計畫簡介子計畫一「藍天遨翔3D航空載具自造與飛行體驗」
(子計畫主持人：李賢哲教授)
萊特兄弟於1903年，首先發明能被操控之動力飛行器，雖已歷經百年光景，人類展現的創造力與飛行的發展，不僅方興未艾，更使得地球的天空，儼然成為交通的要道。隨著二十一世紀發展，為使這創新能力綿延不絕，許多學者持續對科學教育進行科學課程與學習活動的探討，希望對於學生應具備之科學基本知識與技能，嘗試著建立共識，尤其對於啟發學生創造力的動手做部分。
藍天遨翔3D自造子計畫，結合科學教育學者與具備實際模型飛行經驗之教學者（簡稱飛行教師），規劃適合小學生階段之飛行教材，透過模擬航空飛行與實際動手做相輔相成，使參與之學生，能藉著移動式數位化科技之模擬飛行系統，體會藍天遨翔，培養對未來挑戰之正向態度；並以無人航空載具動力機械之展示、學生實際動手做手擲滑翔機和融入雷射切割模板之設計，對學生科學過程技能的養成，提昇學生於科學學習之成效。
理念:
以人類追求飛行之夢想建立學員對於航空模型自造與3D飛行之體驗，藉此進行學習模式的改變，以動手做自造建立對科學學習之興趣。
目標:
1. 以飛行體驗建立學童自主學習之經驗。
2. 提供學員對航空的基礎知識內容與動靜態之航空模型展示與體會。
3. 建立在地自造設計航空模型動手做基地與課程模組。
4. 提供職前與在職師資培育之人才培訓中心。
策略:
1.以德國自主學習精神(林吟霞，2008，2009)為主要參考依據，學生不再是被動的聽課者，而是建構自己學習歷程的主動學習者，可以根據自己的興趣和狀況選擇學習的順序，符合學童的差異性與個別需求。
2. 以學生安全為前提，自主學習理念，提供相關動手做科學活動設計參考模組與自造材料機具，提供自造學習者適性發展應用之多元性，以培養學童獨立學習與探索能力。
3. 我國科學教室中學生多元文化背景（新住民子女、原住民族學生）、學生的學習能力與需求越趨異質性與個別化，提供在職教師運用以利現今多元且多變的教學現場進行有效的科學教學。
4. 引進業界具備實際設計飛行載具之專業人員協助動手做航空模型之課程模組設計，同時以雷射切割系統之建立，提供學員自行設計模板之切割與體驗，以發展其自我設計製造之落實。
子計畫二「物種多樣性與環境」
(子計畫主持人：林曉雯教授)
學童是天生的自然探索家，生物更是能吸引學生的興趣。環繞在我們生活周遭各式各樣不同的生物種類及生態環境生物的特性及其生活環境，而且地球上的物種與我們的食衣住行娛樂息息相關，生物可能是計畫人類主要的食物來源、建築的材料、治病的藥材、衣服的素材、能源的來源、美化生活增加幸福感的依據。子計畫二將參照九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域中生命科學主軸依階段劃分。帶領教師與學生探索生物的構造、功能、行為、生活環境等主題，並強調生物棲息地之維護與物種之永續利用，即生物多樣性保育理念，以提升學生生物科學相關知識、態度與技能。為回應3D列印在生物領域的應用，本計畫將依據主題教學之需要適時融入目前最受矚目之生物（如青蛙）模型、骨骼、牙齒或器官模型設計等教材教具的研發與製作。
本子計畫主要目標是培養小學學童「勇於動手操作、快樂體驗科學」之學習與協助國小學教師具有以科學探究為基礎，協助學生學會觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判，也培養出批判、創造及自造等各種能力。在此環境中，學生是建構自己學習歷程的主動學習者，他們可以根據自己的興趣和狀況選擇學習的順序，並學會：
(1) 自主規劃時間與學習計畫的能力。
(2) 嘗試各種不同創新與自造操作方式與技巧。
(3) 與他人合作之能力。
相關教學活動需搭配適當之思考智能、科學應用及設計與製作能力。這些能力在不同學習階段已有學習能力指標為依歸。學習活動可於自然科學領域學習課程或是彈性學習時段實施。前者以學習環教學模式進行相關單元活動設計，尤其著重於學習環第四階段應用於解決生活問題之創新設計與自造；彈性學習時段實施專題學習，容許每個孩子用自己的步調和喜好，透過動手做探索活動做出報告、物品、模型等，來建構新知識和技巧。
子計畫三「綠能創意生活」
(子計畫主持人：許華書副教授)
近年來屏東地區喊出以能源立縣的發展方向，主要是以民國100年八月莫拉克颱風重創農業與養殖漁業為開端，因此，屏東縣的土地利用也逐漸轉型。現在屏東縣的林邊、佳冬地區已有全台最大的太陽能發電區，此項成果已讓屏東成為台灣2013年唯一獲選為全球「智慧城市大挑戰」（Smarter cities challenge）的代表。又搭配屏東縣恆春鎮的第三核能發電與鄰近的風力發電設施。再加上麟洛鄉的中央畜牧場完成了台灣第一個養豬業的沼氣發電設施。已形成一完整的能源教育場域，應能發展出能源教育的在地特色並發展未來的綠色人才。而近年本團隊亦逐漸累積科學與科學教育之研究、教學與推廣經驗，並配合屏東縣整體特色產業需求提出此計畫。希望能有機會藉由教育部的補助進而協助帶動屏東各偏鄉地區各級學校能源教育推廣，並協助其建構自造者基地，促進學生在地能源科技教育素養之發展。並使師生在課程中能融入自造者之精神理念。可以學習到與思考智能、科學應用及設計與製作相關的能力。使其能夠達到學習環第四階段應用於解決生活問題之創新設計與自造，並應用主題學習模式來協助學生建構新知識和技巧。
子計畫四「化學創造力探索」
(子計畫主持人：陳皇州副教授、黃鐘慶副教授)
「價值創造」是化學創造力探索計劃的核心目標，當環境永續發展的綠色行動理念深化於人類未來世代，如何教育我們的下一代探索人類活動與自然環境資源關係的正確價值與認知，將是極具意義的重要教育工作。在今年度的計畫上，我們基於本校動手做科學教育中心化學超能小子工作站的基礎，採取全新的Maker課程設計理念，並將所開發之課程以國民小學低年級「生活」課程課綱、中高年級「自然與生活科技」課程課綱為重要導向並充分結合，朝向以創造為核心，重視創意思考與實務操作，使學生能充分發揮創意與幻想，能夠藉提供實作原料，鼓勵學生深入思考並親手製作的過程，將僅是創意的想像轉化為實際能夠看見或觸摸的實物。因此，本子計劃將規劃一系列的化學創意實作探索活動，以化學教育中的創造力為主要議題，設計相關具體的行動方案。教學教案聚焦於以動手做活動摸索化學原理概念，方案內容強調使學生能透過各種富含趣味之動手做活動或遊戲引發其學習興趣，進而引導學生思索化學相關的新思維，並進一步產生創造性價值。我們期待學生在科學遊戲中的情境提出問題，並經由實際操作活動中引發學生由日常經驗和化學覺知與敏感度並進行推理，使學生在活動中體驗化學之美。
子計畫五「智高機器人創作營」
（子計畫主持人：賴岦俊助理教授）
機器人產業為全球熱門發展目標之一，機器人產業所採用之科技橫跨電機、控制、電子、機械、資訊等領域，為一跨領域之產業。在全球積極投入機器人產業的趨勢下，機器人之發展將對科技和創意教育、創新應用產生影響，進而改變學習內容與型態。由於機器人應用範圍不斷擴大，使得創新與創意應用的可能性大增。屏東縣政府積極推動國小機器人教學，目前已超過50間國小已購買智高機器人模組套件，以團隊合作模式進行組裝機器人，開拓學生創意思考、科學領域及邏輯分析之能力之建立。本計畫與動手做科學計畫差異為智高機器人比樂高機器人價格低，而且許多國小已購買達到每位學生都有練習組裝機會，達到教學普遍性，另一個主要差別為設計課程，教授於國小學生如何自學自製能力來組裝一台創新智慧型智高機器人，發揮在創意實現與目標實現之上。
本子計畫將以探究教學與動手做為核心理念，引導學生學習「如何引發學生學習動機」及「培養創新設計及動手做能力」為本活動之設計規劃時之重要考量因素，並運用美國教育專家杜威提出「做中學」的教育方法，讓學生可以從實作經驗中去累積、建構自己的知識庫，透過實際「做」去嘗試錯誤，藉由不斷的嘗試，領悟到訣竅而「學會」。除此之外，為能提高學生之學習興趣兼具創意設計。本校已設置「動手做科學教育中心」、「創意實踐工坊」及已購買簡易型「3D印表機」設備，並選擇智高機器人作為實作器材，將智高機器人結合3D列印技術印刷出新模組零件，更容易組裝，組合變化多樣性，亦可達成創意思考之效果。
