七、科學教育實作學門（學門代碼：HSSB1）

因應國際間對於國民科學素養與科技人才培育的高度重視，特別強調科學、科技、工程與數學（STEM）的跨領域整合、探究與實作、以及二十一世紀關鍵能力的培養，國科會自103年5月起，將原推動之「科學教育實作型成品設計製作研究計畫」擴編成立為「科學教育實作學門」，以強化相關計畫之規劃與推動。

本學門旨在鼓勵：科學與跨領域教育實作型產品或系統之研發、典範性科學與跨領域教育實作型成品之發展、以及能協助十二年國民教育課程實施，乃至全民科學素養提升之教育產品與教材開發。透過此推動，期能提升各層級學習者科學與跨領域學習品質與成效，並培養實作型成品設計製作人才，進一步發展我國科學與跨領域教育特色。

請於下列各項中擇一為計畫重點（但計畫內容可涵跨其它向度）：

（一）科學與跨領域學習軟硬體設計製作

針對數學、自然科學及科技領域中較不易理解的學習內容，或依據既有科學或科技教育研究成果，回應學生的學習困難，發開具學習鷹架功能之學習軟硬體、資料庫、平台或學習診斷工具（如：AI、Learner Analytics、APP、XR (AR/VR/MR/Haptic)、混成式學習、網路系統等新興教育科技）。對象為適合中、小學生或大眾使用，並可涵蓋十二年國民基本教育或其他各領域學科（如人文、社會、藝術）內容，強調與科學、科技、工程或數學的STEM/STEAM 跨領域整合，以促進中、小學生自我學習能力及大眾終身學習能力的培養，並發展跨領域問題解決與多元批判思考之特色。設計成品內容可於下列擇一項或多項結合：

1. 概念知識建構、探究與實作、創造思維、問題解決、運算思維與設計思考等。
2. 人工智慧（AI）、物聯網（IoT）、機器人（Robot）、虛擬實境整合技術（XR）、3D列印、Arduino、Micro:Bit及其它自造教育等技術。
3. 以發展學習評量為目的之學習分析與診斷設計。
4. 後疫情時代線上同步教學或數位學習系統所引入之新科技與新技術。

計畫要求：所設計製作之科學與跨領域學習軟硬體必須符合下列各項

1. 必須依據適當的或創新的教學與學習理論作為學習軟硬體發展的基礎。
2. 完成之學習軟硬體，必須對學生的科學素養、探究能力、問題解決能力、創造力、運算思維能力、設計思考能力等，其中至少一項的學習成效有幫助，並須進行實徵性評估（請參考二、計畫書內容之7.試用計畫）。
3. 成品須搭配學習活動設計，並提供學習/教學使用手冊及評量，以利可將實作成品實際運用與推廣在教育場域。
4. 學習軟硬體須能在個人電腦或行動裝置之應用/網路及行動網路之應用/網路平台下載、執行或銷售。

（二）科學與跨領域玩具與遊戲設計製作

利用較易取得之材料，設計製作適合中、小學生或大眾使用的科學與跨領域玩具與遊戲（或套件）。其內容須涵蓋數學、自然科學與科技相關原理，並具教育性、趣味性與啟發性，同時兼具創新性、功能性與經濟性，且有別於既有類似產品。產品內容亦可涵蓋十二年國民基本教育或其他各領域學科（如人文、社會、藝術），強調與科學、科技、工程或數學的STEM/STEAM跨領域整合，以促進中、小學生自我學習能力及大眾終身學習能力的培養，並發展跨領域問題解決與多元批判思考之特色。此類產品須提供明確的操作方式、觀察重點，或引導思考與探究的問題，讓學生或一般大眾能輕易操作與理解；並附有相關原理的簡要說明與搭配的教學活動設計，以增進學習成效。設計成品內容可於下列擇一項或多項結合：

1. 概念知識建構、探究與實作、創造思維、問題解決、運算思維與設計思考等。
2. 人工智慧（AI）、物聯網（IoT）、機器人（Robot）、虛擬實境整合技術（XR）、3D列印、Arduino、Micro:Bit及其它自造教育等技術。
3. 以發展學習評量為目的之學習分析與診斷設計。

計畫要求：所設計製作之科學與跨領域玩具與遊戲必須符合下列各項

1. 使用之材料、零件、組件及製作之成品必須符合國家相關之安全標準與規定。
2. 設計之玩具與遊戲必須具有學習之功能，其玩具之功能非單一且具有擴充性，及必須具有趣味性。
3. 玩具與遊戲之設計必須符合人體工學。
4. 成品須搭配學習活動設計，並提供使用手冊。
5. 成品與學習活動設計須進行實徵性評估（請參考二、計畫書內容之7.試用計畫），且須有市場銷售價值。

（三）科學與跨領域實驗器材設計製作

將數學、自然科學及科技領域之基本概念或原理，導入日常生活中的創意，以具體示例的方式（包括實體、模型或其他類比模擬等），設計可供學生或大眾動手操作之實驗器材，作出妥切的說明與展示，以供大眾理解、動手操作，並予以商品化/商業化。此類產品呼應十二年國民教育課程綱要「探究與實作」的精神與實務，亦可結合其他領域（如人文、社會、藝術）之學習內容，強調與科學、科技、工程及數學的STEM/STEAM跨領域整合，以促進中、小學生自我學習能力及大眾終身學習能力的培養，並發展跨領域問題解決與多元批判思考之特色。設計成品內容可於下列擇一項或多項結合：

1. 概念知識建構、探究與實作、創造思維、問題解決、運算思維與設計思考等。
2. 人工智慧（AI）、物聯網（IoT）、機器人（Robot）、虛擬實境整合技術（XR）、3D列印、Arduino、Micro:Bit及其它自造教育等技術。
3. 以發展學習評量為目的之學習分析與診斷設計。

計畫要求：所設計製作之科學與跨領域實驗器材必須符合下列各項

1. 利用本土性的題材和較簡易之材料。
2. 使用之材料、零件、組件及製作之成品必須符合國家相關之安全標準與規定。
3. 設計之實驗器材必須具有學習之功能，且具有互動性及趣味性。
4. 實驗器材之設計必須符合人體工學。
5. 成品須進行實徵性評估（請參考二、計畫書內容之7.試用計畫），且須有市場銷售價值。

詳情請參閱 115年國科會人文處科學教育領域專題研究計畫學門規劃重點研究項目