在 STEAM 課堂中運用地面投影:教師入門實用指南

STEAM 教育涵蓋科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Arts)與數學(Mathematics)。在這些學習領域中,學生親身參與活動,往往比單純觀看或聆聽更有效。然而,在設計 STEAM 教學活動時,教師常會遇到一個實際問題:如何設計能同時結合多個學科的學習活動,而又不需要複雜設備或專門實驗室。這個挑戰在小學課堂中特別明顯。

互動地板技術其實是一種非常適合用於 STEAM 課堂的教學工具。它把身體互動、即時回饋、合作解難與課程內容結合在同一個學習空間中,而這種形式往往能引起學生高度的興趣與投入。這篇指南是為第一次探索地面投影教學的教師而寫,特別是希望在科學與數學課堂中嘗試新教學方式的教育工作者。

地面投影如何有效支援 STEAM 教學

STEAM 學習通常以探究與實際操作作為核心。學生需要透過嘗試、觀察、犯錯與調整來理解概念,而不只是接收資訊。地面投影活動的學習方式與這種理念十分接近。學生需要作出選擇、嘗試,並透過觀察系統的回饋調整自己的想法。這種「嘗試—回應—再調整」的過程,其實與科學探究和工程設計的思考方式和核心非常相似。

STEAM 教學亦重視學生間之間的合作與共同學習。許多跨學科活動都需要學生分組合作,共同完成一個任務。在地面投影活動中,學生在投影區域上一起合作完成挑戰。例如一組學生正在進行邏輯分析活動,而另一組學生正在解決設計問題。不同小組可以在同一空間中以不同角色參與活動,而不需要輪流使用同一台裝置。

使用WizeFloor 進行 STEAM 活動的實例

數學與工程:路徑編程挑戰

教師可以在地面上投影一個方格地圖,讓學生進行簡單的編程與路徑規劃活動。投影區域的大小以及地圖格數,都會影響每一個方格的實際大小,因此學生需要根據地圖設計移動路線。

在活動開始前,教師可以設定起點、終點,以及不同位置的障礙物。學生需要討論並規劃角色應該如何移動,例如向前幾格、向左轉或向右轉,才能順利到達終點。在實際進行活動時,學生會發現不同因素都會影響結果,例如投影區域大小、格數設定,以及角色每一步的移動距離。當路線設計出現錯誤時,學生需要重新檢查自己的步驟並作出調整。

透過這種方式,學生不只是在玩遊戲,而是在實際體驗編程中的邏輯思考、步驟規劃與問題修正過程。身體移動與空間位置的結合,也能幫助學生更容易理解抽象的編程概念。

科學:生命週期排序

在三年級的科學課堂中,例如學習植物或動物生命週期時,可以把不同生命階段的圖片投影在地面上,並隨機排列。學生需要透過移動與討論,把不同階段依正確順序排列。全班可以一起「走過」整個生命週期,並重新排列成正確的發展順序。透過身體動作進行排序與重組,通常比單純使用工作紙更容易幫助學生記住學習內容。

數學:數線定位活動

在學習數感或估算時,可以在地面上投影一條大型數線。教師可以給出一個數字、分數或測量數值,讓學生站到他們認為正確的位置。對較高年級學生而言,也可以加入負數或小數的位置判斷。當學生站在不同位置時,全班可以一起討論每個答案的合理性,而地面上的位置也成為一個清楚的視覺參考。

藝術與語文:故事情境體驗

教師可以在地面上投影一個故事場景,例如森林、城市或幻想世界,讓學生走進投影畫面之中,就像成為故事中的角色一樣。在活動過程中,學生需要走到不同位置或選擇不同效果,故事的發展也會隨之改變。當學生走到某些區域時,新的角色、事件或情節就會出現,讓整個故事逐步推進。

透過這種方式,學生不只是聆聽故事,而是親身參與故事的發展,就像與主角一起經歷整個情節。這種沉浸式的學習體驗往往能留下更深刻的印象。同時,學生也需要在活動中討論與合作,決定故事如何發展,並在過程中練習表達與敘事能力,而不只是坐在座位上完成寫作練習。

如何規劃一堂地面投影 STEAM 課

成功的跨學科地面投影課堂通常具有幾個共同特點:

首先,活動目標必須清楚。學生在開始之前應該清楚知道任務是什麼。例如:「在計時結束前,把這些材料按是否導電分類。」而不是只是讓學生自由探索投影內容。第二,身體動作需要有明確目的。學生之所以移動,是因為完成任務需要這樣做,而不是為了增加活動感而加入動作。第三,活動後要有反思與討論。學生可以分享他們的發現、討論哪裡出錯,以及下次可以如何改進。

一項 2024 年針對小學 STEAM 教學的研究回顧指出,結合專題學習與數位工具的活動,往往能有效提升學生的學習動機並幫助他們把所學應用到不同情境。研究同時指出,關鍵並不在於科技本身,而在於科技是否被整合到清晰的教學設計中。WizeFloor Asia 的課程團隊會與教育工作者合作設計教學活動,並把內容整理在系統資源庫中,方便教師直接配合現有課程使用,而不需要從零開始設計活動。

初次使用地面投影的教師常見問題

許多第一次接觸地面投影教學的教師,通常都會有一些相似的疑問。例如學生會不會只顧著跑來跑去,反而忽略學習內容?實際課堂經驗顯示,只要活動目標清楚,而且系統會對學生的選擇作出即時回應,學生的注意力往往會集中在完成任務上,而不是單純被技術的新奇感吸引。

另一個常見的顧慮是準備時間。對大多數教師而言,在熟悉基本操作之後,整個活動設置通常只需要幾分鐘,因此並不會為課堂增加太多額外負擔。教師也常關心這種教學方式是否適合自己教授的年齡層。事實上,WizeFloor 的資源庫涵蓋從幼兒教育到中學不同階段,並為不同年齡設計相應活動,因此教師可以根據班級需要選擇合適的內容。

對於第一次嘗試的教師來說,最好的方法其實很簡單:從自己熟悉的年級與學科開始。當教師不需要花太多精力管理技術時,就能更專注於引導學生進行學習活動。一旦熟悉操作方式,課堂整合的可能性也會大大增加。

常見問題

A: WizeFloor 系統本身已設計為教師可以直接操作,整體使用流程簡單且一致,大多數教師只需短時間便能熟悉基本操作。

最新推出的 WizeFloor Ultra 在操作體驗上進一步優化,使課堂使用更加方便流暢。除此之外,WizeFloor 亦提供教師培訓與教學支援,其中包括 STEAM 教學應用的指引,幫助教師在課堂中更有信心地運用這項工具。

A: WizeFloor 的課程內容在設計時已考慮不同地區的教育框架。系統資源庫按照學科、年級及課程範疇整理,教師可以很容易找到與現有課程內容相配合的活動。同時,WizeFloor Asia 的團隊亦會參考亞太地區的課程需求,協助學校在課堂中更有效地運用這些教學資源。

A: WizeFloor 的活動功能會記錄學生的參與與回應資料,這些資訊可以協助教師進行課堂觀察及非正式評估。在正式評估方面,教師通常會把 WizeFloor 活動作為形成性學習活動,並透過課堂討論或後續書面作業作為評估的一部分。

A: WizeFloor 適合一般課堂人數使用。在全班活動中,通常每次會有四至八名學生在地面投影區進行活動,其餘學生則同時進行相關的桌面學習任務。透過輪流參與的方式,學生可以在同一節課中依次完成地面活動與延伸任務。

A: 會。WizeFloor 的資源庫會透過訂閱計劃持續更新,定期加入新的活動與課程內容。使用 Advance 或 Premium 訂閱方案的學校,可以在新內容推出時獲得相應的更新。

參考資料

STEAM in Practice and Research in Primary Schools: A Systematic Literature Review (Taylor and Francis, 2024)
5 Trends in STEAM Education You Should Not Miss in 2024 (STEAM Ahead, 2024)
Developing a STEAM Culture in Elementary School (Edutopia, 2023)