雨中作樂:跨領域教案引導學生創造空間新體驗 ​​【創新教育個案探討二:青山國中小(小學部) 】

撰文:真識知識機構 責任編輯:謝宇程

圖2-1:青山國中小學生過往作品:光影展 (圖片來源)
在一個創新教案中,老師們希望引領學生觀察光的美妙世界

來到新北市汐止區的青山國中小,很難不注意到一個特別之處:該校的走廊,遠遠比多數國中小建築規格更寬闊。

為什麼?

原來這是當初設計時的巧思。汐止以多雨著名,一年到頭落雨的日子遠多於放晴的日子。下雨天時,好動的孩子無法到操場等空地玩耍,因此,貼心的建築師為孩子留了更寬的走道,給他們多些活動空間。

圖2-2:青山國中小特別寬闊的走廊,讓學生們在雨天有多些空間可以活動。

但這仍然不夠。

「上課到一半開始下雨,小孩就會很激動、吵鬧。下課時,他們就會站一排在走廊,或者試圖在雨中玩水。因為缺乏可以玩耍的地方,有時候就容易發生一些肢體衝突、或者語言衝突,讓老師忙著調解、焦頭爛額。」青山國中小王儷諭組長對如此現況頗為不捨:「每到下雨,孩子們的體育課得在地下室進行,地下室有非常多比較少使用到的角落,比較陰暗一點。」

有沒有辦法化解這個限制?或者,將多雨的氣候設定為教學場景,將劣勢反向轉化為一個教學契機?

在 108 課綱之下,青山國中小的師生有機會這麼做。


精心設計的禮物:量身打造的教案

自從實施民國義務教育以來,全台灣國小階段上的課程,以「課綱」進行一體適用的規定。縱使各地生活環境有極大差距,全國學生課程名稱、節數、內容架構,都是一樣的;各種教科書之間雖版本略有差異,但並不對應任何特定學校、地區的生活經驗。

但,應該這樣嗎?

住在海港邊的學生,是否該更多認識身旁的潮汐、海象、漁船?住在山上的孩子,是否該更認識身旁的樹木、昆蟲、林業?

108 課綱的精神理念之一,即使打破生活與學習之間的隔牆,引導學生為生活而學習、在生活中學習、在生活中展現學習的成果。

學生為了考試、分數、排名而學習,在聯考之後就把一切學習丟棄、還給老師 ── 這樣的學習模式,應該留在過往。

在這樣的精神之下,108 課綱讓每校創作「校訂課程」,針對該校孩子的需求,量身打造設計課程教案。

這樣的課程,是老師們為孩子精心打造的禮物。


圖2-3:青山國中小較陰暗的區域,可以成為「光的遊樂園」。

在陰溼多雨的青山國中小,教師們計畫為六年級同學建構一套 20 節課、專屬於青山國中小的校訂課程,讓雨天時校園中陰暗的區域能夠成為「光的遊樂園」。

由於多雨,陰暗的天氣,讓白天也能觀察光線的性質與美麗。

因為不能在闊地奔跑,所以何不學習靜靜體會與感受?

這群教師們的教案冒險,如此展開。

教案初始分工與構想

「光的遊樂園」教案,由四位教師合作規劃。其中有兩位美術老師,一位自然老師,一位資訊老師。帶著各自的專業進入課程設計團隊,這幾位老師有不同的分工與側重:

  • 自然科王聖堯老師:引導學生觀察光的性質,結合與回應自然課程中學到的知識。

  • 美術科王儷諭組長、陳美如老師:引導學生體會各種光色、光強所帶來的感受,並應用設計思考的概念,讓孩子發散、理解、想像,去設計一個好玩的、光的遊戲裝置,結合光與各種媒材進行創作。

  • 資訊科楊楚崧老師:配合學生的創作需求,關於控制燈光閃爍與強弱、透過繪圖軟體製圖、切割雕刻堅硬材質等各方面的指導。


圖2-4:陳美如老師對此教案所找尋的參考作品。此作品為居家點綴的商品。出處:Etsy

圖2-5:陳美如老師對此教案所找尋的參考作品。作品名稱:《Light & Shadow》作者:Kumi Yamashita。出處:Light & Shadow — Kumi Yamashita


在開始規劃之初,四位老師對此教案有以下的概略構想:

  • 先備知識:(都在四年級學過)

    1. 初階光學:例如光的直進、折射、散射、反射等現象

    2. 簡易電路學

  • 架構:

    1. 自然部分:認知
      回憶先備知識統整,包括光的特性以及電路學,並介紹光的遊戲。

    2. 美術部分:設計
      引導孩子發散思考,進行理解與想像,設計出一個與光相關的遊戲裝置。

    3. 資訊部分:製作
      讓孩子用繪圖軟體,精確規劃遊戲裝置的造型。選用適當的材質,運用雷射切割機製作部件。

    4. 整合呈現:將製作的部件組成遊戲裝置、打造「光的遊樂園」場域。

雖然老師們充滿熱忱地投入這個教案的創作計畫,但首次進行如此大型跨領域共備的過程,也讓四位老師經歷了好一番辛苦與挑戰。


課程共備遭遇的困難

在既定框架下的課程,都是經過多年反覆操作,逐步演化而來。在課程的銜接、操作可行性上,都已經過確認。教師們照表操作,通常可以確保基本的教學成效。但是從頭憑空創作課程,就有許多難關需要克服:

一、基礎知識能力的銜接

課程規劃的前提條件之一,是在於確認學生既有的知識能力。新課程必然是以學生既有的知識能力為基礎,向上發展、加疊、運用。

在這個教案中,確保教學成效的前提,在於對孩子這些方面的知識能力,有充分的掌握:

  • 對於光的性質,有多少學習與體認?是否足以創作「光的遊戲裝置」?

  • 對於遊戲、裝置的設計能力有多少基礎?在有限的課程時間中,要投入多少時間教學生設計思考的技巧?對於學生設計遊戲裝置的水準,如何正確期待?

  • 學生有多少運用軟體進行 3D 繪圖的能力?在有限的課程時間中,能將技巧強化多少?

美術老師陳美如表示,在細部課程規劃上,她一直在思考如何提供足夠的刺激,讓學生能夠掌控多種不同的美術媒材運用,而能夠創作出規劃中的光影裝置;在此同時,也能夠將資訊與自然的知識運用在其中。

以往國小自然科主要強調自然現象的觀察,但是在「光的遊樂園」中,自然科知識要能加以運用,有可能超越國小原本預設的技能範疇,因此該如何引導規劃相關的細節,也讓自然老師王聖堯頗傷腦筋:「忽然之間發現教學規劃前,要更仔細了解學生的狀況。」

二、跨領域協作的精準銜接

除了清晰認知六年級學生既有的能力,在此基礎上銜接課程,跨領域的銜接也非常重要。本課程有幾個環環相扣的節點,都需要精準銜接:

  • 光學知識到設計的銜接:本課程將由自然老師帶學生回顧光學的既有知識,並讓學生帶著對光的認知進入設計環節,將對於光的認知用在設計的過程之中。如果並沒有妥善的銜接,最後學生用燈光做出某種作品,其實不一定運用到光的物理知識。

  • 設計到製作的銜接:美術老師將承接第二階段,以光的認知為基礎,指導學生設計遊戲裝置。如果學生設計的裝置複雜度太高,可能會讓後續的繪圖與製作無法完成。如果複雜度太低,後續的繪圖與製作也會失去教學與演練的意義。

跨領域合作經驗豐富的楊楚崧老師指出:過往的分工多半十分明確,但這次的課程規劃有許多重疊之處,舉例來說「光的遊樂場」最後的佈展環節,學生除了需要能夠完成裝置科技設定,要達到設計目標,也需要設計思考與光影操作的環節皆屬到位。

對各參與老師而言,此跨領域的教案,需要三個領域的老師深度合作構思、反覆修正,才有可能帶領學生達到最佳的成品展現。此跨領域教案的內容環環相扣,其打造過程對老師們而言殊為不易。


三、教學內容與成果任務的前後連貫

過往教學以知識記誦、數理邏輯推理為主,而這兩方面的學習效果都易於用紙筆考試進行檢核。

在 108 課綱的精神之下,學習回歸生活,終於可以從應試教育的桎梏中解脫。即便如此,還是需要有合適的方式檢核學生是否充分學到了重要內容。務實而言,學生(與家長)都是重視:怎麼評量打分?

符合素養精神的檢核方式,需與整體內容架構呼應,並不容易構想設計。難點例如:

  • 如果本課的學習重點是人與人、人與空間之間「關係」的體會,學生可不可以用其他方式展現他的體會、促進互動,而非設計遊戲裝置?

  • 如果要以設計某個成品作為最終成果,學生可不可以設計遊戲,而不需要是裝置?不需要是用燈與發光?

  • 本課程中的幾個元素,如何配置比重,如何在成果中評估:

    • 對光學的掌握與應用

    • 設計的概念與品質

    • 製作的技巧與成品完整度

    • 人與環境關係與互動的體察與改善效果

美術老師王儷諭分享了她的困擾:「身為美術教師,引導學生進行設計思考,因此希望預留很大的空間給學生自由發揮,減少對成果的限制與明確期待。但後來與資訊老師討論成果製作環節,發覺不是任何的設計,資訊老師都能透過硬體科技進行支援配合。因此,我的構想常常到了資訊那關就變得不可行,以致於我們的討論常常在收斂後又被迫發散,不斷重複。」

「一開始構想教案的時候,只設定了成品的大方向,但後來在討論之後才發現,需要更具體的設定教案涉及的概念與初衷,才能夠確保學生的確有掌握各領域預設的學習目標。」資訊老師楊楚崧也指出:「才不會學生放個手電筒進去,就當作完成了光影裝置的設計。」

四、備課時間的限制

如同教育現場發生的許多困難,核心的限制之一是:時間。

目前的教師都身負相當沉重的課堂節數。例如資訊老師楊楚崧一周 21 堂課,自然老師王聖堯每周 18 堂課。而這都不包括他們為既有的課程進行準備、改作業、回答學生問題、處理學生生活問題的時間。

而要進行共同備課,不是一個人空得出時間就行,得要四個人都空得出時間。只要一個人不能空出時間開會,該專業部分的考量就會空缺,會議效益大打折扣。


「光的遊樂園」教案群組老師們帶著這些難關,參與了青山加速器,也透過這一系列的工作坊推進共備。

在青山加速器中的協助

圖2-6:青山國中小團隊在加速器工作坊之中專心備課的身影。

青山加速器計畫,包括從 2021 年四月到六月共八場工作坊,以及教案平台建構計畫。青山的四位教師參與該計畫,在教案共備的各種方面得益:

一、以軟體平台突破時間限制

青山加速器引導教師們使用有助共備教案的線上軟體平台。這些平台對於改善時間受限的問題,有幾方面的助益:

  1. 教師們可以運用自己零碎的時間構想教案,表達在線上專案中;也可以運用任何空檔進行回饋。如此,有益於老師們在忙錄的工作中參與共備。

  2. 由於教師們可以隨時上線撰寫教案、閱讀他人的想法,因此比較不仰賴四個人都能見面的實體會議。沒有約到四個人都出席見面討論,也可以推進教案進度。

  3. 運用線上平台,當教師們無法湊在同一空間討論時,只要時間允許,都可以遠距開會。如此,也讓共備討論的門檻大為降低。由於青山加速器工作坊的運作期間,恰好發生新冠疫情,透過線上平台上課、會議、共備已為大家所熟悉。


二、軟體與交流促進協作銜接的深度溝通

教師們其實都知道,需要針對各專業在課程上的分工協作完整溝通。但之所以沒有做到,一大部分原因其實就在於雙方可運用時間交集太少,可以溝通的時間太有限,而且缺乏共同的思考架構,使致溝通成本甚高。青山加速器也在幾個方面改善整體情況:

  1. 透過線上平台,減少了教師們溝通協調的難度,溝通可以更即時、更密集。也因此,在協作銜接上可以進行更完整的溝通。

  2. 青山加速器引入共用的課程設計架構格式,讓教師們在同樣的架構上進行討論,讓達成共識、達成協作細節更為便利。

  3. 青山加速器規劃了工作坊的時間,讓團隊以固定的時間進行討論,也讓老師有機會反覆回顧教案設計的細節與初衷,透過一次一次的交流檢討,將教案的細節整理得更加完善縝密。

圖2-7:青山加速器介紹老師們運用的課程規劃架構


三、共備社群強化學生知識能力基礎的判斷

在教案進入教室,實際讓學生測試之前,評估教案中對學生能力基礎判斷是否準確,主要就是靠經驗。

然而,一個教師的經驗有限,愈多教師組成共備社群,整體的判斷會愈是精準。

而青山加速器的其中一個功能,就是組成教師社群,給彼此建議指正。看到彼此的教案中,對學生的能力評估可能失準,可以提出,邀請對方再次考量。


四、資深專家協助教案核心素養提點

為了幫助參與的教師團隊優化教案,青山加速器團隊邀請了 108 課綱核心規劃者之一:范信賢教授,以及資深又熱忱的種子教師,陪伴參與教師們共備教案。

在工作坊中,教授與種子教師提醒教師們教案設計的重要原則,並且針對各別教案可以進步之處進行提點。

其中,青山國中小團隊受益甚深。「參與這個工作坊會不停提醒老師,當初所設立的初衷跟目標,以及希望學生達到的結果,沒有回扣到希望學生學到的東西。」楊楚崧分享。

圖2-8:范信賢教授在共備工作坊中給學員指導與提點

工作坊後教案成果

「光的遊樂園」歷經青山加速器的推進優化,架構上已經趨於完整。呈現探討如下:

  • 設計理念:學科專家思維:互動、關聯與設計

因為學校地處多雨環境,下雨時學生活動空間減少,因此透過探索陰暗的閒置空間思考如何改善空間的運用,希冀透過設計互動裝置瞭解人與環境的關聯,讓人與人之間的關係更緊密。

一、課程核心素養

青山團隊老師們在工作坊的歷程中可以更完整的思考課程架構與目標,本課程在在課綱之中所對應的素養內涵。表列如下:

項次

內容

E-A2

具備問題理解、思辨分析、推理批判的系統思考與後設思考素養,並能行動與反思,以有效處理及解決生活、生命問題。

E-C2

具備友善的人際情懷及與他人建立良好的互動關係,並發展與人溝通協調、包容異己、社會參與及服務等團隊合作的素養。

E-B3

具備藝術感知、創作與鑑賞能力,體會藝術文化之美,透過生活美學的省思,豐富美感體驗,培養對美善的人事物,進行賞析、建構與分享的態度與能力。

藝-E-A2

認識設計思考,理解藝術實踐的意義。

藝-E-C2

透過藝術實踐,學習理解他人感受與團隊合作的能力。

藝-E-B3 

具備藝術創作與欣賞的基本素養,促進多元感官的發展,培養生活環境中的美感體驗。

自-E-A2 

能運用好奇心及想像能力,從觀察、閱讀、思考所得的資訊或數據中,提出適合科學探究的問題或解釋資料,並能依據已知的科學知識、科學概念及探索科學的方法去想像可能發生的事情,以及理解科學事實會有不同的論點、證據或解釋方式。

自-E-C2 

透過探索科學的合作學習,培養與同儕溝通表達、團隊合作及和諧相處的能力。

自-E-B3

透過五官知覺觀察周遭環境的動植物與自然現象,知道如何欣賞美的事物。

圖2-9:學生透過測量、觀察、體會,作為設計的起點。

二、課程架構與內容安排

在確認了課程理念與核心素養之後,團隊教師逐步設計每一堂課的內容。表列如下:

科別/堂數

重要內容 / 內容安排

自然2節

課程內容複習、空間實地踏查

由自然科引領孩子進行與光有關的教學內容。不僅是對自然現象的初步觀察,並且需再進一步探討本課程裝置設計可能牽涉到的觀念,如光的直射、反射、散射、三原色等。

帶領學生進行實地踏查校園空間,並對環境進行描述與構想。向學生介紹「點子筆記本」的概念,學生可以將相關的觀察與構想,紀錄在筆記本上,留待後續的課程作運用。

資訊1節

工具教學

導入相關的數位製造技術與軟體的運用,包括:

  1. Miro:線上白板,可供學生團隊成員之間進行線上協同合作 

  2. Inkscape:向量繪圖軟體,學生構想的裝置(包括零件組成)繪製成電子檔之後,導入雷射切割機完成零件。

  3. Micro:Bit:微型電腦開發板(學生在過去已經學習過),以此操控 LED 燈的發光數量、閃爍以及發光顏色等等變化。

美術2節

光的遊樂園任務信、規準確立、學習單

美術2節

介紹相關創作、發想學習單(協同:資訊老師)

引導孩子思考裝置作品,觀察人如何與展示品發生互動、環境氣氛如何影響每個人在該處的心境。

美術5節

進行原型設計與創作(協同:資訊老師)

​​以設計思考的的脈絡引導學生進行裝置的構思與互動設計。

設計思考強調五個步驟:同理、定義、發想、原型、測試,透過以人為本的設計精神與方法,來創造更多的可能性。

資訊2節

運用 Inkscape 繪製出學生所設計的作品結構圖。

資訊2節

雷切作品及調整

美術4節

美術創作及佈置調整(協同:資訊老師、自然老師)

(以上共20節)

三、學習評量與總結性任務表現

  • 學習評量方式:

透過觀察校園,思考空間閒置的原因,進而理解光的原理,運用設計思考的方式結合色光概念,創作出光的遊樂園,透過創作光的互動裝置,建立觀者、作品與環境之間的連結。

  • 總結性表現任務:

透過設計思考並解析結構重組立體造型,創作出具有閃爍及顏色變化的互動裝置。

圖2-10:透過「光的遊樂園」課程實作,
希望讓孩子們覺察「人與環境」之間的連結關係。

教師迴響

在青山加速器之中,為學生量身打造的教案逐漸成形,並且將要進入課室,帶領學生們實作。

面對新教案進入教學現場,老師們有信心,經過青山加速器對教案的優化過程,本教案具有高度整體性,而不是各科老師各彈各的調。王儷諭老師指出:「我們各有不同的科目專業,發想容易發散而無法聚焦。青山工作坊的共備過程,幫助我們想法有層次、有架構地進行收歛。」

「透過共備的過程,團隊找到了核心概念:關聯與設計。學生以光影、明暗為媒介,去覺察人和環境的互相影響、互動關係。」張晨昕老師看到這門課程的特色與效果,在於將很抽象難教的思維,轉變成具象可見的事物,讓孩子們能體悟理解。

「在多人進行課程共備時,其實容易在討論中失焦。當我們發生失焦時,在共備的對答過程中,就會重新審視核心概念,然後拉回正軌。」美術老師陳美如認為:「透過設計課程的總結性表現任務,可以體現與達成課程設定的初始目標,讓孩子能學習到課程的精髓與重點。」

「許多教案都是經過長期實驗與積累,但此份教案卻是青山這個教案團隊老師們從零開始打造,而且同時申請『110學年度新北市智慧學習領航學校計畫』。因為有青山加速器,帶來教師社群豐富經驗與多元觀點,讓課程構思與討論上可以加速,也更能確保成效。」青山黃鐘瑩老師指出。

備案的結束,必然是教案修正的開始。青山老師們也準備好,在一次又一次的教學中、與教師們交流分享過程中,讓本教案不斷打磨,更加充實完整。