深具新課綱精神的教學法-專題式學習(PBL)—以太陽能發電專題為例

閱讀時間約 3 分鐘
溝通能力,是專題式學習的基本功。
在現今快速變遷的社會中,學生需要掌握更多實用的知識和技能,以應對未來的挑戰和機遇。如果只是傳統式的講述教學,或是考試至上的學習環境,當學生脫離學生身分時,有多少人能不只紙上談兵?有多少能力已經成熟到可以因應社會競爭?有許多教學方針是眾多教育者必須不斷修正與增能的。專題式學習(PBL)正是一種能夠提高學生自主學習能力和問題解決能力的教學法。透過PBL,學生不僅能夠在學習過程中探索自己的興趣和專長,更能夠學習如何在團隊中合作,解決真實世界中的問題。因此,越來越多的教育機構開始推廣PBL,希望能夠培養出更具創新思維和實踐能力的學生。
何謂專題式學習(PBL)?
PBL(Project-Based Learning),又稱為專題式學習,是一種以學生為中心的學習方法,著重於學生的自主學習問題解決合作學習,另外,也有促進跨學科整合貼近生活應用等特點。在PBL中,學生需要從真實的問題或挑戰中自主學習和探究,而不是單純地接受老師的知識講解。PBL以問題為起點,不限縮於學科內知識,除了學習之外,過程中也強調學生的交流和合作。從新課綱開始推行以來,一方面強調素養能力的建立,一方面也鼓勵教師發展有別於以往的教學模式,作為眾多教學法之一的PBL,其教學特點可以有效地促進學生的素養發展和達成課綱的目標。
專題示例—模擬太陽能發電系統
如何將PBL與自身學科專業的教學結合,是教師躊躇許久的問題,因為萬事總是起頭難,尤其是像這種擺脫自己習慣的教學模式的狀況。以下就以物理科的能量章節來做舉例,提出一些教師可設計、學生可參與的PBL學習任務,可讓教師作為課程設計的參考,提供一些學生在尋找探究主題或甚至小論文等等競賽的主意來源,希望藉由拋磚引玉,引發更多學習樂趣。
太陽能發電系統除了能量的轉換知識之外,還涉及有關其他光學、熱力學等章節的知識。學生可以討論和研究不同的太陽能發電系統,比較其優劣、成本和效率等,並且設計一個能夠在不同環境下運作的太陽能發電系統,同時探討太陽能發電系統與社會、環境等相關的議題。以上這些面向較無法單獨完成,可善用分組教學的優點,使學生進行溝通並分配學習任務,以下是組內分工的參考:
  1. 研究太陽能發電的原理:學生可以研究太陽能發電的原理和相關的物理知識,例如太陽輻射、太陽能電池的原理和結構等,進一步了解太陽能發電的運作過程。
  2. 設計太陽能發電系統:學生可以設計太陽能發電系統的結構和零部件,包括太陽能電池板、蓄電池、控制器等,並了解這些部件如何運作以及如何搭配使用。
  3. 模擬太陽能發電的實際效果:學生可以使用模擬軟體或製作實際的模型,模擬太陽能發電系統在不同天氣條件下的實際效果,例如陰天、晴天和雨天等,進一步了解太陽能發電的實際效果和限制。
  4. 研究太陽能發電的應用:學生可以研究太陽能發電的應用,例如太陽能發電系統在房屋、船舶等領域的應用,了解太陽能發電的市場前景和潛在的應用價值。
除了這些重點,當然也需要共同整理數據、圖表等分析結果。我們可以看到,透過一次的PBL學習,不僅物理知識的建立,學生可以進一步了解太陽能發電的原理和應用,並培養問題解決能力和創新思維。此外在應用層面,學生還能透過市場調查,實際探索現今社會對於能源利用的發展程度,評估市面上相關產品的價值,可謂整合自然科與社會科的學習特點。學生還可以通過分工合作,學習如何與他人溝通和協作,從而培養團隊合作精神和領導能力。
素養這回事其實不是現在才有,只是藉由課綱的推行再次強調其價值。
上述的太陽能發電只是課程主題,我們該教給學生的其實是執行力、行動力、問題解決能力、知識整合能力、團隊合作能力...等等,這些才是帶得走的,且能在持續發展的社會上踩穩腳步的實力。
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以現職教師的經驗,分享在教育現場所出現的各種狀況,希望透過文字的記錄能夠幫助到同樣在教育界打拼的教師們,除此之外,也能令家長與學生受惠,一同來關心教育議題。
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