教育部因材網
運用教育部因材網課程包和進度追蹤功能，幫助教師收集學生學習成效，快速準備後續課程內容。教學模式中搭配因材網運用四學策略：
學生自學：使用教育部因材網等平台進行自學，善用課程包進行學習。
組內共學：組內討論和分享學習心得，互相幫助解決問題。
組間互學：組間交流學習成果，進行競賽和比賽。
教師導學：老師引導和示範，解答學生疑問，提供學習建議和評估。    

臺南市教育局智慧魔鏡學習平台
台南市教育局開發的「智慧魔鏡-生成式AI數位學習平台」正式上線。該平台運用生成式AI技術，如同童話故事中的魔鏡，能即時回應、學習並生成新資訊。平台具備智慧診斷與智慧出題等功能，促進學生自主學習，並強調學習過程中的反思。其設計符合PISA 2025的數位學習力評測，為中小學生提供易用、安全、個別化的學習環境。由教師社群開發的教學模組，確保生成內容的真實性與安全性，引導學生進行批判性思考與學習。

LEGO Education SPIKE平台
LEGO Education SPIKE平台結合多樣的樂高SPIKE積木組裝圖和程式編輯的教育平台。提供類似Scratch的編輯介面，讓學生熟悉Scratc介面和觀摩各種樂高SPIKE模型來學習STEM概念。

教育部 G Suite (go 網域) 教育雲端平台
教育部 G Suite (go 網域) 教育雲端平台是一個專為教育設計的整合性工具平台。G Suite 提供了一系列強大的應用，如 Google Classroom、Google Docs、Google Sheets 和 Google Slides，這些工具不僅提升了教學效率，還大大方便了師生互動與小組協作。例如：Google Classroom 是一個課堂管理工具，讓老師能夠輕鬆布置作業、提供回饋並追蹤學生進度。Google Docs 為學生提供了即時協作的空間，讓他們能夠共同編輯文件和數據表，增強團隊合作能力。這些工具都存儲在雲端，確保資料安全且可隨時隨地登入。通過使用 G Suite 教育雲端平台，學生不僅能提升數位素養，還能在應用教育科技的過程中培養批判性思維和問題解決能力。

在運用“四學”一起玩變形金剛課程設計中，課程涵蓋自主學習四個理念:定標、擇策、監評、調節。課程運用學生自學、組內共學、組間互學及教師導學的模式進行課程。融入跨領域與新科技，利用智慧機器人、生成式AI及數位平台工具來提升學生的學習效果和解決問題能力。
 
在教學理念及完整性方面
這門課程結合了科學、技術、工程和數學（STEM）四個領域。課程不僅介紹智慧型機器人的基本概念，還涵蓋了生成式AI應用和機器人程式設計，讓學生能在實作中體會「動動腦」與「從做中學」。引入新科技工具與平台，如LEGO SPIKE Prime套件及智慧魔鏡學習平台，讓學生在專案任務中學習。此外，通過教育部因材網和臺南市智慧魔鏡學習平台進行教學，使學習內容更為豐富和完整。透過小組合作和討論，學生不僅能夠學習智慧型機器人程式，更能培養團隊合作和解決問題的能力。
在教學設計及創新性方面
充分利用了生成式AI工具，如ChatGPT和Copilot，來激發學生的創造力和自主學習能力。在課程中，教師引導學生使用生成式AI運用提示語並生成內容輔助學習，並透過Google文件和智慧魔鏡學習平台進行記錄提示語和紀錄學習成果。不僅提高了教學成效，還使學習過程更為有趣和生活化。學生的學習模式中運用教師導學、學生自學、組間互學、組內共學的四學策略：
學生自學：使用教育部因材網等平台進行自學，善用課程包進行學習。
組內共學：組內討論和分享學習心得，互相幫助解決問題。
組間互學：組間交流學習成果，進行競賽和比賽。
教師導學：老師引導和示範，解答學生疑問，提供學習建議和評估。
使學生能在不同的學習活動獲得深刻的學習體驗。特別是在程式實作和競賽過程，學生從實際操作機器人與團隊合作，不僅提升了程式理解能力，還培養了團隊合作精神和問題解決能力。
從困境切入
本課程著眼於現代學生對於科技知識和技能的需求，以及在傳統教學中缺乏動手實作和創意思考的問題，程式學習僅限於螢幕上的動態效果而非透過程式加上實體的體驗，如機器人加上程式指令後的動作。希望通過跨領域和新科技融合的教學設計，培養學生的批判性思維和創造力，並幫助他們適應未來AI世代的挑戰。總體而言，本課程不僅在「動動腦」與「從做中學」上有深度和廣度，更在教學方法上具備創新性，以教代學，教後整理，深入內化。

運用“四學”一起玩變形金剛整個課程的設計注重結合「動動腦」與「從做中學」，學生透過反覆練習和實際操作，能夠熟練掌握機器人感測器運用及程式設計，並能應用於解決實際問題，提高其運算思維與解決問題的能力。
在本教學活動裡如何具體運用四學
適時利用生成式AI工具，如ChatGPT和Copilot，來激發學生的創造力和自主學習能力。在課程中，教師引導學生使用生成式AI運用提示語並生成內容輔助學習，學生並透過Google文件和智慧魔鏡學習平台進行記錄提示語和紀錄學習成果。不僅提高了教學成效，還使學習過程更為有趣和生活化。這種教學方法使學生能在不同的學習活動中獲得深刻的學習體驗，特別是在程式實作和競賽過程中，學生通過實際操作和團隊合作，不僅提升了程式能力，還培養了團隊合作精神和問題解決能力。

教學評量方式：
前測問卷    了解學生的學習起點。檢查Google文件：確認學生運用生成式AI和運用提示語的能力。
自走車測試    檢查自走車外觀的完整度及升降機構的可用性。
檢查筆記    檢查學生在智慧魔鏡學習平台上的筆記，檢查是否記錄了重要學習內容。
不插電的偽代碼    評估學生的程式設計思路，輔助完成程式。
程式畫面截圖    檢查學生在Google keep上的程式畫面截圖。
紀錄與修正程式    評估學生在競賽過程中的理解程式與程式除錯能力。
後測問卷    評估學生在本單元學習內容的程度。
教育部因材網討論區學生的討論    觀察學生的反思和交流。

課程創新與優勢
跨學科結合    通過機器人課程與跨領域學科的結合，促進學生全方位發展。
生成式AI應用    增強學生創造力和問題解決能力，讓學生在實踐中學習。
數位工具與資源    利用數位平台和工具提升教學效果，讓學生在互動中學習。
四學策略    促進學生自主學習和合作學習，提升學習效果和參與度。
課程發想
以「變形金剛」的概念設計功能套件(使用LEGO SPIKE Prime積木)
「變形金剛」的概念已經用在現行的汽車設計、海陸空軍火武器載台，甚至電子產業上，其含義就是在基本又是共通性高的底座上，依功能進行增減硬體套件或是以軟體程式輔助，現有功能即可倍數增加。共通性底座的優點可以降低許多時間成本。
依任務套件功能「由淺入深」設計教學單元
由基本結構的自走車入手，加上簡單易懂的積木與卡榫即可完成具有「變形金剛」的概念的自走車，例如:基本結構加裝顏色感測器的套件即可進行循線主題的課程，如單元三：自走車加裝顏色感測器 - 循線自走車大隊接力。基本結構加裝超音波感測器的套件即可進行送餐機器人主題的課程，如單元五：自走車加裝超音波感測器 - 送餐機器人。基本結構加裝大馬達與齒輪組的套件即可進行貨物升降機構主題的課程，如單元四：自走車加裝升降機構套件包 - 貨物運輸升降機構。
 
拋棄傳統機器人課程的思維與做法
聚焦在程式課程主題，而不是將上課時間讓學生從無到有進行積木的組合，老師還要隨時留意學生組合的過程，甚至協助多數學生處理組合上的失誤或是找零件，因此在準備階段，除了設計套件自走車載台之外，每組都安排一個整理盒，當天的成果都可以放入整理盒內，下一個上課班級也可以很快上手，老師不用花許多時間在教室內撿積木零件，而是聚焦在程式的進度與套件是否安裝正確。

提供學生系統化學習智慧型機器人、運用LEGO SPIKE平台及運用生成式AI的基礎。學生能在使用LEGO SPIKE Prime進行智慧型機器人建構與程式設計的過程中，熟悉LEGO Education SPIKE平台的操作，並能理解和應用機器人感測器與馬達的功能，進一步探索智慧型機器人在日常生活中的應用場景，提升他們的創造力和問題解決能力。通過這三節課的教學活動，學生將能夠：學生將能夠系統地了解智慧型機器人的基本內容，掌握相關技術和應用方法，並能夠利用生成式AI和LEGO SPIKE平台進行「動動腦」與「從做中學」。

引起動機
在這個單元中，我們將深入探討智慧型機器人及其在日常生活中的應用。我們會先討論大家對機器人的認識，並展示像LEGO SPIKE Prime、感測器和馬達等設備，從而激發學習興趣和好奇心。接著，我們會使用IPEVO實物投影機和智慧魔鏡學習平台，通過實際操作讓大家學會使用這些工具和平台，並了解智慧型機器人的基本原理和應用。

第一節課：引導與基礎介紹
教師透過詢問學生對於「機器人Robot」的定義，導入智慧型機器人課程。使用IPEVO實物投影機展示LEGO SPIKE Prime主機、感測器、馬達及FIRST LEGO League Challenge樂高積木教具，激發學生的學習興趣。隨後，老師使用教育部的因材網，詳細介紹機器人的定義與LEGO SPIKE Prime的特色。學生完成臺南市教育局智慧魔鏡學習平台前測問卷，並觀賞LEGO官方網站的「太空任務」影片，了解LEGO積木與程式的互動，接著在討論板上討論LEGO SPIKE的應用方式，最後進行分組並了解接下來的學習步驟。

第二節課：生成式AI應用
延續上節課內容，教師示範如何使用ChatGPT生成智慧型機器人應用的提示語，並教導學生設計自己的提示語句子，將其輸入ChatGPT生成內容。學生修正提示語並生成最終結果，將其複製到Google文件和智慧魔鏡學習平台筆記。接著，老師示範使用Copilot生成圖像，學生體驗AI圖像生成。最後，學生整理筆記並完成智慧魔鏡學習平台的AI引導題組。

第三節課：實作與反思
教師透過IPEVO實物投影機示範LEGO SPIKE硬體的連接與操作，包括平板電腦與SPIKE主機的連接方式，感測器和馬達的使用方法，以及LEGO SPIKE平台的程式積木功能。學生觀察並學習這些操作步驟，然後分組討論智慧型機器人和人工智慧解決生活問題的應用，並在教育部因材網討論版上分享見解。最後，學生登入智慧魔鏡學習平台完成後測問卷，教師根據學生的回應給予反饋，引導進一步的學習興趣。

單元一的學習策略
學生自學：
學生透過智慧魔鏡學習平台前測問卷和筆記，自主學習機器人的知識及LEGO SPIKE Prime的基礎知識。

組內共學：
在課堂上，學生使用ChatGPT生成的提示語進行討論和比較，共同學習如何設計和改進AI生成的內容。

組間互學：
通過教育部因材網的討論版，學生分組分享他們對智慧型機器人應用的看法和想法，並探討解決實際生活問題的可能性。

教師導學：
老師利用教育部因材網和智慧魔鏡學習平台，指導學生學習機器人知識與LEGO SPIKE平台操作，並提供學習回饋和指導。
 

第一節
機器人定義與基礎介紹

準備活動（5分鐘）
1. 詢問學生對於「機器人Robot」的定義，藉此引導出智慧型機器人課程。
2. 以IPEVO實物投影機展示本課程會使用到的LEGO SPIKE Prime主機、SPIKE感測器、SPIKE馬達、教室內的FIRST LEGO League Challenge樂高積木教具等引起學生學習動機。
老師設計引導題組，讓學生透過老師的引導，詢問AI相關內容，達成老師希望學生學習到的課程目標。
3. (定標)概略說明本單元的學習內容，以及學習目標。
4. 說明本單元評分內容與標準。老師使用臺南市教育局智慧魔鏡學習平台設計並建立前測、後測問卷。

發展活動（25分鐘）
1. 教師導學
老師使用教育部的因材網，在課程包裡面呈現並說明「機器人Robot」的定義與內涵，並說明LEGO  SPIKE™ Prime 與 WeDo 2.0 和 MINDSTORMS® EV3與小朋友家裡面的樂高有何不同？請學生完成老師準備的臺南市教育局智慧魔鏡學習平台前測問卷。
2. 教師導學
(擇策)老師示範使用LEGO Education SPIKE平台、LEGO Education等LEGO官方網站，學生從官方網站的「太空任務」影片了解LEGO積木加上程式後與積木教具的互動，介紹Education SPIKE平台的Building Instructions區的各式組裝圖、SPIKE感測器程式積木在本課程的使用方式有基本概念。
3. 組間互學
延續以上LEGO Education SPIKE平台、LEGO Education等官方網站的體驗，利用教育部因材網討論版讓學生說明在日常生活LEGO SPIKE加上感測器可能的模擬應用方式。
請學生進入討論區進行討論。

4. 教師導學
利用Google classroom說明接下來的課程分組方式。
5. 教師導學
老師帶領學生進入臺南市教育局智慧魔鏡學習平台的AI引導題組，(監評)老師引導學生如何使用老師指派的引導題組，老師可以在後台觀看學生即時進度。

綜合活動（10分鐘）
1. 教師導學
呈現教育部的因材網分組功能，讓學生知道分組結果。
教師展示各組討論結果並統整說明。
2. 教師導學
請學生根據今天的學習經驗，若將智慧型機器人應用於日常生活問題，或許還有哪些待解決方法，(監評)老師請學生以OpenID登入臺南市教育局智慧魔鏡學習平台完成筆記。

第二節
生成式AI與ChatGPT應用    

準備活動（5分鐘）
1.延續上次的內容，喚起學生記憶。
2.將ChatGPT平台免登入帳號的操作方式等放入教育部因材網課程包。
3.準備認識生成式AI、 ChatGPT提示詞原則、提示詞範例。
4. (定標)概略說明本節課的學習內容，以及學習目標。

發展活動（25分鐘）
1. 教師導學
(擇策)教師以電腦示範使用免登入帳號的 ChatGPT,並以『智慧型機器人』為主詞，進行以下提示語原則的句子組合。
給適當的上下文:
我想要利用CANVA來製作簡報內容，是關於智慧型機器人對於日常生活有哪些應用方式。
任務內容:
請給我十個日常生活的應用方式。
輸出規則:
用表格的方式呈現第一個欄位是序號，第2個欄位是應用方式，第三個是智慧型機器人外型與功能說明。
2. 學生自學
讓學生依照以上提示語的組合設計自己的提示語句子。將完成的提示語帶入ChatGPT。
3.請學生細心閱讀ChatGPT生成的內容並進行文句修改或是重新將修改好的提示語帶入ChatGPT，最後將ChatGPT生成的結果複製到Google 文件與臺南市教育局智慧魔鏡學習平台筆記。
4. 教師導學
帶領學生使用其他免費的生成式 AI 圖像服務,例如Copilot。教師示範將第三個欄位裡的智慧型機器人外型與功能說明文字放入Copilot生成圖像進行操作，請學生體驗以提示語生成圖像。
5. 教師導學
老師說明教育部因材網課程包的內容，學生可以利用課後時間利用教育部因材網課程包反覆練習AI生成的提示語。讓學生回顧本節課的ChatGPT提示詞原則。
6. 學生自學
(監評)學生進入臺南市教育局智慧魔鏡學習平台的AI引導題組，使用老師指派的引導題組，老師可以在後台觀看學生即時進度。
7.學生進入臺南市教育局智慧魔鏡學習平台，學生整理本節課的筆記，利用平台儲存本節課的筆記。

綜合活動（10分鐘）
1. 教師導學
(監評)老師說明本節課的Google表單填答內容以及留意Google表單截止填報時間。老師請學生將本節課使用的提示語及利用提示語生成圖像放入Google表單內。
2.請學生思考在本節課學到的AI生成的提示語與日常生活用語二者的差別在哪裡？

第三節
LEGO SPIKE硬體與程式設計    

準備活動（5分鐘）
1.延續上次的內容，喚起學生記憶。
2.老師呈現教育部因材網課程包上的教學影片，說明LEGO Education SPIKE平台操作方式以及相關注意事項，例如：平台影片回看功能。學習LEGO Education SPIKE平台的操作。
3. 將IPEVO實物投影機與平板電腦接上教室的廣播系統測試畫面。
4. (定標)概略說明本節課的學習內容，以及學習目標。

發展活動（25分鐘）
1. 教師導學
老師使用IPEVO實物投影機呈現連接SPIKE主機的平板電腦還有其他硬體，如SPIKE顏色感測器、SPIKE超音波感測器、SPIKE碰撞感測器、SPIKE大小馬達、 6 個連接埠、如何將SPIKE主機以藍芽方式接上平板電腦等操作方式，以教室的硬體廣播系統呈現給全班，學習LEGO SPIKE硬體的連接流程。
2. 教師導學
(擇策)老師改用平板電腦並接上教室的硬體廣播系統，呈現LEGO Education SPIKE平台程式積木功能的說明頁面，並說明如何進行語言模式切換。
3. 教師導學
老師以平板電腦呈現，如何在LEGO Education SPIKE平台，將組合好的程式積木傳送到SPIKE主機，整個示範操作都以IPEVO  Annotator軟體錄製。

綜合活動（10分鐘）
1. 組間互學
(監評)讓學生思考並討論，有哪些待解決的生活問題，可以用智慧型機器人與人工智慧解決的做法，討論過程使用利用教育部因材網討論版。請學生進入分組討論室進行討論。
2. 教師導學
(監評)老師呈現教育部因材網課程包，讓學生複習本節課LEGO SPIKE硬體與傳送程式的操作流程。學生將觀看教育部因材網課程包後的問答結果填入Google表單
3. (監評)學生以OpenID登入臺南市教育局智慧魔鏡學習平台完成後測問卷。
4.教師導學
(監評)教師針對教育部因材網討論版學生的回答給予回饋，並用利用學生的回饋，引起學生對於接下來「不插電」的教學活動的興趣。教師展示各組討論結果並統整說明。