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2

目錄

壹、 簡介 ........................................................................................................... 4

一、計畫緣起 .................................................................................................................................. 4

二、資訊教育發展目標 .................................................................................................................. 4

三、學校資訊教育的 SWOTs 分析 ............................................................................................... 5

四、應用工具樹莓派（Raspberry Pi）的分析 .............................................................................. 6

五、推動目標 .................................................................................................................................. 7

貳、 教學模式 .................................................................................................. 8

一、教學理念 .................................................................................................................................. 8

二、參與學生 .................................................................................................................................. 8

三、創意教學環境 .......................................................................................................................... 9

四、學習方法 ................................................................................................................................ 10

五、創新教學模式 ........................................................................................................................ 11

參、 教學活動設計與歷程 ............................................................................. 12

一、教學活動主題 ........................................................................................................................ 12

二、教學活動設計實例 ................................................................................................................ 13

三、領域議題能力指標及教學活動內容 .................................................................................... 16

四、教學活動歷程 ........................................................................................................................ 21

肆、 與現有資訊設備及數位資源整合程度 ................................................... 24

一、新增資訊設備 ........................................................................................................................ 24

二、現有資訊設備 ........................................................................................................................ 24

三、現有數位資源 ........................................................................................................................ 24

伍、 成效評估 ................................................................................................ 26

一、學校主要成果 ........................................................................................................................ 26

二、師生應用成效分析 ................................................................................................................ 27

三、學生學習成效分析 ................................................................................................................ 28

四、效益評估 ................................................................................................................................ 28

3

陸、 團隊運作模式與歷程 ............................................................................. 30

一、運作模式 ................................................................................................................................ 30

二、整體團隊發展及歷程 ............................................................................................................ 34

三、團隊擴散 ................................................................................................................................ 35

柒、 結語 ........................................................................................................ 36

4

壹、 簡介

一、計畫緣起

因應資訊科技發展快速，為激發教師活用資訊科技，培養學子六大核心能力之品格力、

知識力、閱讀力、思考力、創造力、與移動力，本校組成資訊科技融入教學具創新特色團隊，

發展資訊科技融入教學特色，建立多元及具學校特色之創新教學模式。透過資訊科技進行跨

校教師互動及合作教學，分享教學與學習經驗，經營跨校教師社群。

本團隊發展願景共有三項，分別是發展學生創意、合作學習、培養學生科學與數位能力。

二、資訊教育發展目標

隨著十二年國教新紀元的到來，與日趨嚴重的少子化趨勢下，國中部的發展正面臨前所

未有的挑戰。因此發展具有特色的校本課程，提升競爭力，屬當務之急。基於學校過去資訊

教育優異的傳統，期望能再次發揮火車頭的力量，協助發展出以資訊為特色的校本課程，因

學校擬定之發展目標如下：

資 訊 教 育 發 展 目 標

1. 發展以資訊為特色的六年一貫校本課程，使其成為校本課程的典範。

2. 結合資訊與各領域能力指標，培養學生能運用資訊技術動手做科學。

3. 運用新興科技開創不同的教學模式，提升教師教學與學生學習成效。

4. 採用不同模式的硬體設備，發展出「科技教室」的教學模式。

5. 導入最新資訊科技，並精進學校課程及教學，提升學生學習成效。

6. 加強國際教育交流與接軌，期望學生能參與國際各項科學創新競賽。

學校願景一：創意

•運用資訊科技能力，結合領域能力指標，創新學習。

•培養學生創造力，使其能運用資訊科技，解決問題。

學校願景二：合作

•發展團隊合作之實作課程，培養學生合作學習與解問題之能力。

•教師指導學生團隊，參與資訊競賽或科展。

學校願景三：科學與數位能力

•運用資訊技術，結合自然或社會科學能力，讓學生能主動動手做科學。

•培養學生應用資訊科技，解決科學問題。

願

景

5

三、學校資訊教育的 SWOTs分析

因

素

內部 外部

S (優勢) W (劣勢) O (機會點) T (威脅點)

學

校

環

境

1. 高中部與國中部教

師、設備、環境等相關

支援。

2. 可發展具有特色之

校本資訊課程。

1. 資訊經費有限，設

備汰舊換新不易。

2. 完全中學國中部之

資訊融入教學易受忽

視。

1. 近年來資訊教育

越來越受重視。

2. 因應 12 年國教，

學校須展現課程特

色，建立口碑。

少子化浪潮下，

學校若無特色，

招生挑戰極高。

學

生

學

習

1. 學生對資訊充滿熱

忱，可提供多元及創新

課程供學生選擇。

2. 可培養學生與高中

端資訊課程之銜接能

力。

1. 學生參與資訊專題

或資訊類科展的風氣

可再提昇。參加資訊競

賽的動機需提升。

2. 學生團隊學習的能

力須培養。

1. 教育局與教育部

每年舉辦各項資訊競

賽與科展，提供學生

發表的舞臺。

2.可與外國學生進行

資訊教育觀摩。

學生差異化甚

大，課程需因材

施教進行設計。

教

師

專

業

1. 教師資訊能力強，

團隊研究風氣盛

2. 教師對資訊融入教

學接收度高，使用的比

率高。

1. 教師教學負擔重，

無額外時間指導學生

相關競賽或學習。

2. 教師需額外時間學

習與適應新科技。

1. 因應 12 年國教

，教師深感發展特色

的重要性。

2. 教學資源豐富，性

能越來越好，價格越

來越低

使用新的資訊融

入教學方法，學

生學習評量不

易。

行

政

專

業

1. 校長與行政對科技

領導及資訊教育支持

度極高。常召集會議，

協助解決問題。

2. 資訊發展會議定期

研商發展策略。

3. 學校有充足的人力

1. 完全中學行政業務

量繁重，對發展創新性

的專案，往往心有餘力

不足。

2. 行政不易提供額外

人力，支援資訊教育。

1. 積極爭取經費，落

實願景。

2. 提供教師更多的

資源與支援系統。

3. 校長觀課走察，對

教師資訊融入教學具

有正面影響。

1. 資訊科技變

動極快，團隊思

維不易跟上潮

流。

2. 行政同仁的

資訊素養進步

慢。

6

支援資訊融入教學

家

長

資

源

1. 家長樂於擔任志工

或提供相關資源。

2. 家長支持校本課

程，並鼓勵學生參與

少部分家長過 於重視

升學，擔心校本課程會

影響 學生成績。

具有資訊專長的家

長，對於學校資訊技

術或資源可提供相關

的協助。

升學容易影響家

長對資訊校本課

程的支持。

四、應用工具樹莓派（Raspberry Pi）的分析

樹莓派是一款約卡片大小的單板機電腦，使用自由軟體 Linux

作業系統。它是英國樹莓派基金會於 2012 年 2 月開發出來的，

目的是以低價硬體及自由軟體促進學校的電腦科學教育。樹莓

派目前正迅速廣泛地應用於教育上，也被計畫應用於第三世界

平價電腦上。例如機器人、體感設施、組裝成超級電腦、自走

車、LED 電子看板、嵌入傳統電話機的音樂播放控制器、遊戲機模擬器、溫室控制系統、智

慧型微波爐、電腦聲控咖啡機等。

樹莓派具有體積小、重量輕、價格便宜、節省電力等優點，其特色規格包含電源 3.5 W (省

電)、重量約 45 g (體積小重量輕)、USB 介面 (可外接裝置)、HDMI 介面 (可外接螢幕)、

GPIO (可結合電子裝置)等。目前在機器人教育與程式教育最常用的工具包含個人電腦、樂高、

Arduino、單板電腦 (樹莓派) 等，我們針對以上工具進行分析如下：

工具 個人電腦 樂 高 Arduino 樹莓派

適用

領域

□機器人教育

▉程式教育

▉機器人教育

△程式教育

▉機器人教育

△程式教育

▉機器人教育

▉程式教育

價格 10,000~20,000 18,000~25,000 2,000~4,000 3,000~5,000

優缺點 1. 不利用在推廣

機器人教育

2. 不利使用自由

軟體

3. 價格較高，行動

性差

1. 價格昂貴，零

組件維護不

易

2. 受限於廠商

專業軟體硬

體

1. 價格便宜，但

輸入輸出不

夠完整

2. 屬於開放式

硬體，使用自

由軟體

1. 價格便宜，有完整的

輸入輸出

2. 屬於開放式硬體，使

用自由軟體

3. 使用記憶卡，可安裝

不同作業系統

7

3. 無法使用自

由軟體

3. 軟硬體有利

於創作

4. 軟硬體有利於創作

註：▉ 表示完全適用 △表示部分適用 □表示小部分適用

樹莓派並非完整商品，需要動手組裝，但可提供師生更多自主運用和設計的空間，且屬

自由軟體，一般師生要自行下載安裝，需搭配相關課程。但近年來，創客 (Maker) 的崛起，

使樹莓派在教育上的應用，注入新的觀念，其中包含：

1. 重視個人化和客製化的應用，可說是思考力、創造力與移動力的工具。

2. 社群和論壇內容相當多，可獲取新觀念和技術，提供知識力和閱讀力學習的環境。

3. 系統提供多種開放系作業系統，是資訊科技廣度和深度延伸學習機會。

4. 需要作中學，並且預留個別創作空間，培養學生按部就班，觀察能加強、細心和耐力建

立，尊重個人化的特色、培育創作自信心等品格力。

五、推動目標

(一)、學生學習

1. 培養學生主動運用資訊科技，動手解決科學問題的能力。

2. 結合學科能力指標，培養學生動手做科學的動機。

3. 舉辦相關競賽活動，推動學生參加資訊科技發表，參與科學展覽、資訊競賽等，提供

學生發揮創意的舞臺。

(二)、教師教學

1. 成立專業社群發展，提升教學品質。

2. 辦理種子教師研習，培養使用自由軟體之教師團隊。

3. 製作使用數位教材成果與分享，辦理教學觀摩、研習、座談。

(三)、教學環境

1. 成立創意「科技教室」，並發展其精進課程與教學模式。

2. 引入社會資源和大學資源，舉辦社區與社會資源推廣，發展學校特色課程

8

貳、 教學模式

一、教學理念

我們的教學理念可用下圖來說明，在教學上，我們利用資訊科技概論及生活科技課

程讓所有學生以個人為單位，應用科技教室進行動手做科學課程的基本能力學習。當所有學

生達到基本的學習後，我們開設校本特色選修課程，舉辦暑期營隊，讓有專精的同學參與機

器人競賽培訓等方式，讓有興趣有專長的學生，可以透過團隊合作的方式，進行各種主題的

專題製作。

所以就是讓學習從普及、個人、基本能力開始，達到專精、群組、及專題製作的金字塔

學習模式發展，以達成拔尖扶弱、創新主題應用發展的目的。

二、參與學生

在課程設計上，高一所有學生在資訊課程及相關課程中，每人都會學習到六個小時的基

本課程。有興趣的高一生可以選修學校的機器人或程式設計特色課程，如果願意額外投入時

間參與的同學，也可以參加社團、科展、或機器人比賽培訓團隊，老師都會額外利用時間指

導，讓所有學生儘量可以適性發展。每年參與學生年級、班級與人數如下：

年 級 參加對象 班 級 班級數 人 數

高一 全校，體育班除外 101-115 15 570

高一 特色選修課程 選修班 2 60

高一高二 社團 選社同學 選社同學 15

七年級 全校，體育班除外 701~706 6 217

八年級 全校，體育班除外 801~806 6 197

資訊科技概論課程自然與生活科技課程

普及All

個人Individual

基本能力Basic skills

校本特色選修課程暑期營隊

機器人競賽培訓

專精Profession

群組Group

專題製作Project

9

三、創意教學環境

過去學校以使用個人電腦、筆記型電腦、行動載具等為主，隨著資訊科技快速的發

展與物聯網（IoT）的趨勢，我們認為資訊工具在教學上的應用應該有其他模式，近年來單板

電腦普及，如樹莓派（Raspberry Pi）、香蕉派（Banana Pi）、Intel Galileo 等，教學上有非常大

的彈性，具有價格便宜、攜帶方便、體積小、耗電低、發展潛力高等特性，因此我們評估單

板電腦在教學上具有非常高應用的價值，例如程式設計、機器人、物聯網等。

傳統的電腦教室都是使用主機式的個人電腦，價格較高，且個人電腦常安裝 Windows 作

業系統，老師與學生都不太願意使用自由軟體，我們的科技教室則是使用樹莓派電腦系統取

代電腦主機，不但價格便宜，且只能使用自由軟體，可以帶著走，可兼顧機器人教育與程式

教育。

同時因為價格便宜，學生也可以自行購買相關的硬體設備，成為帶著走的電腦主機，因

此我們規畫使用樹莓派單板電腦來取代個人電腦，相關的設備包含如下

樹莓派電腦系統 = 螢幕 + 樹莓派 + 記憶卡 + 鍵盤滑鼠 + 無線網路模組

本校建置的創意教學環境「科技教室」 科技教室相關的器材

機器人課程上課的情形 學生分組互相研究解決問題的情形

10

四、學習方法

我們以資訊科學應用為核心，科學知識為輔，以單板電腦樹莓派為工具，整合資訊與

科學應用，於各領域創新教學，其中包含：

(一) 專題製作方面

積極鼓勵有興趣及有專長的學生使用單板電腦發展各種應用，指導學生如何製作專題，

並提供相關的資源給學生，使其具有專題製作之能力。

(二) 舉辦科學營隊

每年寒暑假定期舉辦單板電腦的科學營隊，鼓勵學生參與，並建立學生使用單板電腦

解決問題的能力，並運用雲端資訊平台，建立學生學習歷程。

(三) 競賽指導

每年固定推派學生參加台北市機器人競賽，建立長期培訓的機制，讓有興趣、且有專

長的學生得以適性發展。

(四) 科技交流

鼓勵教師參與其他學校資訊科技交流的社群，推廣單板電腦教學在資訊及科學應用上

的範例，也鼓勵學生積極參與國內外學生交流，形成強大的學習社群，例如與大陸及

新加坡學生交流。

(五) 社團活動

成立單板電腦相關的社團，讓有興趣的學生發展長才，並提供相關的資源給社團，例

如聘請有專精的指導教授。

資訊科學應用

專題製作

科學營隊

競賽指導

科技交流

社團活動

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五、創新教學模式

本團隊的創新教學模式為「CAT - PBL 優質學習，創新導航」，傳統的 PBL 是透過簡

單的生活實例，藉由小組的方式，來達到自主學習的目的。我們團隊希望傳統的 PBL 模式

下，以創新 C (Creative) 為核心概念，鼓勵學生應用 A (Application) 新科技，如樹莓派等，

以團隊 T (Team) 學習的模式來進行學習。CAT – PBL 教學模式是在傳統的教學模式中注入

創新、應用、團隊的概念。運作模式分述如下：

先是透過教師與學生發想，共同找出會對學生生活造成不便的事，不管對象是學生自

己或是最貼近學生的人、事、時、地、物。然後聚焦在學生最想解決之問題，透過與教師討

論，找出一個極具創意又可行的解決方法，此即為創新 C (Creative)。

接下來，因應物聯網時代的到來，我們鼓勵學生使用學校現有但又有別於以往的資源；

也就是學生並非使用傳統電腦教室的個人電腦或學校提供之筆電、平板等，而是使用外型輕

巧、好攜帶、耗電低的樹莓派。再搭配自由軟體一起使用，在教學上有非常大的彈性及非常

高應用的價值，此即為應用 A (Application)。

最後，我們強調運用團隊的合作模式來進行學習。不論是學生與學生間的分工學

習、老師與老師間的分工合作，甚至是老師與學生間的分組配合，都是這個團隊不可或缺的

元素。透過這樣的運作模式，過程中激盪出無限火花，此即為團隊 T (Team)。

例如，教師們曾與兩位高中女生發想出一個問題---月經來時，要如何把衛生棉處理好，

這個問題最貼近她們，也令她們最頭痛。當然很多人都會想，把衛生棉投進垃圾桶裡就可以

了又沒差，但是她們決定利用樹莓派製造一台「棉棉處理機器人」，當衛生棉投進垃圾桶後，

先將它用保鮮膜包好，再投入收集桶內，以避免衛生棉沾黏在垃圾袋上，亦解決發出臭味的

問題。

所以，我們的教學模式不但強調專題研究的方式，也儘量讓學生分組學習，針對問題，

發揮個人及群體的創意，激盪出解決問題的方法，並能分工合作，learning by doing，動手設

計並製作出解決問題的方法或裝置，讓學生能夠透過創意及全體學習的方式，發揮個人的智

慧，這也是十二年國教活化教學很重要的一個主軸。

12

參、 教學活動設計與歷程

一、教學活動主題

以資訊科技的程式教育為核心，先讓所有學生學會使用圖控程式語言 Scratch 的設計，

然後再透過與各科主題結合的方式，讓學生發揮創意，應用在各個領域上。

例如在物理方面，讓學生瞭解電子電路的原理，並能根據電路圖動手實作出電路。此外

學生也可以利用運動學的基本原理，設計出相關的裝置。

在化學方面，學生可以根據設計需求，運用化學反應的相關學理，使用資訊科技設計出

所需的裝置。

在生活科技科方面，則可以讓學生瞭解各種基本機械結構，或連動裝置等，讓學生在設

計各種裝置時，可以應用所學的基本原理。

在生物科方面，學生也可以透過樹莓派，針對一些環境議題，設計環境監控的裝置，透

過這種發揮創意，應用科技，解決問題的模式，達成跨科協同教學的目的。

資訊科技

生活科技機械結構

化學化學反應

物理電子電路

生物環境議題

資訊科學程式設計

13

二、教學活動設計實例

在各個教學主題單元中，我們規劃了 15 個融入的單元，目前已經完成 9 個教學設計，

下面我們將以其中一個實例說明採用教學的模式，教學模式如下：

老師請同學使用樹莓派設計出一個裝置，使生活更美好或能提高生活品質，設計主題為「宜

居生活」。

(一) 團隊共同發想多個解決問題的方法

針對這個主題，團隊討論後提出 10 個解決的方法。包括 1 演奏樂器時無暇翻譜→自動翻

頁譜架、2 早上來不及找衣服→自動配衣服、找衣服、3 空氣髒→把馬路上的 CO2 抽離回收

(CO2 可以變成能量)、4 大家都懶得做垃圾分類→自動掃地+分類、5 雨傘濕時要進入室內→

自動收傘架等。

(二) 資料蒐集，並評估各項解題方法

學生針對各種解題策略搜尋相關的資料，了解各種方法發展的情形，作為要採用哪一種

解題策略的依據。

(三) 收斂至一個覺得最可行的解題方法

選擇第五個解決問題的方法，也就是設計與製作自動收傘架，因為目前並沒有這樣的裝

置，同時有許多地方可能會有這樣的需求，例如公共空間室內，可以放在室內使用。

(四) 提出使用此法法解決問題的策略

運用物理科第二冊圓周運動單元，探討切線加速度與法線加速度的相關理論，並探討未

團隊共同發想多個解決問題的方法

資料蒐集，並評估各項解題方法

收斂至一個覺得最可行的解題方法

提出使用此方法解決問題的策略

設計解題步驟，並提出相關的構想

使用樹莓派等工具實地製作

評估解決問題方法的優劣

14

來設計時會使用到的相關物理量。

(五) 設計解題步驟，並提出相關的構想

設計並繪製相關的概念圖，設計裝置模型，並探討使用的材料等，同時進行簡易的物理

原理探討。

(六) 使用樹莓派等工具實地製作

將裝置使用各種材料實際組合起來，並設計相關的操控程式，完成實際作品。

(七) 評估解決問題方法的優劣

物理課程的圓周運動單元 設計相關的裝置

裝置模型設計

裝置設計

電路連些簡圖

15

最後成果

系統設計的流程圖

系統控制的程式

16

三、領域議題能力指標及教學活動內容

周

數 領域及議題能力指標 主題或單元活動內容 使用教材 評量方式

2 認識資訊時代的科技。

認識國內、外的科技發明與創新。

5-4-1 能區分自由軟體、共享軟體

與商業軟體的異同。

認識樹莓派

1. 樹莓派簡介

2. Linux 作業系統簡介

網路資源

4 2-4-1 能認識程式語言基本概念及

其功能。

3-4-5 能針對問題提出可行的解決

方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

5-4-1 能區分自由軟體、共享軟體

與商業軟體的異同。

Scratch 程式設計

1. Scratch 簡介

2. 用 Scratch 設計遊戲

3. 進階遊戲製作讓

Scratch 和樹莓派連

結

網路資源

課本

作品評分

4 知道簡單機械與熱機的工作原

理，並能列舉它們在生活中的應

用。

處理問題時，能分工執掌，做流程

規劃，有計畫的進行操作。

3-4-5 能針對問題提出可行的解決

方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切

性。

3-4-9 能判斷資訊的適用性及精確

度。

保全議題─自走車巡邏

1. 認識一些簡單機械之

科學原理，如馬達前

進、後退、往前左右

轉、往後左右轉之原

理。

2. 說明組成系統之電路

圖。

3. 使用麵包板連接電子

電路。

4. 使用 Scratch 操控自

走車前進、後退、與

轉彎。

網路資源

自編教材

作品評分

學習單

團隊合作

度

17

周

數 領域及議題能力指標 主題或單元活動內容 使用教材 評量方式

5. 使用 Scratch 控制視

訊攝影鏡頭。

6. 學生分組製作完成

後，成品分組進行測

試與評分。

4 處理問題時，能分工執掌，做流程

規劃，有計畫的進行操作。

運用科學方法去解決日常生活的

問題。

瞭解設計的可用資源與分析工作。

設計解決問題的步驟。

3-4-5 能針對問題提出可行的解決

方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切

性。

3-4-8 能瞭解電腦解決問題的範圍

與限制。

3-4-9 能判斷資訊的適用性及精確

度。

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培

養合作與主動學習的能力。

運動議題----計分、計

時、距離等量測功能

1. 說明系統運作相關之

科學原理。如無線電

波傳輸速率與距離的

關係。

2. 認識電子電路與感測

器（Sensor）的原理

3. 說明組成系統之電路

圖。

4. 使用麵包板連接電子

電路。

5. 使用 Scratch 操控自

走車，進行距離量

測。

6. 使用作品在體育課進

行計分、計時等各項

量測。

物理課本

網路參考資

料

自編教材

作品評分

學習單

團隊合作

度

4 能針對變量的性質，採取合適的度

量策略。

食品科學─油品安全，

測量真假油比對，感測

化學課本

網路參考資

作品評分

18

周

數 領域及議題能力指標 主題或單元活動內容 使用教材 評量方式

由探究的活動，嫻熟科學探討的方

法，並經由實作過程獲得科學知識

和技能。

觀察溶液發生交互作用時的顏色

變化。

檢視媒體所助長的飲食趨勢之合

適性，並體認正確的飲食可降低健

康上的風險。

選擇適切的健康資訊、服務及產

品，以促成健康計畫的執行。

選購及製作衛生、安全、營養且符

合環保的餐點。

3-4-5 能針對問題提出可行的解決

方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切

性。

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培

養合作與主動學習的能力。

比重、顏色比對等。

1. 認識相關之科學原

理，如比重等。

2. 認識檢測之感測器的

使用方式。

3. 說明組成系統之電路

圖運作原理。

4. 使用麵包板連接電子

電路與感測器

5. 使用 Scratch 操控系

統，進行量測。

6. 作品在家政課時，融

入課程內，進行實驗

量測。

料

自編教材

學習單

團隊合作

度

4 能草擬自己居住社區之環境保護

行動計畫。

能以調查與統計分析等方式檢討

環境問題解決策略之成效。

具有提出改善方案、採取行動，解

決環境問題的經驗。

環保議題─控制温度、

燈光、氣機等

1.認識系統運作相關之

科學原理，例如控制温

度、燈光、氣機等。

2. 認識檢測之感測器的

生活科技課

本

網路參考資

料

自編教材

作品評分

學習單

團隊合作

度

19

周

數 領域及議題能力指標 主題或單元活動內容 使用教材 評量方式

3-4-5 能針對問題提出可行的解決

方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切

性。

3-4-9 能判斷資訊的適用性及精確

度。

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培

養合作與主動學習的能力。

使用方式。

3. 說明組成系統之電路

圖運作原理。

4. 使用麵包板連接電子

電路與感測器的原理。

5. 使用 Scratch 操控系

統，進行量測。

6. 作品進行實際測試。

4 能草擬自己居住社區之環境保護

行動計畫。

能以調查與統計分析等方式檢討

環境問題解決策略之成效。

具有提出改善方案、採取行動，進

而解決環境問題的經驗。

3-4-5 能針對問題提出可行的解決

方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切

性。

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培

養合作與主動學習的能力。

綠化議題─澆水控制

1. 認識系統運作相關之

科學原理，如控制澆水

的方法與原理等。

2. 認識檢測之感測器的

使用方式。

3. 說明組成系統之電路

圖運作原理。

4. 使用麵包板連接電子

電路與感測器的原理。

5. 使用 Scratch 操控系

統，進行量測。

6. 作品在家政課時，融

入課程內，進行實驗量

測。

生活科技、生

物課本

網路參考資

料

自編教材

作品評分

學習單

團隊合作

度

20

周

數 領域及議題能力指標 主題或單元活動內容 使用教材 評量方式

4 結合藝術與科技媒體，設計製作生

活應用及傳達訊息的作品。

透過有計畫的集體創作與展演活

動，表現自動、合作、尊重、秩序、

溝通、協調的團隊精神與態度。

3-4-5 能針對問題提出可行的解決

方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切

性。

3-4-8 能瞭解電腦解決問題的範圍

與限制。

3-4-9 能判斷資訊的適用性及精確

度。

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培

養合作與主動學習的能力。

娛樂議題─聲音、LED

光線和影像變化

1. 認識系統運作相關之

科學原理，如 LED 的

原理等。

2. 如何控制聲音、LED

光線和 HDMI 影像變

化。

3. 說明組成系統之電路

圖運作原理。

4. 使用麵包板連接電子

電路

5. 設計 Scratch 程式，

使其能控制聲音、LED

光線和 HDMI 影像變

化。

6. 作品在表演藝術課程

時，融入課程內，進行

實驗量測。

美術課本

網路參考資

料

自編教材

作品評分

學習單

團隊合作

度

6 處理問題時，能分工執掌，做流程

規劃，有計畫的進行操作。

運用科學方法去解決日常生活的

問題。

設計解決問題的步驟。

3-4-5 能針對問題提出可行的解決

專題製作

1. 學生分組進行活動，

每組以 3-4 人為限。

2. 依下列步驟進行

確立主題→蒐集相關資

料→撰寫計劃書→決定

各科教材

網路參考資

料

專題計畫

書

成品評分

21

周

數 領域及議題能力指標 主題或單元活動內容 使用教材 評量方式

方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切

性。

3-4-9 能判斷資訊的適用性及精確

度。

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培

養合作與主動學習的能力。

製作步驟→組合電路→

程式設計控制軟體→進

行測試→成果發表

四、教學活動歷程

(一) 聚焦於教學活化

1. 課程融入時，讓學生使用創意發想的方式，讓學生提出 20個使用機器人解決生活問

題的方法，然後再逐漸收斂到 3個可實現的解決方法，在讓學生思考解決這些問題

需要那些資源，並逐步收斂到一個最理想的解決方式，此種教學方法，有別於傳統

教學，讓教師與學生都體現了教學活化的方法。

2. 分組實作時，搭配 google協作平台的使用，學生將所有學習過程均記錄在協作平台

上，分工清楚，且學生學習歷程能完整記錄，並與同儕分享，體現了以學生為主體

的活化教學模式。

3. 課程搭配本校雲端學習平臺使用，讓學生能了解整個課程的經過，並建置有專屬的

教學網站 https://sites.google.com/site/jfdiypi/，讓學生可以隨時上網學習。

4. 樹莓派的應用需要結合理化課程的電子電路知識、資訊課程的電腦程式、生活科技

領域自走車的機構原理與馬達的運轉方式等知識，同時需要學生理論與實務配合，

實際動手操作，課程活潑有趣，同時附有高度挑戰，且應用的領域太多了，學生的

創意可以不受限制，是很好活化教學的模式。

22

(二) 學生學習成效

1. 學生配合現有之雲端學習系統、google 協作平臺、數位教材網，能增加學習內涵，

也能培育學生使用雲端資源學習之能力，並能建立個人的學習歷程。

2. 優秀的學生進行能進行專題研究或撰寫專題報告，並能動手做，自我學習，培養學

生獨立思考與研究分析能力。

3. 教師自主成立專業學習社群，配合學校發展願景，提升教師教學內涵，鼓勵師生皆

能以合作的方式，共同進行探究或問題解決，並參與各項競賽，提升學習成效。

4. 可以部份扭轉以升學為導向的刻板教學，將課程內容延伸至社團、營隊等。

5. 根據課程之回饋問卷，學生學習滿意度高，同時覺得收穫很多。

6. 本校陳瑞宜老師獲邀至資訊科共同備課社群分享成果，提供他校參考。

7. 本校學生參加臺北市機器人比賽榮獲創意組全市團體第一，並獲得個人組第一二三

五名，成果豐碩。

(三) 推動過程照片

資訊課程-運用樹莓派進行課程教學 結合樹莓派及 Scratch程式驅動自走車

本校學生參加臺北市機器人比賽榮獲全

市團體第一

學生參加臺北市機器人比賽的作品，及

現場展示的情形

23

四、教學模組與學生作品

Scratch 教學─圖控程式 一閃一閃亮晶晶─LED 電子電路製作

我的遙控車─自走車的設計與製作 智慧型遙控車─不會撞牆的自走車

關懷老人與孕婦─拖鞋自動收納機 烹飪的好幫手─智慧型冰箱保鮮盒

環保大進擊─感應式垃圾桶 居家照護的好幫手─自動裝藥盒的設計

24

肆、 與現有資訊設備及數位資源整合程度

一、新增資訊設備

本團隊在前任校長王意蘭、現任校長莊智鈞的努力下，運用相關的經費，採購了樹莓派

及其相關配件等新設備，再搭配學校原有的硬體設備與網路教學平台，型塑一個「軟硬兼備」

的教學環境因素，新資訊設備與現有設備及數位資源整合如下：

設備名稱 規格 數量 用途說明

樹莓派電路板 Raspberry Pi 46 建置樹莓派主機系統，學生每人可操作一張樹

莓派電路板。

周邊配件 組 46

讓學生重複使用周邊設備組合出不同的套

件，零件項目：AC電源轉 USB充電器、行動

電源、記憶卡、無線鍵盤滑鼠組、訊號轉接頭、

無線網卡、LED、光線和聲音等感測器、滑桿、

按鈕與電阻、多孔板等周邊配件等周邊設備。

雲教授物聯網 組 5

讓學生透過物聯網教學模組，整合週邊的感測

器和控制元件，利用雲端隨插及用的技術，輕

鬆將各型裝置連結雲端，並學習創造設計屬於

自己的物聯網裝置。

二、現有資訊設備

設備名稱 規格 數量 用途說明

液晶螢幕 組 46 作為樹莓派電路板的顯示器。

液晶顯示器 組 1 65吋螢幕展示教學內容或成果

無線網路分享器 組 2 讓硬體設備使用無線網路上網

三、現有數位資源

設備名稱 用途說明

教育部教育雲 備課、資料查詢

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雲端學習平台 開課、營隊報名、教材分享、學習成績評量、意見回饋等

臺北市教育局酷課雲 線上教學影片、線上資料庫

google 協作平台 學生團隊創作歷程與作品，提供分享。

26

伍、 成效評估

經過兩年多的實施，我們發現到學生參與的興趣極高，在學校的機器人及程式設

計選修課程中，列為第一志願選修的學生分別有 53 及 55 人，約占全部選修人數的

10%。105 學年度學生自發性成立「robot maker」社團，吸引約莫 15 位志趣相投同學

的加入，更有些許同學組隊參加臺北市機器人比賽，勇奪佳績，可見這樣的教學內容能

夠廣泛的吸引學生參與。此外，有些家長非常支持學生參與這樣的創新課程，主動積極

關心小孩報名的狀況。104、105 年與政大資科系合作的「扎根高中職資訊教育計畫」，

本校學生參與意願極高，現有 17 位高一、二生每隔周六至政大資科系上課。

一、學校主要成果

(一) 創意機器人比賽成果豐碩

1. 103年度臺北市機器人比賽榮獲創意組全市團體第一、個人組第一二四五名。

2. 104年度臺北市機器人比賽榮獲創意賽個人組第五六名

3. 105年度臺北市機器人比賽榮獲創意組全市團體第二、個人組第二四名

4. 2016亞洲智慧型機器人大賽榮獲實務專題競賽高中高職組第一名。

(二) 國內及國際蒞校參訪本校資訊推動成果

1. 國際分享

序號 內 容 次數 分享方式

1 廣東省千萬高中名教師參訪團(103.10.23) 1 觀課及座談

2 馬來西亞及科威特教師參訪(103.12.05) 1 觀課及座談

3 泰國教育部教育人員參訪(104.03.16) 1 觀課及座談

4 上海華東師範大學參訪 (104.05.13) 1 觀課及座談

5 日本東京都立狛江高校來訪 1 觀課及座談

6 日本東京都立三田高校來訪 1 觀課及座談

2. 國內分享

序號 內 容 次數 分享方式

1 樹莓派教學運用(103.10.14-103.10.15) 1 分享及實作

27

2 樹莓派教學運用分享 (104.04.23) 1 簡報與分享

3 資訊學科中心辦理北區教師研習 (104.04.21) 1 簡報分享與示範

4 中央大學教授參訪(105.3.17) 1 觀課與座談

5 精進課程發表(105.4.22) 1 簡報與分享

二、師生應用成效分析

(一) 資訊科技數位亮點社群的成立

對於資訊融入各科教學，校方以鼓勵的方式，各科皆選派「種子教師」，成立

「資訊科技數位亮點社群」，為老師安排各種課程，包括雲端學習平台的應用、智慧教

室的使用以及大學線上課程的運用等。種子老師在經過約 6次的課程，再至該領域分享

資訊融入教學經驗，強化學生學習。

(二) 學校數位環境的建置

在校長的支持下，建置智慧教室(行動載具使用)2 間、科技教室(樹莓派)1 間，機

器人設備軟硬體的採買等，充實老師的教學環境與設備，提升學生學習成效。

(三) 本團隊其他各項量化指標如下：

序號 量化指標

1 數位教材建置 12 件，並上傳至雲端

2 營造 E 化教室(空間) 3 間

3 產出動手做科學至少 7 大類實際應用之成品

4 使用 Scratch 程式設計至少 3 大主題之遊戲

5 社群教師分享教學成果 10 場

6 針對各校，舉辦 3 場種子教師研習，共 9 小時

7 舉辦 2 梯次暑期營隊，每梯次 2 天

8 選派 8 組團隊參與相關競賽活動

28

三、學生學習成效分析

序號 效益內容 關鍵能力

1 培養學生資訊能力，並能自主學習，應

用解決日常生活的實際問題。

3-4-5能針對問題提出可行的解決方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切性。

2 達成資訊科技與各領域學習結合之基

本目標。

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培養合

作與主動學習的能力。

3 配合學校雲端學習系統，學生能透過平

臺反覆學習。

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培養合

作與主動學習的能力。

4 提高學生使用自由軟體的能力 5-4-1 能區分自由軟體、共享軟體與商

業軟體的異同。

5 提高學生電子電路應用的能力 3-4-8 能瞭解電腦解決問題的範圍與限

制。

6 培養學生程式設計邏輯的基本能力 3-4-9 能判斷資訊的適用性及精確度。

7 提升教師運用資訊科技於教學的素養

及融入教學能力，提升學生學習成效

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培養合

作與主動學習的能力。

8 學生發揮創意與團隊合作，針對「宜居

生活」主題，設計創意機器人的應用

3-4-5 能針對問題提出可行的解決方法。

3-4-6 能規劃出問題解決的程序。

3-4-7 能評估問題解決方案的適切性

5-4-5 能應用資訊及網路科技，培養合

作與主動學習的能力。

四、效益評估

(一) 學生差異化甚大，課程需因材施教進行設計。學生動手做時，需要老師個別協助的

情形甚多，恐會分身乏術，故遴選優秀學生成為小組組長，更能發揮效能。

(二) 使用新的資訊融入教學方法，教師需要重新設計教材，準備教學內容，學生學習評

量不易。

29

(三) 升學制度的改變，容易影響家長對資訊校本課程的支持態度。但如果以競賽為誘

因，可提高家長鼓勵參與的態度。

(四) 相關設備與零件非常繁雜，需有額外人力協助管理，實習老師可扮演協助的角色。

(五) 可成立臺北市甚至全國的專屬社群，提供分享與交流的園地。

(六) 應該持續辦理相關推展活動，並可擴大辦理各項成果分享。

30

陸、 團隊運作模式與歷程

一、運作模式

(一) 組織成員

職稱 姓名 工作內容

現任校長 莊智鈞 本社群召集人

前任校長(退休) 王意蘭 本社群召集人

圖書館主任 何叔俞 協助團隊運作

前任圖書館主任 潘姿伶 協助團隊運作

服務推廣組組長 方毓聖 執行團隊運作各項行政支援

指導教授 邱展逢 專家學者諮詢輔導，技術與教學指導

資訊老師 陳瑞宜 教材研發、融入課程教學

資訊教師 蔡志敏 教材研發、融入課程教學

資訊教師 黃仲信 教材研發、融入課程教學

資訊教師 吳姿瑩 教材研發、融入課程教學

化學教師 陳宏銘 教材研發、融入課程教學

物理教師 武宜品 教材研發、融入課程教學

(二) 校內社群運作

每兩週召開一次教學研究會，定期分享教師教學的成果與方法。同時，在領先計畫

會議中，討論資訊學科融合各領域相關議題。最後，各科教師不定時召開小組討論，分

享教材的內容及教學方法，並探討新科技的應用。

序 內 容 次數 分享方式

1 自然領域資訊運用課程分享 5 領域教學網站

2 國文領域資訊融入教學 1 經驗分享

3 英語領域資訊融入教學 2 經驗分享

4 數學領域資訊融入教學 2 經驗分享

31

校長及教務主任觀課 社群研習

社群實作討論 社群教學運用分享討論

(三) 校外研習分享

本校邱展逢老師、陳瑞宜老師及蔡志敏老師受邀至外校分享資訊融入教學。

序 內 容 次數 分享方式

1 樹莓派教學運用(103.10.14-103.10.15) 1 分享及實作

2 樹莓派教學運用分享 (104.04.23) 1 簡報與分享

3 資訊學科中心辦理北區教師研習 (104.04.21) 1 簡報分享與示範

32

教師研習分享-樹莓派教學運用，由團隊邱

展逢老師進行分享及實作體驗

資訊學科中心辦理之北區教師研習，由團

隊教師陳瑞宜進行教學分享

由團隊教師蔡志敏教師分享資訊融入教學 團隊專題成果分享報告展示

(三) 近 3 年學校結合各界資源辦理資訊教育情形

年度 單位名稱 內容簡述

104-105 國立政治大

學資訊科學

系

一、計畫名稱：教育部扎根高中職資訊教育計畫

二、內容：透過線上及實體課程、參訪、營隊、社團、運思測

驗等課程及活動，提供對資訊獲程式設計有潛能之學生加

深加廣課程。

33

100-102 國立臺北教

育大學文化

創意產業經

營學系、課程

與教學傳播

科技所

一、計畫名稱：國科會高瞻計畫~高中職文創科技領域探究式

課程研發計畫。

二、內容：運用新興資訊科技設備或軟體於藝文領域之實驗教

學，啟發學生文化創意思維，及提升學生運用新興科技進

行實作的能力，結合學校週邊伊通社區作為此新興課程之

實驗場域，建立學校本位課程發展模式。

三、成果：榮獲國科會頒發第 2 期高瞻計畫「年度特色學校

獎」、「最佳亮點成果獎」。

101-102 實踐大學產

品設計系

一、計畫名稱：未來想像與創意人才培育計畫。

二、內容：運以本校現有 3D 數位設計的教學基礎，規畫結合

3D 互動擬真教學工具的未來教室，讓學生學習善用 3D 數

位工具表現創意，提供創意思考、設計表現與成果發表的

教學平臺。

(四) 應用臉書及 LINE 群組

團隊運作模式最大的特點是師生共同參與，因為在網路社群 Facebook 及 line 組

中，學生也和我們一起參與共同參與討論。隨時線上反應問題，隨時討論。

facebook 與學生線上互動的情形 使用 line 和學生即時互動的情形

34

二、整體團隊發展及歷程

(一) 團隊發展期程

組成團隊之後，團隊成員便分工合作，按照規畫執行，使團隊的運作更為順暢。團

隊運作的期程如下

項次 期程 運 作 內 容

1 102.11 月 成立專業團隊社群，確認社群實施期程與內容

2 102.12 月 準備相關工作，蒐集課程資料。並撰寫相關教材

召開社群會議，說明相關流程與實施方式

3 103.2-3 月 確立校本課程中各學程實施架構與實施方式

召開社群會議，檢討實施情形

4 103.4-5 月 檢視並修正各學程學生學習達標之效益評估

召開社群會議，檢討實施情形

5 103.5-6 月 檢視並修正各學程學生學習達標之效益評估。召開社群會

議，檢討實施情形。準備營隊工作事項。

6 103.7-8 月 社群協助營隊工作

7 103.9-11 月 檢視並修正各學程學生學習達標之效益評估

召開社群會議，檢討實施情形

8 103.12 月 檢視並修正各學程學生學習達標之效益評估

召開社群會議，檢討實施情形

9 104.1-2 月 各項主題教學實施與融入、課程研發、發展教材

10 104.3-105.6 月 實施教學、教學成果評估

11 104.8 月 105.6 月 舉辦機器人營隊，發掘具有潛力的學生，予以個別指導

12 104.9 月-105.6 月 持續各項課程與進行師生社群交流

35

(二) 資訊科技融入各科教學

領域 教學整合應用之方式

資訊 1. 建置一間科技教室，有別於傳統的 WinTel 系統，使用樹莓派

作為主機，建立另一種形式之多功能電腦教室。

2. 使用樹莓派硬體，結合自由軟體 Scratch，讓學生能使用不同

的自由軟體作業系統 Linux。

自然或生活科技 在「保全議題─自走車巡邏」、「環保議題─控制温度、燈光、

氣機等」、「專題製作」等主題中，使用樹莓派與相關資訊套件，

進行設計與製作

健康領域 在「運動議題─計分、計時、距離等量測功能」主題中，使用樹

莓派與相關資訊套件，做為課程計時器或計分器等。

藝術與人文領域 在「娛樂議題─聲音、LED 光線和 HDMI 影像變化」主題中，使

用樹莓派與相關資訊套件，進行設計與製作，做為課程成果呈現

的作品等，將藝術與人文領域的知識，實際應用於成品上。

家政 在「食品科學─油品安全」主題中，使用樹莓派與相關資訊套件，

進行設計與製作，做為課程成果呈現的作品等，將家政方面的知

識，實際應用於成品上。

環境 在「綠化議題─澆水控制」主題中，使用樹莓派與相關資訊套件，

進行設計與製作，做為課程成果呈現的作品等，將環境方面的知

識，實際應用於成品上。

三、團隊擴散

(一) 創新跨校合作與社群經營

因為這樣的創新教學模式非常新穎，因此不論台北市或其他縣市很多學校都非常有

興趣，我們也積極參與各項分享活動，在創新跨校合作與社群經營方面，參與的相關活

動如下：

36

序 活動名稱 活動內容 日期 參加對象

1 臺北市自由軟體社群分享 學生參加機器人競賽準備工

作

11.19 臺北市教師

2 臺北市教師研習活動 1 卡片式電腦的應用與教學 8.29 臺北市教師

3 臺北市教師研習活動 2 卡片式電腦的應用與教學 8.29 臺北市教師

4 桃園縣自由軟體推廣活動 開放式硬體在學校的應用 05.20 桃園縣教師

5 臺南市自由軟體推廣活動 開放式硬體在學校的應用 05.27 臺南市教師

6 屏東縣自由軟體推廣活動 開放式硬體在學校的應用 05.28 屏東縣教師

7 苗栗縣自由軟體推廣活動 開放式硬體在學校的應用 06.10 苗栗縣教師

8 花蓮縣自由軟體推廣活動 開放式硬體在學校的應用 06.17 花蓮縣教師

9 臺北市精進計畫成果分享 樹莓派教學與應用分享 04.24 臺北市教師

10 藝能科教學研究會 樹莓派學習體驗 12.26 藝能科教師

(二) 結合英語教學，朝向國際推展

當學生完成作品後，引導學生將作品商品化，並協同英文科教師指導學生書寫英文

版本的標語、商品說明及DM海報，同時拍攝英文版的宣傳影片並上傳至線上影音平台；

除了能在真實情境下訓練學生聽說讀寫能力，更能讓學生勇於嘗試，讓自己的創作走出

校園，邁向國際，實踐「大同走出去，世界走進來」的目標。

柒、 結語

「不斷創新」、「分享成果」、「擴大實施成效」是我們團隊的終極目標，這次我們提

出一個新「科技教室」的概念，可以使用很少的經費，就完成「機器人」與「程式」教

學，這樣的模式適合偏遠地區或缺乏資訊相關經費的學校來實施。

我們的教學模式是一種改良自傳統的教學模式，並注入新時代創新團隊運用的精神，

可以快速且容易複製，我們希望這樣的一個模式能夠持續不斷的創新精進，同時能廣泛

分享給國內外的學校，擴大參與的層面，嘉惠所有師生。