資訊融入教學─以「電腦組裝」為例
郭庭芳、黃秉紳
國立高雄師範大學工業科技教育學系
壹、導論
近年來,由於電腦科技不斷地求新求變,處理訊息的速度也愈來愈快,尤其是電腦網路與多媒體技術的成熟,使得教師必須去考慮資訊融入教學的可行性,如教師可運用多媒體的效果呈現出吸引學童注意的知識內容、讓學童上網去蒐集資料或利用模擬軟體將抽象化的學科知識以視覺化的方式表達出來等。
教育部為配合資訊教育的需求,建置完善的教學環境,整合「電腦輔助教育軟體發展與推廣計劃」、「改善各級學校資訊教學計劃」及「TANet 至中小學計劃」成為「資訊教育基礎建設計劃」。計劃中主要執行項目分別為充實資訊教學資源、改善教學模式、加強人才培訓、推動調整組織制度、提升設備、延伸臺灣學術網路、普及資訊素養。在改善教學模式方面,短程目標主要是應用電腦科技建置多元化教材及學習環境,實施資訊應用於教學。長程目標則是要將電腦輔助教學融入各科、結合網路資源與隔空學習環境,落實多元化與個別化學習(教育部,民86)。
教育部於
個人從事高中資訊教育多年,認為高中電腦課的教師有更多可運用的多媒體資源,也更應該多利用資訊科技及網路資源於教學過程中,藉以吸引學生上課的注意力及提高學習意願,並達到事半功倍的效能。
貳、教材發展模式:ATDE教學模式
所謂ATDE(愛的)係由問(Asking)、想(Thinking)、做(Doing)及評(Evaluation)等四個要素所組成,其模式如下圖所示:
ATDE模式,其代表意義如下:
ぇ 問(Asking):教師設計或安排問題的情境,提出創造思考的問題,以供學生思考。特別重視聚歛性(Convergent thinking)問題及擴散性(Divergent thinking)問題,也就是學生自由聯想,擴散思考,並給予學生思考的時間,以尋求創意。提供學生創造思考與問題解決的機會。
え 想(Thinking):教師提出問題後,應鼓勵學生自由聯想、擴散思考,並給予思考時間尋求創意。
ぉ 做(Doing):利用各種活動時方式,讓學生做中學,邊想邊做,從實際活動中尋求解決問題的方法,而能付諸行動。
お 評(Evaluation):是指師生共同擬訂評估標準,共同評鑑,選取最適當的答案,相互欣賞與尊重,使創造思考由萌芽而進入實用的階段。在此階段所強調的是師生相互的回饋與尊重,也是創造思考「延緩判」原則的表現。
參、理論依據:馬斯洛的需求動機理論
美國心理學家馬斯洛(Abraham. H. Maslow)提出的需求動機理論,指出人性需求層次由下而上分別為:(一)生理需求、(二)安全需求、(三)歸屬與愛的需求、(四)自尊需求、(五)自我實現的需求。其後他感到這一層次架構不夠完整,因此,於1969年又發表了一篇重要文章《Theory z》,即「Z 理論」,來重新思考多年來所發展出的需求理論,並歸納成為三個次理論。認為人有七種基本的需要,其滿足先後依次排列成一個階層,如下圖所示。此動機理論說明人以需求的滿足為其行為背後的動機,當需求被滿足時,人也就處在一個平衡的狀態了,該理論其主要內容如下:
(一)生理的需求(physiological need):維持生存的需求,指的是生理的、本能的需求。如飲食、水、空氣、睡眠、性慾等生理層面屬之。「解除飢餓」是一個人最基本的需求,當人們處在一個無任何需求滿足的情況下,免去飢餓將是最基本的需求。
(二)安全的需求( safety need):尋找安全、避免危險、職業保障等需求;係指健康身體及寬裕生活的需求。可以視為對於未來生理需求的滿足,亦即一個人生理需求滿足之後,會開始產生對未來生活也能夠安穩的需求。
(三)歸屬與愛的需求(belongingness and love need):指被人接納、愛護、關注等的需求。當生理與安全的需求都滿足之後,人會產生對於愛與被愛及歸屬感的需求。
(四)自尊需求(esteem need):維護自尊心的需求。這個需要的滿足讓人產生自信心,覺得自己在這個世界上有價值、有能力、有用處,可分為自尊與受到尊重兩類。
(五)認知與理解的需求(acknowledge need):好奇心驅使一個人去探索、分析、解釋及瞭解事情的真相,也藉由此衝動激發個體建立了知識和價值體系。所以認知與理解的需求即是學習的動機及意願。
(六)審美的需求(aesthetic need):對美好的事物的需求。人們追求結構、追求系統、追求對稱、追求完備,以獲得滿足感的經驗。
(七)自我實現的需求(self-achievement need):使自己實現自己,充分的表現自己的能力和技能。
由上圖中所示,馬斯洛的需求層次理論,分為上下兩部分,下層為基本需求(basicneeds)上層為成長需求(growth needs)兩大類;下層屬較低層次的需求,個別差異小,反之則較大;這些需求有相對上價值高低的差別,低級需求被滿足後,高級需求便會接著出現,成為推動人類行為的動機。而需求的滿足必須逐級而上,但並不一定是完全依照順序出現,也可能會有跳躍的情形。
肆、教案撰寫
一、課程目標:
電腦已經完全進入家庭,針對日益增多的電腦加入生活之中,更應俱備簡易居家電工常識,電腦亦是如此。本單元旨在學會認識電腦元件及其功能,以及電腦組裝操作要領,進而能評估電腦需求,以免選購時造成過渡的浪費。遇電腦出狀況時也能自己動手處理,讓故障機率降低,因而隨心所欲操控電腦。
二、課程大網:
第一部份:基本常識
1.了解電腦的基本結構
2.主機板、cpu、記憶體外觀及功能介紹
3.顯示卡、網路卡等相關介面卡介紹
4.軟、硬式磁碟機、光碟機或燒錄器外觀及功能介紹
5.螢幕、其它輸出入裝置外觀及功能介紹
第二部份:PC電腦主機
1機殼及風扇的安裝
2主機板、cpu、記憶體的安裝
3安裝電源供應器、機連接殼開關、指示燈與主機板
4安裝介面卡、儲存裝置固定架如何用、
5軟、硬式磁碟機之安裝,光碟機或燒錄器安裝
6安裝排線與電源線、
7外殼及面板的安裝及連接基本週邊設備
三、教學方式:
以簡報、影片、動畫等展示,配合軟體教學,由淺入深,引發學員興趣,以既定的教學進度,並訂定每堂課的學習目標,安排適量的功課,使學生快速成長。
四、課程內容:
伍、需求評估
隨著科技進步及電腦需求的普及,電腦組裝的DIY已處處可見,然而進行組裝時的需求評估,仍應注意下列幾點:
1.在預算內選購符合自己需求的電腦設備。
2.考慮將來的擴充性。
3.考慮會利用電腦來從事那些工作。
4.從事這些工作需用到那些軟硬體設備。
5.電腦設備應具備怎樣的功能才能使這些工作順利進行。
6.進行預算評估。
需求評估表如下:
陸、心智地圖
柒、相關知識
中央處理器
一般人常提的速度大都是指中央處理器(或稱CPU)的處理速度。由於所有電腦程式的指令最後都會在CPU裡被執行,所以越快速的CPU自然能提昇系統的整體效能。不過,選一個較快的CPU可是會增加數千元的預算。
中央處理器的速度是以百萬赫茲(megahertz,通常縮寫成MHz,意思是每一秒內可以跑過多少百萬個週期),或是十億赫茲(gigahertz,常縮寫成GHz,也就是每一秒內能跑過多少十億個週期)。如果電腦的工作需要仰賴大量中央處理器的運算,選個較快的中央處理器是最重要的。例如大量使用多媒體、第一人稱的射擊遊戲或是飛行模擬遊戲等,都需要大量的CPU運算。而一般例行的基本工作,如文字處理、上上網路,並不會因為較快的CPU而有明顯的效能提昇。
記憶體(RAM)
每當你啟動視窗作業系統、開啟一個程式或是打開一個檔案,所有的資料就會被載入電腦的系統記憶體(又稱random access memory,簡稱RAM),然後再被中央處理器拿去運算處理。越多的記憶體能讓你同時開啟更多的檔案、更多的應用程式及更大的檔案。(而且記憶體愈大,視窗就不會被迫使用緩慢、以硬碟為儲存媒介的虛擬記憶體)簡單的說,記憶體愈大,優點愈多。
記憶體容量的計算是以百萬位元組(megabytes,簡稱MB)為單位,一般的電腦大都配備
硬碟
硬碟是儲存你所有作業系統、應用軟體及各種文件檔案的地方。有鑑於今日的軟體及檔案都越來越龐大(安裝Windows 2000需要將近
現在的硬碟動輒以gigabyte為倍數。一般個人電腦系統都配備
硬碟是以旋轉速度及連接電腦的傳輸介面類型來分類。轉速越快,硬碟尋找資料的速度就越快,而越快的傳輸介面就提供越快的資料傳輸量,綜合的結果就是提昇硬碟整體的效能。一般的硬碟的轉速是7,200 rpm,但有些非常高速的硬碟實際上轉速只有5,400 rpm。越快的轉速能減少尋找資料的 延遲(Latency:從開始尋找硬碟上的資料到實際找到資料的所在位址間的時間差 )。
CD/DVD 光碟機
幾乎現在所有的軟體都以光碟片(CD-ROM)的形式販售,所以你必須有讀取設備才行。不過你可以不要回頭去買那些舊式、功能簡單的光碟機。現在的可讀寫光碟(CD-R/RW)機不僅能燒錄光碟、音樂CD(R所代表的意義)或是利用可重複燒錄的光碟儲存資料就像使用一般的硬碟一樣(RW所代表的意義),它還可以讀取音樂CD及光碟片。可讀寫光碟機現在已算是標準配備之一了,如果你需要備份工作資料、簡報製作及文件照片,或甚至是儲存龐大的檔案好與其他的人分享,它絕對是個理想的配備。此外,這類的設備是一般人能負擔得起的。
影像顯示卡及螢幕
不論你是在打電玩,還是設計投資圖表,所有的視覺影相資訊都必須先經過影像顯示卡的處理,然後才會顯示在螢幕上。一般而言,你電腦配備的影像顯示卡是絕對足夠的了。不過電腦遊戲迷恐怕需要更快的顯示卡來支援3D顯像(這些特殊功能可讓場景顯示更真實細緻),以及在不同解析度下支援更高的frame
rate(每秒所能處理的畫面數)。
就影像顯示卡而言,最關鍵的影響因素是插槽種類、插槽的傳輸速度、記憶體容量以及晶片組來源。幾乎現在的顯示卡都使用AGP(accelerated graphics port)插槽。AGP是種非常快的傳輸介面,專門設計來直接將系統記憶體的大量
影像資訊傳輸給顯示卡。
在考慮購買螢幕時,要考慮螢幕的大小、解析度以及更新頻率(refresh rate)。一般的螢幕大小(對角線的長度)可分15、17、19和21吋。值得注意的是,真正顯示螢幕的大小要小上約一吋。越大尺寸的螢幕越貴,但是卻能讓軟體的操作更為容易(尤其是出版編輯工具)。選一個最高解析度(通常是1280x1024,或更高)能配合你的影像顯示卡,以及高垂直更新率(72 Hz至85 Hz)的螢幕。越高的更新率代表越不容易閃爍,越不易引起眼睛的疲勞。
音效卡
音效卡能帶給你豐富的多媒體享受。它讓你能播放及錄製WAV、播放MIDI及wavetable的音效檔,讓你在電腦上就可玩起虛擬管絃樂團,也讓你能欣賞最喜愛的音樂CD。許多高檔的音效卡都支援3D立體音效,所以你能清楚分辨怪獸是從哪個方向來。音效卡甚至也支援先進的應用程式,像是語音辨識系統及網路連線對戰所用的voice-over-data。
喇叭
再棒的音效卡配上破喇叭也能讓人難以入耳,所以喇叭的選擇可以決定整個音響系統的效果。首先要考慮的是每個聲道輸出功率的瓦數(Watt,縮寫成W)。6W是一般我們能接受的最低瓦數,而許多系統還外加20W的超重低音喇叭(subwoofer)。較好的喇叭組約有10W至15W,外加40W到60W的超重低音喇叭,提供更豐富的(更大聲的)音效。環場音效的喇叭設置通常包含四個喇叭及一組超重低音喇叭。
數據機
在這個網路的時代,數據機是不能少。常常是電腦廠商隨機附上內建的56-kbps數據機,或是便宜賣你。不要買任何低於v.90,56-kbps規格的數據機。值得高興的是,一般的數據機都具備fax的功能,只是你得確定有隨機附贈fax的軟體。如果你的電腦是你的語音信箱,或者你這個熱愛網路連線遊戲的遊戲狂喜歡透過網路嘲笑你的對手,建議你選一個具有語音功能的數據機,或許還佩有來電顯示(Caller ID)的功能哩。
鍵盤及滑鼠
隨新電腦附贈的鍵盤和滑鼠已足夠應付一般的需求,但是你也許可以參考一些其他具有「特異功能」的產品。如果你經常上網路,可以考慮選擇那種只要按一個按鍵就可以開啟瀏覽器或電子郵件的鍵盤,例如Logitech的 Deluxe Access 104 或微軟的網路鍵盤。有些鍵盤本身就提供USB插槽,所以當外接其他設備時,你不需要再電腦後面摸索,只要輕鬆地插在鍵盤上的插槽即可。受不了電纜線纏東絆西?可以選個無線鍵盤。
滑鼠也和鍵盤一樣有多種選擇。雖然微軟還是獨霸滾輪滑鼠的市場,但Logitech和其他廠牌也推出很多極具競爭力的滑鼠,如無線滑鼠就是一例。這些滑鼠可以節省時間,也可以保護你的手,想想看滾輪滑鼠上的滾輪可以幫你快速的瀏覽網頁,免去你一直按滑鼠下拉捲軸的不便。
捌、評量發展
評量方式:
透過本活動的學習,可根據下表所列的評量標準以評量「知識認知」、「過程技能」、「情意智能」、「科技素養」等項目,進而達到本活動的目標。
評量表