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改變契機

第六年參與廣達「設計學習」計畫的嘉義市港坪國小，教學團隊透過三年實踐策展任務的功力，並優化兩次帶領數位任務的經驗，今年再度藉由探究校園淹水問題，帶領學生挑戰數位任務。透過深入了解水資源的回收利用，應用運算思維拆解水資源再生的解決策略，利用思考歷程製作出解決問題的原型，打造一個具韌性的校園環境。

情境任務介紹

大家有經歷過淹水的困擾嗎？不管是家中或是居住的社區甚至學校空間？位於嘉義市的港坪國小師生確實有此困擾，位於嘉義市中央大排旁的校園，地勢較周圍低，每逢豪雨必淹水，而原本作為嘉義市學校獨一無二的的穿透式親水圍籬的生態溪流，在豪雨時能吸納校園內多餘的水體，讓飽受積水之苦的校園有滯洪池的效果，平時以雨水、地下水為水源，然而最近遇到南部地區百年大旱，長達半年沒有下雨，連地下水也隨之枯竭，原本生機盎然的生態溪流乾枯了將近三個月。

思考如何善用強降雨時過多的雨水或平時如何改變日常用水習慣，保留可利用的水源，減少對地下水的依賴，有效解決生態溪流、澆灌用水的水源問題，成為了港坪國小四六年級共52位小小設計師的強烈問題意識，他們從拆解問題、歸納原因、到最終運用arduino元件打造原型作品，規劃出前所未見的智慧水資源循環再利用系統，打造專屬於港坪國小的「韌性海綿校園」。
    

學生創意

★展現在思考

「我們在討論後把自己的想法畫進點子筆記本裡，和直接說出口不同。」
「我覺得點子實驗室讓我們發揮想像力，製作想像中的東西，把想像中的東西變真的，但以前上課時只能學到課本上的東西。」
「只要我有好點子，就可以馬上紀錄在點子筆記本上。」
「這個課程是讓同學能夠自己發想，提出看法，並且執行，一切都交給我們自行完成，而不是只遵照老師的指示。所以可以學到很多經驗和知識，因為全部的成果都是我們去討論、查詢資料、實地探訪所做出來的。老師只是從旁邊協助、引導大家，我覺得這是一個非常棒的且多元的教學方式。」
「我記得主任有設定主題，說要設定一個關於『水』的題目，讓我學到了無限創意和思考，每個問題都沒有正確的答案，只知道主任都會回一句『很好』。」

為了要為港坪校園設置一個前所未見獨一無二的智慧水資源循環裝置，打造具韌性的海綿港坪，學生實地觀察校園現況以及梳理歷史資料，藉由小組討論建構問題意識，並透過運算思維拆解出更細小的問題，歸納原因，並切入此原因發想出相對應解決的原型裝置。
    

★展現在表達

「做模型的時候覺得最困難，因為要想接下來要做什麼，還要想要怎麼設計，我是團隊合作克服困難。」
「初次演練完全不知道要說什麼，所以後來我們又把上台要說的內容再討論一遍，之後再回家想台詞和背台詞，最後讓老師有驚豔的感覺。」
「製作模型時，我們的水感應器有點難做，正考慮到底要做立體還是2D的時後？隊友就開始做了，而我覺得用A4紙做有點不適合，但還是做下去了，由於那種感應器比較難做，而大家正在思考時，他們就說用黏土做，結果整片作品幾乎都是黏土，幸好我們的其中一位救星幫我們修改，希望下次會更好。」
「製作省水水龍頭的時後，因為有幾次都不能把水龍頭立起來，但我們克服了困難，我們用了一枝竹筷子把他立了起來。」

各小組的學生針對要解決的問題，各自提出裝置的設計構想，接著再進行整合討論，並且試做第一版的原型作品，透過各組的發表回饋，重新自我檢視修正並優化功能；此次由三及五年級兩班跨年級合作，在任務執行中的想法及創意回饋上，讓學生有更多元、突破的收穫。
    

★展現在行動

「在這個課程中有畫設計圖、寫程式等。我們不管累不累，還是努力的去做，我們小組把自己的午休花在做ChatGPT、展示的位子。看到這樣的一個結果，讓我很開心，有成就感，我很喜歡這個課程，希望下次能再參加。」
「Arduino，因為要寫程式，還滿難的，只要程式的某一個錯誤，就是錯了，所以我會問同學或老師。」
「我得到很多的經驗，我也會把這些經驗給我自己升級，也就是應用在生活上。」
「點子實驗室是結合了校園，為了創造出有韌性的海綿校園，我們一定要創造出我們的新校園。」
「我覺得我有改變許多與進步了很多，是因為在課程中我經過的困難，所以我經常自己找答案；不是所有東西都要老師教，其實在生活中有很多的事都可以自己找答案。」

學生在老師的引導協助下，學習正確使用AI，以ChatGPT作為任務資料整合驗證、編寫Arduino程式的得力助手，以Arduino元件打造原型裝置，反覆測試數位模型的過程，練習邏輯思考及除錯，學生將這樣的能力於學習經驗中不斷深化並且遷移至生活應用之中。
    

教學策略

「勇於突破自我、解決問題的能力，這就是帶著走的能力！」
「PBL問題思考探究引導方式，啟發孩子們的思考，引發孩子們的想像，更訓練孩子們解決問題的能力，教學中不斷從運算思維模式，將知識由淺入深建構在學生的認知中。」
「從引導學生發現問題到解決問題歷程中，讓學生有更多思考空間，透過對話激盪不同的想法，經由討論激發更多可能，從過程中發現學生不同的亮點。」

已經是具有相當默契的港坪教學團隊，不僅從策展任務轉戰數位任務很有心得，此次的數位任務更結合現在最流行的AI工具，運用於教學設計中，讓團隊彷彿新增一位成員，協助團隊較為不熟悉的資訊程式設計領域，是一個與學生共學共好的資源運用。善於由學生有感的校園議題出發，此次為解決校園水資源能有效利用的情況，引導學生發現問題拆解問題並提出切入的解決方案，而此次以跨年級的兩個班級作為執行任務的核心班級，也藉由兩班相互的學習及不同思維的刺激，讓裝置設計上有更具創意的發想，最終提案出八項改變港坪成為有韌性海綿校園的智慧系統裝置，而最終的成果發表會，教學團隊也在任務歷程中安排參觀國立臺灣美術館、嘉義市立美術館了解策展所需元素，以策展結合發表，打造港坪特有的成果展現。
    

展覽呈現

「有韌性的海綿校園」數位任務成果發表，是由嘉義市港坪國小304、504兩班設計師共52人所合力完成，由校園的淹水、氣候變異的缺水等真實情境搭建學生在問題意識、拆解問題、歸納原因、打造原型、反覆修正的思考鷹架，同時並運用ChatGPT 查找資料、驗證資料正確性、撰寫程式，結合Arduino元件打造原型作品，規劃出行八項校園智慧水資源循環再利用系統：別讓小綠發高燒（回收水的溫度會影響植物生長）、水情報爆員（暴雨來襲的提醒裝置）、水寶寶循環「計」（回收牛奶水的濁度檢測）、土壤可不渴（回收水澆灌植物）、濕度檢測器（檢測天氣溼度啟動排水裝置）、辨別水的乾淨度（專注水混濁程度）、水的乾淨度（關注水酸鹼值）、省水龍頭（透過AI檢測手的乾淨程度給水）。