主題名稱：綠化屋頂自然情、心智構圖科技力
作品學習領域：自然科學
施行年級：3年級
學生人數：27人
課程節數：3節
輔助教學設備/資源：
1.連網桌機 30 台
2.〔教育媒體影音〕「薄層屋頂植栽技術」影片(另開新視窗)
3.〔臺南市東區崇學國小電子書網站〕「屋頂上的綠精靈」繪本電子書(另開新視窗)
█ 教學發想(教學活動概述)：
崇學國小為臺南市旗艦型綠屋頂示範場域，綠屋頂與自然科學教室相臨，呼應水泥叢林綠地再造、校園閒置空間美化、綠色建築生態跳島等永續校園趨勢，可以作為孩子閱讀理解、自然生態、科技應用的情境教材。
本教學整合設計思考（Design Thinking）、翻轉學習（Flipped Learning）和體驗學習(Experiential Learning)等教育理念，發展屬於國小孩子的「啟思學習(CHES)」教學示例，孕育 12 年國教核心素養。
在自然科學的學習過程中，先用繪本閱讀培養學生的興趣，成為「自發」主動的學習者；在參與探究與實作的過程中，鼓勵學生積極與媒體資訊、科技工具和同儕溝通來產生多元「互動」；最後學生知曉善用自然資源、珍惜地球環境和傳承永續發展，以符合「共好」的理念。教學示例包含四個步驟:
(1) 關懷同理：首先使用臺南市東區崇學國民小學電子書網站「屋頂上的綠精靈」線上繪本進行科普數位閱讀，該繪本由本校學生集體繪製，講述人類行為對地球環境的影響，帶出「都市熱島效應」和「綠屋頂」的概念，引發學生對各種環境破壞及污染的覺知，激起學習動機。即透過環境教育相關議題的
閱讀學習，敏銳的觀察周遭環境，保持好奇心、想像力持續探索自然，了解全球環境的現況，涵養「A1身心素質與自我精進」核心素養。
(2) 習得知識:為深化學科知識，引導學生欣賞教育媒體影音「薄層屋頂植栽技術」影片，透過影片豐富的影音資源說明綠屋頂的由來和定義、都市熱島效應的成因和危害，認識綠化屋頂的九項好處。換言之，
學生從教育媒體影音中覺察問題與獲得資訊，習得人類活動會造成氣候變遷，加劇對生態與環境的影響，而人類行為的改變可以減緩氣候變遷所造成的衝擊，教導學生環境概念知識內涵，涵養「B2科技資訊與媒體素養」核心素養。
(3) 體驗實踐:教師指導學生利用 PowerPoint 繪製心智圖（Mind Mapping）整理歸納綠屋頂對環境的好處。學生先摘要教育媒體影音「薄層屋頂植栽技術」影片中關於綠屋頂好處的關鍵字(Keyword)，操作PowerPoint 的 SmartArt 完成心智圖架構，搭配網路資料檢索蒐集圖片來美化與彰顯重要概念。即學生能運用常用的簡報軟體製作圖表，整理已知的自然科學資訊，蒐集文字影像等資訊來表達環境議題之發現或成果，涵養「B1 符號運用與溝通表達」核心素養。
(4) 分享表達:學生用簡報呈現自己彙整資料的綠屋頂好處心智圖，搭配五步驟分享策略進行分享發表與同儕互動。學生賞自己與同儕心智圖作品，藉由相互回饋、優缺點評析，達到自我反省和見賢思齊的學習效果，統整本次學習的意義。即透過合作學習，培養與同儕溝通表達、團隊合作及和諧相處的能力，涵養「C2人際關係與團隊合作」核心素養。同時學習過程中培養愛護自然、珍愛環境、惜取資源的關懷心與行動力，涵養「 C1道德實踐與公民意識」核心素養。
█ 教學流程(過程)：
一、關懷同理(閱讀理解)
1. 教師請學生安靜閱讀欣賞〔臺南市東區崇學國小電子書網站〕「屋頂上的綠精靈」繪本電子書(另開新視窗)。
2. 鼓勵學生使用選取策略(Selection)標示重點字詞（畫底線），從而找出較重要的意思語句。
3. 教師透過以下提問，引導學生熟習「屋頂上的綠精靈」繪本的重要內容:
(1) 氣候變遷，對你個人生活有什麼影響？
(2) 過量溫室氣體，對當前地球環境有什麼重大影響?
(3) 城市熱島效應，對生態環境有什麼影響?
(4) 地球為什麼會發高燒？
(5) 地球發高燒，會產生什麼連鎖效應？
(6) 地球上如果沒有了植物，會變成怎樣?
(7) 一個友善地球的公民，如何以行動讓地球降溫？
(8) 綠屋頂對城市環境有什麼功能？
(9 )綠屋頂對人類生活有什麼助益？
二、習得知識(媒體識讀)
1. 教師播放〔教育媒體影音〕「薄層屋頂植栽技術」影片(另開新視窗)。請學生仔細觀看，摘錄重點。
2. 教師提醒學生:重點摘錄最少列出 3 點。請學生用關鍵字的方式記錄，關鍵字(keyword)為一個字詞或片語，可以是一個字或多個字，但不是一個完整句子。
3. 教師搭配影片說明綠屋頂的由來和定義、都市熱島效應的成因和危害。
4. 師生共同討論影片重要內容-綠屋頂對環境的九項幫助:隔熱降溫、截留雨水、CO2 減量、保護建築、生物棲地、景觀美化、園藝生產、教育學習、療癒復健；並鼓勵學生用自己的話來說明以上幫助的意義與實例。
5. 教師利用「薄層屋頂植栽技術」影片結尾的提問(擴展都市綠覆面積最有效率的途徑?都市熱島效應形成原因為何? 屋頂綠化的好處?)，再次幫助學生複習與統整科學概念與知識。
三、體驗實踐(形成性評量)
1. 教師指導學生用心智圖整理綠屋頂對環境的幫助，說明心智圖繪製的步驟與要件:主題、主要概念、輔助說明文字或圖案照片。
2. 教師指導學生操作 PowerPoint 的 SmartArt 完成心智圖架構，搭配網路資料檢索蒐集圖片來美化與彰顯重要概念。
3. 教師鼓勵學生依循以下步驟，掌握心智圖的繪製方法。
(1) 定義核心主題:確認這張心智圖的「目的」? 心智圖核心主題放置於簡報範圍正中間(圓心)，亦可以用綠屋頂圖片為核心。例如:主題可用「綠屋頂」、「綠屋頂幫助」等關鍵字為核心主題。
(2) 拆解主題內容:構思核心主題可以分為哪些類別?即次要主題，內容範圍比核心主題小，次要主題分布在核心主題的周遭(繞圓圈)。例如:可用綠屋頂對環境的幫助有隔熱降溫、截留雨水、CO2減量、保護建築、生物棲地、景觀美化、園藝生產、教育學習、療癒復健等九大類來說明。
(3) 白話用語說明:鼓勵學生用自己的話來重新詮釋學到的科學知識與概念，把生硬的內容轉化為日常生活的用語。學生在轉譯的過程中更會精緻化學習內容，加深學習印象幫助記憶與遷移。
(4) 豐富視覺色彩:不同類別的次要主題，可用不同顏色來標示。顏色最好與主題內容互相呼應。例如:「紅色」標示調節氣溫；「綠色」標示生態保育，藉由顏色加深印象。
(5) 插圖畫龍點睛:插入照片圖案輔助文字說明更能彰顯想法，吸引目光。透過簡單的圖示點明要旨，使內容更加精闢傳神與生動有趣。例:「葉子」表示親近自然、「溫度計」說明降低氣溫、「瓢蟲」象徵生態跳島。
四、分享表達(總結性評量)
1. 教師請學生「兩人配對」進行提問、回應、練習、分享、討論等簡報發表的合作學習活動。
2. 師生依據五步驟分享策略進行互動，其步驟如下。
第1步驟:學生講給自己聽，引導全班再次檢視自己的心智圖簡報作品。
第2步驟:兩人一組猜拳，贏的同學先講「綠屋頂的好處」心智圖簡報內容給對方聽。
第3步驟:換輸的同學講「綠屋頂的好處」心智圖簡報內容給對方聽。
第4步驟:教師挑選學生上台發表「綠屋頂的好處」心智圖簡報。
第5步驟:教師統整學生作品優缺點、學生相互回饋。
3. 師生總結:統整歸納本次單元所學重點和學習收穫。
█ 教學現場發現：
一、教育媒體影音有助提升學習興趣
本校近三年以綠屋頂為主題發展校訂課程，過去多採用國語日報或中國時報等新聞報導當作學習材料，介紹綠屋頂的各項好處，雖然內容深入淺出，但囿於紙本閱讀多為文字描述較難引發學生興趣。這次換用教育雲的〔教育媒體影音〕「薄層屋頂植栽技術」影片來介紹都市熱島效應和綠屋頂的好處，上課時教師觀察到每一位學生都專注安靜的欣賞影片，特別是影片中貓咪太空人介紹都市熱島效應時，多數學生發出歡笑聲，覺得好可愛。學生 A 表示:謝謝老師，我很喜歡上綠屋頂，影片很有趣，有很多搞笑的圖片；學生 B:老師上課放了綠屋頂的影片，希望以後老師能給時間到教育雲找自己喜歡的影片看。
這些質性紀錄都顯示出教育媒體影音有助於提升學習興趣。
事後回饋問卷的量化填答再次證明:在「將影片加入課程中是否讓你更想上課?」這一題的回答都為正面回饋，全班 15 位學生選「這樣的上課方式,讓我更想學習,並在課後繼續學習有關的內容」，12 位選「這樣的上課方式,讓我比以往更喜歡上課」，沒有人選負向答案。
二、教育媒體影音有效幫助習得知識
老師提問「什麼是都市熱島效應?」時，學生幾乎立即能回答城市溫度比鄉下高，顯示〔教育媒體影音〕可有效幫助學生認識科學知識。課後學生 C 在問卷寫:這影片很好看，可以讓我們了解熱島效應的問題! 學生 D:看完影片我才知道都市很熱是因為熱島效應，都市水泥地太多、建築物太多，綠地太少，所以我們要綠屋頂，幫助降溫!雖然影片中僅約一分鐘介紹都市熱島效應，但學習效果卻頗佳。
此外學生原本在課前對於綠屋頂的好處多數停留在美化建築、景觀休憩等外在可見效益，看完影片後都能注意到綠屋頂對於減緩都市熱島效應和全球暖化的宏觀面向。學生 E:家家戶戶應該都要有綠屋頂，因為可以減少二氧化碳，還可以降溫，幫助很多! 學生 F&G:綠屋頂的功能非常多，例如:淨化空氣、降溫、美化、減少 CO2、保留雨水。事後回饋問卷的量化填答「老師播放的影片能不能讓你更清楚老師所教的內容?」，全班 19 位學生選「非常有幫」，12 位選「有幫助」，全班同學都給予影片正面肯定，認為影片能更清楚學習內容綠屋頂的多元好處。
三、心智構圖策略有益促進認知表現
以往自然科的評量多半採取紙筆測驗，雖然客觀公正且簡便易行，但偏向於片段又瑣碎的背誦，學生無法展現高層次的認知能力和表現。本次教師採用心智圖策略讓學生創作專屬於自己的圖像表徵，學生自己建立心智圖的內容類別、插入照片圖案、選擇樣式色彩等來表達對「綠屋頂好處」的想法。學生H 表示:對綠屋頂比較了解，也更會用 PPT 的功能，我最喜歡用插圖來美化。學生 I:老師教用心智圖整理綠屋頂優點，綠屋頂可以降溫節能、美化環境、生態跳島。心智圖不但讓學生呈現創造力、更有助於產生知識間有意義的聯結，幫助記憶和理解。
另一方面，學生過去多為紙筆繪製心智圖，並沒有使用電腦畫心智圖的經驗。學生 J:老師教我們用電腦畫心智圖，以前都是用紙跟彩色筆畫，原來用電腦畫也很好玩。學生 K:以前沒有用電腦畫過心智圖，而且都只有國語課畫。這一次在電腦教室畫圖來說綠屋頂的優點，很特別，謝謝老師。從學生的反應可以發現使用 PowerPoint 來繪製心智圖能激發學習的樂趣，同時讓電腦課學到的知識實際應用。而學生 L:我喜歡用 PPT 來畫心智圖，比較容易，也可以用插圖和不同字體。換言之，對於手繪能力較弱的學生也可藉由科技的協助提升心智圖的品質，更能有效率的學習。
█ 教學反思與收穫：
自然界的永續發展是高年級自然領域的教學重點。如果老師僅用課本講授，偏向灌輸知識，不易達到情意和技能層面的發展。本次教學先透過科普數位閱讀，學生從「屋頂上的綠精靈」線上繪本覺知經濟與工業發展對環境的衝擊，認識人類行為會造成氣候變遷，加劇對自然生態的危害。藉由繪本豐富的圖文內容與教師提問，引導學生從人類發展與環境負擔的平衡，反思人類行為的正面意義和負面代價。學生發現到原來很多看似便利的生活行為，反而讓自己的生活環境更糟。學生就說:電腦教室吹冷氣很涼爽，卻讓室外更熱，更離不開冷氣房，反而無法到戶外玩耍，貪圖短暫的舒適，卻失去玩樂的空間。學生甚至說:學習有時候也會遭成汙染，因為大家都有就購買過多不必要的文具用品或可愛造型的筆袋書包，這些也都是破壞環境的行為，達到意料之外的環境教育學習效果。
其次教科書中關於永續環境的介紹不易引起學生興趣，透過觀賞〔教育媒體影音〕影片，可以看到學生紛紛抱持專注的神情，顯見有助於學習興趣的提升。影片內容也可以輔助課本知識的概念吸收，生動有趣的實例說明彌補紙本的不足，讓學生深深體悟到綠屋頂的建置可以減緩都市熱島效應，降低氣候變遷所造成的衝擊，讓都市更宜居，成為友善動植物的環境。學生看完影片之後就了解到學校建置綠屋頂的原因，還說:以前沒有綠屋頂雖然可以在頂樓露臺遊玩，現在雖然失去一些活動空間，但卻看到以前校園沒有的植物和蝴蝶昆蟲；以前欣賞蝴蝶都只能較遠的生態池，現在綠屋頂就一堆蝴蝶，甚至出現鳥窩。綠屋頂課程讓學生從關懷都市生活周遭的環境開始，漸漸萌發生態保育及環境守護的想法。
最終為有效促使學生動腦思考、親手設計、開口表達，使用心智圖和五步驟分享法兩種多元評量方式，讓學習變得主動，讓同儕懂得互動。同時學習活動本身就是評量，降低學生對考試的焦慮。開放式的心智圖繪製，學生紛紛說時間不夠，多給幾分鐘，不想下課，還想要繼續找圖片來美化；看到同學找到有趣的圖案，自己也會想精益求精。學生熱衷學習的樣貌是日常課堂少見的畫面，讓我很有成就感。換言之，評量設計如能符合學生需求，就能激勵動機樂趣，幫助記憶與學習遷移。
█ 教學照片：
