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運用互動學習與實境參與提升中學生對無線網通科技之探索能力
國科會科教處整合型計畫
計畫架構

        科學技術的進步需要各方面的人才與創新的應用發展,新的技術的產生往往都是從一個小小突然產生的一個靈感、一個不起眼的構思而造成的。而創造能力與思考發展啟蒙時期就在中小學的階段。現今的未來國家主人翁,我們的中小學生們,多數聰明敏捷,但是學習被動,為了使我們的科技能夠永續發展處於前端創新,唯有激發未來主人翁能夠有好奇心、激發他們的興趣、能夠從好奇心、興趣中主動學習、主動思考、主動的去尋找答案、主動的探索、創新與夢想未來。

        為了能夠提起現今高中學生對科學探索的興趣,以公眾所關注的話題下著手; 無線通信的應用科學是當今最炙手可熱的一個熱門話題。例如每個人都有行動電話,也就是俗稱的手機,手機除了可以通話,也可以傳送許多資料與各種多媒體的應用,想當然爾,陸續會有更多的應用發展出來。

        對於現在的無線通信這樣的熱門,應用的多元化越來越多,但是一般人對於無線通信存在著很多的錯誤迷思,不懂電磁波的原理,更別說會有對的觀念。所以網路上存在著許多的荒繆的一些錯誤傳言。最明顯的例子就是手機的無線電波可以煮蛋的網路傳言。甚至引起一波波的基地台恐慌; NCC 還為此特別強調手機功率與制訂數值不會對人體造成傷害之類的多場記者會。

        無線通信的各種應用對我們的生活這麼的方便,真的讓人產生對無線通信又愛又恨。但有多少人能夠對無線通信有瞭解,能夠說出個道理來?要能夠初步對無線通信有個了解,對高中生來說絕對不夠,必須要修習到大學二的電磁學,大三的通信原理與更深的選修課程微波工程等才能有所了解。許多相關科系的大學生在畢業之後都還不是很清楚無線電磁波如何的製造、量測、使用。原因在於大學課程早已先定位在學生能夠主動學習、主動思考、提出問題; 這與高中生認知學習方式大不相同。在這樣前提下教授課程專注在於數學式子的表示、演算,較少去描述強調其物理意義與如何應用元件特性,製造產生所需要的要素等。各項數學式子,物理表示方程式,推導、演算、證明是那麼的枯燥乏味,有多少人能夠專注用心聽完並理解?這樣的過程常使人產生學習倒退心、畏懼心。

        所以在整合計畫規劃上,跳脫大學課程繁瑣的數學理論,直接以簡單的物理名詞、簡單的關連性、直接帶到各種新的應用所帶來的方便與資訊快捷、感官刺激等。由遊戲活動中激發起高中生的興趣,有了對應用的興趣再引導晉階到原理的探索,從一般的教科書資料,再從資料的找尋、資料的搜索,網路資訊的應用,媒體資訊的整合到大學研究所研究型實驗室的開放,研究設備的展示與研究器材、實際實驗過程展示、各種活動項目、再由展示的展場介紹帶回到相關的科學理論,形成一種循環主動的學習方式。

        從性別觀念來看,我國一貫強調主張男女擁有平等的權利,但傳統性別觀念就區分了男性在理工較強,女性在理工科系方面成為少數族群,繼續在科學領域深造的女學生就更少了。所以在科學技術與應用創新的開發族群上,需要爭取女性的加入。從文化藝術的角度更需要女性的加入。期待能有更多新奇的觀點、更多創造,主動學習、主動思考、主動探索學習科學的女學生加入科學研究的行列。