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。

第一節
認識馬達控制指令與基本概念    

準備活動（5分鐘）
1. (調節)準備教育部因材網課程包。課程包裡面是本節課學生需要學會的基本內容:
認識馬達的控制指令
motors與movement的差別
迴圈與判斷式指令
2.各組領取平板電腦。
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. (監評) 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。老師觀看問卷結果以了解學生學習起點。
2. 教師導學
(擇策)老師以教室的Veyon系統派送情境流程-3，將情境流程-3呈現在每一位學生的螢幕畫面上，請各組學生以平板電腦上的LEGO Education SPIKE平台組合程式積木。
3. 學生自學
請學生檢視在Education SPIKE平台組合的程式積木是否合理。
4. 教師導學
老師說明如何以「平行處理」讓SPIKE自走車具有顏色感測器功能，老師引出學生舊經驗，複習五年級Scratch課本第六課的程式重點。
5. 學生自學
(監評)學生觀看放在因材網課程包上的教材，老師隨時關注學生看教材的進度，老師巡視全班並留意需要的同學即時給予協助。
6. 教師導學
老師統一說明平台上程式重點以及進行補充。
7. 學生自學
學生使用平台體驗程式積木的組合方式。例如:
判斷式：if-then-else
變數：Variable
副程式：My Block
讓學生對於循線程式有基本的概念並初步了解循線程式可以使用
判斷式：if-then-else
變數：Variable
副程式：My Block
8. 教師導學
老師教導學生如何進行畫面截圖與儲存截圖結果。
9. 學生自學
(監評)請學生在Education SPIKE平台的程式積木進行截圖，將截圖放於自己的程式作品學習單，（本次學習單檔案放於Google classroom的作業內）學生可以設定Google文件的共用方式，將Google文件的連結放於Google classroom的作業上再交給老師。

綜合活動（10分鐘）
1. 教師導學
老師呈現各組需要解決的問題並提出建議。
2. 以Google classroom的作業收集學生的Google文件的連結。
3.學生以OpenID登入臺南市教育局智慧魔鏡學習平台完成筆記。
4. 收回各組平板電腦。

第二節
設計循線程式    

準備活動（5分鐘）
1.說明「變形金剛Transformers」的概念，跟學生說本次課程會依照任務使用不同功能的SPIKE套件，例如:加裝升降機構的SPIKE自走車、加裝夾舉爪機構的SPIKE自走車，藉此引起學生興趣。
2.以Google classroom說明本單元的學習內容，學習目標，並且附上上一節課使用到的教育部因材網課程包連結碼。
3.老師準備兩張簡易版本的【循線】練習圖紙平整放於教室的大桌子，並開啟教室內所有燈光後紀錄適合的顏色感測器參數。
4.老師先組合好各組的加上單顆顏色感測器的SPIKE自走車。
5.各組領取平板電腦。
6. (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. 學生自學
學生以平板電腦開啟Education SPIKE平台，學生桌上型電腦開啟在教育部因材網課程包
判斷式：if-then-else
變數：Variable
副程式：My Block 
教材，請各組學生編輯出循線時需要用到的最佳程式。老師提示學生可以參考老師準備好的教育部因材網課程包。(監評)學生以小組方式在教育部因材網討論版討論出適合的積木程式進行組合。請學生進入分組討論室進行討論。
2. (監評)老師巡視全班了解進度，各組學生將編輯好的程式傳送至SPIKE，請各組都要遵守使用藍芽命名的規範，請各組學生先確認自己組的藍芽名稱再連接SPIKE，在Google classroom有各組的藍芽名稱給學生檢視。
3. 教師導學
教師說明在Education SPIKE平台觀看已連結好的感測器與馬達檢視畫面。
4. 教師導學
(擇策)老師以IPEVO實物投影機說明如何將編好【循線】程式傳輸到SPIKE，並示範以
判斷式：if-then-else
老師以教師機完成整個【循線】起點到終點的行走過程以增強各組學生學習動機。
5. 組間互學
各組輪流使用教室內的【循線】圖紙進行練習，老師告訴各組，一共有兩張練習圖紙，正確的【循線】程式可用於二張圖紙上，請學生觀察程式積木在SPIKE的執行狀況並以平板電腦進行紀錄。必要時還可以使用平板電腦錄製SPIKE完整行走的影片。

綜合活動（10分鐘）
1. 組間互學
(監評)請各組分享【循線】影片，各組組長將影片放於Google 表單上，各組進行觀摩並選出最佳行走的組別，老師以另一顆顏色感測器作為鼓勵，多出來的一顆可以增強循線的準確度。
2. 學生自學
請學生思考改裝套件（雙顆顏色感測器的造型）的方式，提示學生可以參考老師準備好的教育部因材網課程包。以及副程式：My Block的程式寫法。學生以OpenID登入臺南市教育局智慧魔鏡學習平台完成筆記，老師可以在後台觀看學生即時進度。
3. 教師導學
(調節)教師以學生舊經驗來說明其他的解決方法例如變數：Variable的寫法。教師展示各組討論結果並統整說明。
4.收回各組平板電腦與SPIKE自走車。

第三節
大隊接力競賽    

準備活動（5分鐘）
1.老師在Google classroom呈現「大隊接力（團隊合作）」的競賽規則、計分方式，請學生閱讀藉此引起學生興趣。
場地說明：
一個封閉的循跡路線
紅色線段為起點線
黃色線段為接力線
2. (調節)老師將「大隊接力（團隊合作）」競賽放置於教室的競賽練習桌。
3.老師先組合各組加上單顆顏色感測器的SPIKE自走車，獲得另一顆顏色感測器的小組也加入競賽，在開始前老師協助檢視各組的自走車。
4.各組領取平板電腦與SPIKE自走車並請各組加裝超音波感測器套件。
5. (定標)概略說明本節課的學習內容，以及學習目標。

發展活動（30分鐘）
1. 組間互學
老師在教育部因材網討論區讓學生進行以下討論：
1.    要如何知道上一棒次的機器人已經在背後了？
2.    要如何避免撞到下一棒次的機器人？
3.    通過接力線後，要如何離開賽道？
4.    第一棒的機器人，程式要如何設計？
5.    中間棒次的機器人，程式要如何設計？
6.    最後一棒的機器人，程式要如何設計？
7.    小組內討論看看，程式要如何設計？棒次要如何分配？
2. (調節)老師提示各組進行以下思考並轉換成SPIKE自走車程式:
第一棒的程式設計方向：
通知裁判開始計時後，機器人立刻開始循線
顏色感測器，感測到黃線（接力線），立刻降低速度，慢慢前進到黃線與紅線的中間
讓機器人原地左轉90度後，前進離開賽道
中間棒次的程式設計方向：
加裝一個超音波感測器（插在F埠），朝向後面
執行程式後，讓超音波感測器持續感測在某個距離內是否有東西出現
設定的距離內有感測到東西，機器人立刻開始循線
與第一棒的第2、3點相同
最後一棒的程式設計方向：
與中間棒次的第1、2、3點相同
顏色感測器，感測到紅線（起點線）後，停止移動
機器人完全通過黃線時，向計時裁判通知比賽完成，停止計時
3. 教師導學
(調節)老師講解大隊接力各棒次相同程式，第一棒程式大隊接力，中間棒次程式，大隊接力最後一棒程式等積木程式。最後將以上程式都以教室的Veyon系統派發給每一位學生在各自的螢幕畫面上，各組以Education SPIKE平台開啟之後開始在自己的平板電腦上進行討論並修改程式。
4. 教師導學
老師告訴全班進行大隊接力（團隊合作）時間，時間一到開始比賽，比賽前每組人數相同，每組人員依照棒次順序上場。(監評)老師以平板電腦計時。
5. 教師導學
(擇策)老師用引導式的方式，帶著學生修改SPIKE循線的功能，讓學生嘗試使用不同的程式積木。學生以OpenID登入臺南市教育局智慧魔鏡學習平台完成筆記，老師可以在後台觀看學生即時進度。

綜合活動（5分鐘）
1. 組間互學
讓學生進一步討論並思考，根據今天獲取的小組競賽經驗，如果要避免脫離軌跡線路?如何避免撞到下一棒次的機器人?通過接力線後，要如何離開賽道?在全班的自走車車型都相同的條件下，應該在哪些程式的位置進行修改，程式要如何設計? 
2. 教師導學
老師進行學習延伸，將另外一型相似功能套件，加裝升降機構套件的自走車，進行呈現以增強學生學習動機。
3.老師說明本節課看到的感動，小組合作是學習中重要的一環，並將小組合作優異的組別公開表揚，並將該組優異的表現以影片方式呈現給全班學生了解。(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。
3.老師透過「拔尖扶弱」的課中學習機制，找出程度優異的小組還有程度需加強與口頭鼓勵的小組。
「程度優異」的小組利用教育部因材網課程包，提前預習加裝升降機構套件的自走車的程式。
「程度需加強與口頭鼓勵」的小組則利用教育部因材網課程包進行學習補救與複習。

透過上述三節課的教學活動，學生將能夠：
學生將能夠掌握循線自走車的基本程式設計和實作技能，並能夠在大隊接力中展示團隊合作精神，進一步激發對機器人程式設計的興趣和動力。

學生自學
使用Education SPIKE平台和教育部因材網課程包進行自我學習。透過觀看教材，理解判斷式、變數和副程式等程式設計概念，並嘗試在平台上進行程式積木的組合。還進行程式積木截圖，完成自己的程式作品學習單，並在智慧魔鏡學習平台上完成筆記和問卷。

組內共學
學生以小組為單位進行討論和合作。共同編輯和組合最佳的循線程式，並互相檢查和改進各自的程式。各組學生輪流使用循線圖紙進行練習，觀察並記錄程式積木在SPIKE上的執行狀況，並錄製影片進行進一步分析和分享。

組間互學
各組學生在教育部因材網討論區進行交流，討論如何設計大隊接力競賽中的不同程式。分享各組的自走車循線影片，觀摩其他組別的表現，選出最佳組別，並根據競賽經驗進一步討論，避免脫離黑線或碰撞其他組的機器人。

教師導學
教師使用Veyon系統派發情境流程和示範用的程式積木，幫助學生理解程式結構內容。教師還透過IPEVO實物投影機展示傳輸程式與自走車的運作，並引導學生討論和修改程式。教師進行學習延伸，在競賽前後提供指導和鼓勵以增強學生的學習動機。