫折、到恢復自信，我想這過程將是他們一輩子都珍貴而難忘的學習記憶。 另一個例子是第17組成員以為愈輕愈能克服風的阻力及車身的重量，於是用西卡紙當車身，結果風一吹、一走動，車身不一會兒就散得到處是「殘骸」，他們只好再回去製作得牢靠些，以證明假設是否正確。有不少組是在吵吵合合的情況下完成，相信這個過程也給他們一次難忘懷的合作學習經驗。 盼了五個多月的賽車大賽終於來到，那是一個考驗各組合作學習成果的終點站，也可以說是另一個起點的開始。要能夠零故障的跑完全部賽程，若非各因素都配合得當，絕無可能進入前五名。眼看著參賽者聚精會神的緊跟著車子走，一付深怕車子故障、偏離跑到、或解體的專注模樣，及其餘參賽者在跑到外拼命喊：「加油！加油！」我開心極了！因為這是整個活動的另一高潮，也是他們驗證摸索學習的結果，不管得不得名，他們都將知道：哪些因素才是真正影響太陽能玩具車的速度。 在4月到9月幾個月當中，讓我印象最深刻的是：常到辦公室與我分享製作過程及結果的孩子，他們大多數在原班並非是高學業成就者，有一些甚至是班上的好動搗蛋者，出乎意外，這個活動竟然提供此類孩子發展成就感。我們常說：提供多方面的學習，鼓勵孩子朝多元發展。這個立意十分良善，但不能偏心的把機會都給學業成就優異的孩子，造成許多「一無是處」的孩子被忽略在教室的角落。沒想到當初「自由組隊報名參加」的決定竟激盪出許多美麗的漣漪，實為主辦者額外的收穫！ 10月5日為比賽結果的頒獎日，共有5組﹝23人﹞上台領獎，由本校詹校長親自頒獎。看著一些小男生走路都會抖動衣袖的自信、雀躍模樣，我猜想他們從小到大大概還沒上台領過獎吧！ 最後，感謝本校參與主持賽程的所有工作人員，沒有他們的鼎力協助，活動將無法順利進行。而且有了這次的活動成果，校方表示願意繼續支持，還有不少老師主動表示願意參與舉辦往後的進階活動，這更是主辦者最初沒想到會獲得的迴響，總之，它是一段很豐碩的教學過程！
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