行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 ■期中進度報告 □期末報告

天文觀測之數據分析與專題研究課程研發

計畫類別：□個別型計畫 ■ 整合型計畫 計畫編號：NSC100-2514-S-577-001-(張碧娟) 執行期間：101 年 10 月 1 日至 102 年 8 月 31 日

執行機構及系所：臺北市立第一女子高級中學

計畫主持人：張碧娟 共同主持人：陳志銘、江國興 計畫參與人員：李佩明、金若蘭、林郁梅、楊善茜、楊國珠、 詹莉芬、張清俊、陳正源、李美英、蘇俊鴻、 黃芳蘭、吳品翰、劉昱成、張瑋芸

本計畫除繳交成果報告外，另含下列出國報告，共 ___ 份： □移地研究心得報告 □出席國際學術會議心得報告 □國際合作研究計畫國外研究報告

處理方式：除列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢

□涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢

中 華 民 國 102 年 7 月 19 日

I

目錄

中英文摘要……………………………………………………II

期中進度報告…………………………………………………1

前言…………………………………………….…………2

研究目的………………………………………...…………2

文獻探討………………………………………………...…2

研究方法……………………………………………...……3

結果與討論……………………………………………...…7

參考文獻…………………………………………..………….17

附錄、…………………………………………………….…..18

計畫成果自評表……...…………………………….......…18

II

摘要 天文研究在過去十年，因為重要天文衛星及地面天文望遠鏡觀測技術的突

破，有了相當重要的進展。本計畫採跨科教師協同方式，組成涵括數學、物理、

化學、英文、資訊以及地球科學領域的課程研發團隊。在依循高中課程綱要前提

下，研發光譜在天文上應用之主題課程模組。此模組課程內容涵蓋理論與實作，

共 24 小時，包含模組一：光與光譜基本特性、模組二：多波段的天文觀測、模

組三：恆星演化，以及模組四：宇宙論共四個課程模組。

這兩年來自國立清華大學天文所、政治大學圖書資訊所與國立臺灣師範大學

科學教育所的大學資源協助，四個模組共完成教案 16 件、教材 23 件、教具 2

件與學習單 18 件的設計，參與試教學生人數為模組一 120 人、模組二 380 人、

模組三 150 人與模組四 90 人。

本課程模組融入數個國外知名機構之免費線上天文資料庫、可供資料分析與

應用。並在許多教案中運用各類教學平台，以探究式教學為主軸，著重學生自行

動手操作、實驗與討論。各課程模組除了可單獨應用在各科教學中，也可結合成

為專題式研究課程的前導式訓練課程。使學生可越過實際觀測工作的技術門檻，

直接進行數據處理與探究。

計畫之第三年度除繼續把模組課程融入到課堂教學，更將會進行研發成果之

校外推廣，並舉行教學示範相關營隊。

中文關鍵字：天文觀測資料分析課程設計、高中天文課程模組

III

Abstract Astronomy has seen quite a great progress due to technological advances in

astronomical observation such as telescopic satellites and ground-based telescopes.

This project, based on inter-disciplinary collaboration, is set up by teachers of

mathematics, physics, chemistry, English, information technology, and earth science.

According to the spirit of High School Curriculum Guidelines, this team has

developed a theme-based curriculum about spectrum application in the field of

astronomy. Combining theory and practice, with 24 hours in total, this curriculum

includes four modules－Module 1: Light and Spectrum, Module 2: Multi-Wavelength

Observation, Module 3: Evolution of Fixed Stars, and Module 4: Cosmology.

Over the past two years, with the assistance from the Graduate Institute of

Astronomy at National Tsing-Hua University, the Graduate Institute of Library and

Information Studies at National Cheng-Chi University, and the Graduate Institute of

Science Education at National Taiwan Normal University, 16 lesson plans, 23

teaching materials, 2 items of realia, and 18 worksheets have been designed. The

numbers of student participants respectively in the four modules are Module 1: 120,

Module 2: 380, Module 3: 150, and Module 4: 90.

This curriculum introduces several world-renowned online astronomical

databases, which are free of charge and open for data analysis and application.

Furthermore, featuring inquiry-based approach, this curriculum is centered on

hands-on learning, experiments and discussion. As for the four modules, they can be

individually applied in different subject fields, or organized together as a complete

orientation course for theme-based research sessions.

In the third year of this project, it aims to keep incorporating the four curriculum

modules into current school curriculum schedules. What's more, by hosting

demonstration-based camps, its team members expect to extend their work to a

cross-school level, and share their results with more interested teachers.

Keywords: curriculum development of astronomical data observation and analysis,

astronomical curriculum modules in high school

1

天文觀測之數據分析與專題研究課程研發

101 年度期中進度報告

壹、前言

子計畫一為本計畫之課程研發核心，負責課程設計及教材編製，總計畫端則提供必要專背景知識之教師研習課程及諮詢，並在子計畫進行試教課程後，根據評鑑結果解讀

實施成效，據此進行課程設計修正。此外，總計畫也協助子計畫一將相關研究結果進行

發表及推廣，並負責舉辦相關之教師研習。

總計畫與子計畫一之分工合作架構圖請參見圖一。

2

貳、研究目的

一、由相關學科共同發展出能融入現有高中數理各科課程的教學模組。

二、納入網路現有之天文觀測數據資料及分析軟體，並調整與修改成適合本國高中生

使用之課程。

三、課程設計著重於實作經驗與探究式教學，並大量融入資訊應用能力於課程中。

四、進行統整性課程在高中科學教學上可行性及其效益的行動研究。

五、作為相關主題之專題研究前導訓練課程，及成為北一女中之特色課程。

參、文獻探討

一 天文學課程在高中施行方向之探討

(一) 為現代科學的基石

今日天文學已被視為極具代表性之科學進展與成為現代科學的基石。我們

對於科學的瞭解除了仰賴地面的實驗室外，牛頓及愛因斯坦的許多重要發現，

均來自天象觀測資料的啟發與驗證。最近幾十年更因著電腦運算速度的增進，

加上許多更精良的地面及太空天文望遠鏡與觀測儀器的完成，都使人類對於宇

宙不同時期的結構及化學組成有了更深的瞭解。

(二) 可吸引年輕學子修習科學課程

研究顯示學生對於外太空的事物之興趣都很高（ Trumper 2006;

Baram-Tsabari and Yarden 2009），如果許多科目能夠囊括天文相關素材，將提昇

年輕人對科學的興趣，並且能夠進一步幫助他們發展能夠連結日常生活與複雜

世界的抽象思考能力。

3

(三) 容易獲得社會大眾的關注

天文學對於一般大眾的吸引並不僅限於特殊天象如日食、流星雨的觀測。

近年來有一些號召全民加入天文觀測資料分析的活動皆獲得很大的迴響。例

如：SETI@home 計畫，該計畫希望以無線電波望遠鏡的觀測來尋找外星智慧

的訊號，該計畫讓社會大眾可以分享他們的電腦來幫助無線電波望遠鏡所觀測

的資料進行分析計算。另外如 Galaxy Zoo (galaxy-zoo.org)、Planet hunters 計畫

以及近期的 ZOOUNIVERSE 計畫，則透過網路讓全民經過簡單的網路課程訓

練，即可加入協助天文學家進行大量的數據資料分析工作。(Valls-Gabaud &

Boksenberg, 2009 )

(四) 容易促進國際交流

國際上許多知名天文台通常可開放供各國天文學家申請進行觀測，此外，

國際性合作建置天文台及機構也是非常普遍。(Valls-Gabaud & Boksenberg,

2009)

(五) 容易達到跨科合作的目的

天文學不但是最尖端的科學研究，同時也是屬於跨領域研究範疇，其可作

為科學及科技進展的重要工具(Krumenaker, 2009)。並且很適合作為傳統高中科

學課程（例如生物、化學、物理科）與專業研究科學社群間的橋樑，其提供給

學生更高層次的刺激與提昇。在其領域，提供給學生最尖端的科學研究，並鼓

勵發展分析與批判思考的能力（analytical and critical thinking skills），並在新

興發展的領域中發展探究與合作學習，此為一般在高中教育較難提供的面向。

(Chambers & Zimmerman-Brachman, 2010)

肆、研究方法

一、課程模組設計

課程目標：本計畫以『光譜』為主題，並抽取出該主題在天文上所應用到的部分，研發適合融入現有高中物理、化學、地球科學與資訊等課綱之課程。本研究且

4

採用模組式課程規劃，方便教師們可以視需要與課程進度，提取所需課程模組進行

教學。如整合所有課程模組可作為高中天文專題研究課程之前導課程。我們已完成

4 個課程模組，課程規劃請見圖二。為了有別於傳統講述式課程，課程設計希望讓

學生多一些探究的時間與合作討論學習的機會(包含課堂與課後)，進而建構知識，

培養學習遷移與問題解決能力。

圖二 課程模組設計與進行方式

二、外來資源與相關計畫之配合

(一) 行動雲端未來教室計畫

本計畫利用採購之行動推車(目前僅採購 15 部小筆電)並搭配結合本校已

申請之台北市政府 101 年度資訊教育計畫專案：『無所不在的行動雲端未來教

室』，使用專案經費所購買的行動推車（其上配備 24 部小筆電，可推到各班教

室使用），配合本校於該專案支援下所建置的校園高速無線網路，於本課程模

組的試教課程中試行，以瞭解行動雲端教學在高中課程施行的效益，並於 101

年 12 月 18 日舉辦雲端‧行動‧數位成果發表會，分享教師雲端行動數位教學

之應用經驗並與北市國高中教師進行交流。但因本校目前僅配備兩部行動推車

(39 部小筆電)供全校 76 個班級常不敷使用，因此希望能藉由國科會高瞻計畫

的補助，將行動推車上之小筆電數量補充，以利本計畫所研發課程能順利推行。

5

(二) 國際泛星小行星搜尋活動

本計畫協助高瞻團隊師生在 1 月 5 日於彰化高中舉行之『2013 年國際泛

星計畫小行星搜尋活動台灣地區參加學校研討會』。該活動由『國際天文搜尋

聯盟」 (International Astronomical Search Collaboration，IASC) 主辦，共有來

自全球 7 個國家（台灣、美國、巴西、德國、波蘭、保加利亞，以及土耳其），

一共 32 所高中及大學天文台，利用最先進的泛星計畫(Pan-STARRS：Panoramic

Survey Telescope & Rapid Response System)所取得的第一手影像，分析比對找

出未知小行星。台灣地區的負責單位為中央大學天文所，台灣參與學校共有國

立彰化高中、國立大里高中、國立羅東高中、台中市立惠文高中、私立明道高

中以及北一女中團隊。

(三) 清大、中研院學者、研究生協助指導專題研究

101 學年度開設高瞻選修專班，進行方式如圖三，上學期以本計畫所研發

的四個模組課程進行教學，讓學生從實作中理解相關背景知識，作為天文專題

研究的先導課程。下學期時邀請清大及中研院學者、研究生介紹四個專題主題

的目標，提供給學生自由選擇想做的主題，並由學者、研究生從旁指導專題研

究的技巧，一步步帶領學生完成初步成果，並於今年 5 月 29 日舉辦成果發表

會，以小組口頭簡報方式將專題研究成果分享給其他學生，並留下書面報告以

作為記錄。

圖三 高瞻選修專班進行方式

6

三、教師專業發展

上述課程設計能夠順利進行，實賴本研究團隊成員的通力合作。針對團隊教師

成員專業素養之培訓與養成，以及團隊默契與討論模式的建立，此部分之進行方式

之各細項詳述如下：

(一) 合作團隊形成

本計畫之團隊成員大多數原為本校「科學教育教師專業發展社群」之教師，

並且再加上大學端天文、科教、網路社群問題導向式教學研究的教授們，以及

本校校長、教務處實驗研究組與資訊組行政團隊共同組成。

(二) 團隊成員進修

根據「教然後知不足」的想法，我們一邊設計課程與進行試教，一邊知道

自己不足之處，再由總計畫教授群不定期進行教師天文專業研習，研發需要的

課程評鑑與課程發展相關學理與應用的介紹課程、相關資訊工具教師進修課

程。(活動請見表一)

(三) 協同研究教學

本課程模組的發展過程，由團隊之教師與教授們共同訂定教學目標，並且

在高一與高二班級進行試教。試教時，由團隊教師輪流進行課堂觀察與建議紀

錄，再參考上課學生之回饋意見，做為課程設計改進之參考。

(四) 對外網站建置

本研究之所有課程檔案素材均已建置於本校網站( http://ace.fg.tp.edu.tw/)，

公開推廣及提供給各界使用，舉辦活動及發表交流等資訊也展示於網站中。

(五) 研究成果發表

本研究計畫已派員在 2012 年科學教育國際研討會進行口頭發表，爾後陸續

於台灣地球科學聯合學術研討會、中華民國天文年會進行口頭發表、海報交流。

除了在國內教育、學術會進行經驗交流外，團隊教師更於 1 月跋涉遠赴新加坡

參與青年國際論壇會議，深獲新加坡立化中學教師表達他們對於本課程模組的

興趣，並進一步帶領立化師生於 102 年 5 月 29 日蒞臨本校參訪，實地體驗本計

http://ace.fg.tp.edu.tw/

7

畫課程內容(如表一所示)。

表一 高瞻計畫 101 年度工作進度

項目 事項

重大業務

高瞻課程試教：高一物理選修課(24 堂)、高二理組(18 堂)、高二文理

(40 堂)

高瞻選修班進行專題研究課程並舉行成果發表會(5.29)

課程評鑑：含課程教案評鑑及學生表現評鑑(102.6)

高瞻對外網站建置(已架設網站，預計 7 月完成排面編排及內容建置)

鹿林天文台觀測活動(教師研習 7.23+學生觀測 7.24)

辦理研習

選修專班邀請中研院呂浩宇博士開設專題演講(2.27)

邀請清大天文所開設天文觀測訓練課程(賴詩萍教授 2.20+王嘉瑋助

教 6.5)

天文攝影影像處理教學研習(7.29+8.2)

舉辦教師研習(SDSS資料庫應用及Topcat軟體教學)(已籌備並預計今

年 9 月下旬舉辦)

規劃舉辦高中生研習營隊(預計於 102 學年度寒假)

舉辦活動

行動‧數位、雲端成果發表會(12.18)-國高中教師研習

2013 年國際泛星計畫小行星搜尋活動台灣地區參加學校研討會』研

討會(1.5)-七所高中交流

LearnMode 教師工作坊研習推廣會(6.18)

會議發表

科學教育國際研討會進行口頭發表(101.12.13-15)

台灣地球科學聯合學術研討會(5.13-14 龍潭)進行口頭+海報發表

2013 中華民國天文年會(5.24-26 澎湖科大)進行海報發表

美國 Astronomical Society of the Pacific 年會(7.20-24) 進行海報發表

高瞻年度審查(8.24-26 高雄科工館)口頭報告

對外交流

新加坡青年國際論壇(1.19)進行口頭發表

學生赴日交流介紹高瞻選修專班課程(102.5)

新加坡立化中學來訪觀摩(5.29)並由高瞻團隊老師進行自製光譜儀課

程試教

團隊教師及選修專班學生參加高瞻心得甄選活動(7.12)

8

伍、結果與討論

一、模組課程設計

本計畫 101 年度已完成全部課程模組之設計，其課程內容如下(課程架構如圖四)。

圖四 模組課程架構圖

[模組一]：認識光的基本特性、光譜之基本概念、不同成分氣體光譜與焰色觀察，

並進而學習影響其不同顏色的原因。穿插光譜之觀察活動、光的繞射實

驗測量、利用數位相機作為光偵測器，再以自由軟體 Tracker 繪製光譜，

並帶領學生自製光碟分光儀。

[模組二]：配合問題討論，引導學生歸納出天文觀測的基本原理與天文觀測儀器

的功用與限制。教導學生至網路天文資料庫網站，免費下載天文觀測資

料，並利用免費之天文分析軟體，比較各波段觀測之天文影像差異，並

進行多波段觀測影像合成活動，以使學生能更深刻理解多波段觀測天體

的不同，並學習天文研究上如何根據恆星的光譜資料獲得其溫度資訊。

9

[模組三] ：瞭解核融合反應與恆星生命史的關聯、辨別不同光譜吸收線特性與星

體之化學組成之關係、根據星團之觀測資料繪製出赫羅圖（H-R

diagram）並據此探討該星團之特性及恆星演化的過程。

[模組四] ：閱讀英文科普文章中有關回顧人類探尋宇宙歷史的大致過程、學習從

光譜的紅位移推得宇宙膨脹、瞭解目前我們對宇宙的認識、認識最新宇

宙史的觀測方向與欲解決之難題。

以上 4 個模組課程，課程目標訂定、教案與教學資源手冊撰寫、教學簡報檔案

製作、學生學習成果評量設計皆已完成，共計教案 16 件、教材 23 件、教具 2 件與學

習單 18 件，而經過兩輪的課程試教，課程內容已趨於完善，有關各相關檔案內容，

因為為數眾多，僅以模組課程實施方式表格說明(表二)，研發及試教過程部分照片整

理於表三，詳細資訊亦可由網站索引。

目前參與試教學生人數為模組一 120 人、模組二 380 人、模組三 150 人與模組四

90 人(如圖五)。本計畫所研發的課程為可拆式模組課程，教師可自由選取課程內容融

入至各科課堂教學，學生來源涵括高一選修、高瞻選修專班及高二文組、理組的學生，

除了以本校學生作為授課對象外，今年五月新加坡立化中學的師生來訪時參加本校高

瞻課程的自製光譜儀示範教學，亦對此課程有很大的讚許與喜愛(活動照片如表四照

片 1、2)。

10

表二 模組課程實施方法說明

課程模組 上課

時數 主題

教

案 教材、教具 學習評量工具

課程實施

方式說明

一、光譜入門 6

探索光譜 1 簡報檔(1)

實驗講義(1) 學習單(1) 實驗記錄並回答問題

干涉與分光 1 簡報檔(1) 學習單(1) 筆記、實驗記錄及回答問題

自製光譜儀 1

簡報檔(1)

自製光譜儀

(1)

光譜儀成品(1)

教師自行研發簡易光譜儀，並

於課堂上讓學生完成自製紙盒

光譜儀，用來觀察日光燈及太

陽光譜

二、觀測工具 6

多波段觀測的宇宙 1 簡報檔(1) 學習單(1) 比較不同濾鏡的影像

恆星的色彩學 1 簡報檔(1) 學習單(1) 練習從網路下載觀測數據並使

用 Excel 軟體繪圖

恆星的 Color Index 1 簡報檔(1) 學習單(1) Excel 軟體繪圖複習

Ds9 軟體簡介 1 簡報檔(1) 學習單(1) 學習操作軟體並完成天文影像

三色合成作品

天文望遠鏡的觀測

原理 1 簡報檔(1) 評量單(1)

課堂即時評量學生能否應用觀

測的原理

天文觀測的限制 1 簡報檔(1) 小專家學習單(1) 閱讀文章並小組討論回答以幫

助學生統整觀念

三、恆星演化 6

太陽光譜再探索 1

簡報檔(1)

補充課後閱

讀資料(4)

學習單(1)

簡報檔成品(1)

學生將課堂即時觀測資料繪成

圖表並將比較後的結果製成簡

報檔

星口普查 -赫羅圖

的繪製與分析 1

簡報檔(2)

觀測資料(1) 學習單(2)

練習軟體並繪圖、探索模擬當

時赫羅圖製作過程

核融合與恆星的演

化 1 簡報檔(1) 學習單(1)

課堂筆記整理並回答問題

四、宇宙論 6

距離的測量 1

簡報檔(1)

視差量角器

(1)

學習單(1) 實驗測量數據並估算出距離

模擬天文台 1 簡報檔(1) 學習單(1) 學習操作軟體並完成測量紀錄

宇宙·Size 1 簡報檔(1) 學習單(2) 課堂前後各填寫一次學習單，

檢驗學生學習成效

現代宇宙論簡介 1 簡報檔(1) 學習單(2) 以英文文章閱讀搭配活動，檢

視學生理解程度

11

表三 各課程模組進行方式

模組一 光譜入門

認識光譜的原理

干涉與分光探索

自製光譜儀與光譜測量

模組二 觀測工具

以多波段觀測宇宙

恆星的色彩與物理

性質

天文望遠鏡的觀測

原理

模組三 恆星演化

太陽光譜再探

星口普查-赫羅圖繪

製與分析

核融合與恆星的演

化

模組四 宇宙論 天文上不同距離的

測量方法 以模擬天文台認識

哈伯定律 英文宇宙論文章閱

讀與討論

專題研究課程主題

Color-Color Plot

Pan-STARRS

星團的演化階段

宇宙的大尺度結構

12

表四 課程教學與研習、活動照片

照片 1：新加坡立化中學師生參訪北一女團隊合

照。

照片 2：新加坡立化中學參加高瞻模組課程，

圖為師生動手製作光譜儀活動。

13

照片 3：邀請中研院呂浩宇博士進行專題演講，

幫助團隊教師進修。

照片 4：清大天文所賴詩萍教授為團隊教師及

專題研究學生上天文觀測訓練課程。

照片 5：團隊夥伴於試教時進行課堂觀察與紀

錄，以做為課程修正回饋。

照片 6：高瞻團隊教師舉辦行動‧數位‧雲端

成果發表會，分享高瞻課程經驗給北市國高中

教師。

照片 7：團隊教師於 2013 年天文年會(澎湖科大)

與學術界及科學教育人士進行海報交流。

照片 8：學生依據高瞻課程內容進一步以「反

射式光柵與數位攝影設備組成的光學系統研

究」獲得北市科展佳作。

14

照片 9：高瞻選修專班學生於專題成果發表會中

進行口頭簡報。

照片 10：學生參加赴日交流活動，於當地學校

分享選修高瞻課程的心得。

二、學術成就

(一) 初步研究已獲得教育界迴響

本計畫陸續於科學教育國際研討會、台灣地球科學聯合學術研討會、中華民

國天文年會進行口頭發表、海報交流(詳見表一)，並於本校行動‧數位‧雲端成果

發表會中分享高瞻課程設計經驗、試教情形與心得，與學術界、教育界(含大

學教授、研究生、科教推廣人員、國高中小學教師)人員於在場及會後進行意

見交換，得到很熱烈的迴響(活動照片請見表四照片 6、7)。

(二) 促成校內師生投入專題研究

1. 本計畫於 101 學年度開設高一選修專班，對此作一完整之課程規劃，上學年

度進行模組一~四之課程教學，下學年度邀請清大王嘉瑋研究生、中研院呂浩

宇博士、黃韻心、黃虹瑾研究生協助學生，分成四大主題個別進行專題研究(如

圖三)，並於 102 年 5 月 29 日進行成果發表(表四照片 9)。

2. 學生聆聽高瞻課程後，積極投入研究，其中以「星星相映----以理論與觀測探究雙星

形成機制」題目獲得第 52 屆全國科展第三名及最佳創意獎(如表三專題研究課程主

題)；另一個主題「反射式光柵與數位攝影設備組成的光學系統研究」獲得北市

第 46 屆科展佳作與研究精神獎(表四照片 8)。

15

(三) 海外推廣高瞻模組課程

1. 與新加坡立化中學師生相互交流

團隊教師於 2013 年 1 月 19 日赴新加坡參與青年國際論壇會議，分享研

發高瞻課程經驗與心得，深獲立化中學教師對於模組課程的興趣，因此於 5

月 29 日帶領新加坡師生赴本校參觀，親身體驗模組一課程中自製光譜儀的單

元課程(如表四照片 1、2)。

2. 美國 ASP 會議進行海報交流

教師即將於 2013 年 7 月 20-24 日赴美國加州聖荷西市參加太平洋天文學

會(Astronomical Society of the Pacific)會議，以海報方式與國際天文學者、教

育人士進行經驗分享。

3. 學生赴日交流

學生參加本校舉辦的日本國際教育旅行(5 月 20-24 日)，參訪大阪府立北

野高等學校、京都市立堀川高校及大阪府立天王寺高校，並分享選修高瞻課

程的經驗與心得(如表四照片 10)。

三、102 年度工作構想之重點

除了繼續施行高瞻課程融入教學，不同於前兩年以經驗分享的方式進行交流，下

一年度重點將在於實質的課程推廣研習，並藉由營隊課程將高瞻課程推廣給其它

學校。

(一) 課程推廣及試教

本計畫預定發展課程已全數研發完成，歷經課程試教、課堂觀察與大學端

評鑑修正，課程已趨於完善，唯模組四課程修改幅度較大，下一年度須再試教

並觀察成效。其餘模組課程可直接融入各科課堂教學。

(二) 天文專題選修課程

102 學年度將繼續開設天文專題選修課程，從高一階段就先奠定學生課程

基礎，並引領學生進行專題研究。此高瞻課程模組未來也將作為本校特色課程。

16

(三) 舉辦教師研習

因本計畫研發的模組課程使用 SDSS(Sloan Digital Sky Survey)計畫資料庫

的資料，配合 Topcat 軟體(類似 Excel 軟體功能)運算畫圖，目前暫定在 9 月下旬

邀請對 SDSS 計畫及資料庫應用都很熟的林彥廷博士為我們講授更豐富的內

容，一併邀請黃虹瑾研究生為我們進一步介紹 Topcat 軟體的強大功能。此次研

習不但可充實團隊教師的知識，也開放外校教師參與，幫助有意推廣本校高瞻

課程的它校教師深入了解課程中所運用到的資源及熟悉軟體操作。

(四) 舉辦高中生研習營隊

預計於 102 學年度寒假時舉辦為期 2 天的高中生研習營隊，開放外校學生

參加，帶隊老師可於課堂觀課。營隊課程由目前研發的課程中挑選兩個模組進

行教學，並於每日課程之後加上綜合座談的時間，供本校團隊教師與外校交流。

(五) 相關實體出版品

本計畫所研發的模組課程具有多種教材並運用到許多資訊軟體，可將所有

教學素材都燒錄成光碟，並且將所有活動單匯集成書面手冊，前者可以發送教

師，後者可作為學生營隊的上課教材。

17

陸、參考文獻

Baram-Tsabari, A. and Yarden, A. (2009), “Identifying Meta-Clusters of Students’ Interest in Science and Their Change with Age,” Journal of Research in Science Teaching, 46, 999.

Chambers, N. M., Zimmerman-Brachman, R. (2010) “ Teaching Astrobiology as a High School Science Course , Astrobiology Science Conference 2010: Evolution and Life: Surviving Catastrophes and Extremes on Earth and Beyond, held April 26-20, 2010 in League City, Texas. LPI Contribution No. 1538, p.5057

Krumenaker, L. (2009) “The Modern U.S. High School Astronomy Course, Its Status and Makeup II: Additional Results” Astronomy Education Review, vol. 8, issue 1, p. 010109

Trumper, R. (2006) “Factors Affecting Students’ Junior High School Students’ Interest in Physics,” Journal of Science Education and Technology, 15, 47.

Valls-Gabaud, D., Boksenberg, A., eds. (2009) “The Role of Astronomy in Society and Culture” Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium, Volume 260, p. 4-8

參考網站

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Google Sky Lab Development, http://astro.uchicago.edu/googlesky/

Planet hunters, http://www.planethunters.org

Sloan Digital Sky Survey, http://www.sdss.org/

SETI@home, http://setiathome.berkeley.edu/

ZOOUNIVERSE, http://www.zoouniverse.org

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國科會補助專題研究計畫成果報告自評表

請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況、研究成果之學術或應用價

值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）、是否適

合在學術期刊發表或申請專利、主要發現或其他有關價值等，作一綜合評估。

1. 請就研究內容與原計畫相符程度、達成預期目標情況作一綜合評估 達成目標 未達成目標（請說明，以 100 字為限）

實驗失敗 因故實驗中斷 其他原因

說明： 本計畫於 101 年度已完成所有課程模組研發，並於試教後分別對於課程內容及學生表現進行評量，顯示模組一~三之課程已趨於完整，唯模組四課程修改幅度不少，仍須視下一年度試教後的情況調整。

2. 研究成果在學術期刊發表或申請專利等情形： 論文：■已發表 □未發表之文稿 □撰寫中 □無 專利：□已獲得 □申請中 □無 技轉：□已技轉 □洽談中 □無 其他：（以 100 字為限） 我們於 100、101 年度參加過 5 場次的會議發表，合計口頭發表 4 篇，海報發表 2 篇，會中大學教授帶給我們許多寶貴的意見，國高中小學教師給予課程相當的讚許，科普推廣人士(如天文館人員)極想和我們合作。

3. 請依學術成就、技術創新、社會影響等方面，評估研究成果之學術或應用價值（簡要敘述成果所代表之意義、價值、影響或進一步發展之可能性）（以

500 字為限） 近年來電腦運算速度的增進，搭配地面及太空天文望遠鏡的精密儀器，使得天文學成為新興起之科技學門。可惜的是，無論是最新的宇宙論觀點或

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是從資料庫下載觀測數據資料，這一類的新資訊全都是以英文的方式呈現。

以國內教育來說，在大學階段之前尚未對於天文領域有完整之課程規劃，對

於天文有興趣的學子來說，很難從各學科中找出與天文之間的關連性。

因此本計畫以「光譜」為主軸，將天文上所應用到的部分融入高中物理、化學、數學、地球科學與資訊等課綱課程中，幫助學生克服語言的障礙，結

合各科目的觀念與知識，套用到天文學的實際應用上。學生在上過高瞻課程

後，明顯引發他們的興趣，進而投入相關的專題研究，實為我們當初所預期

之目標。

此課程以探究式教學為設計主軸，著重在學生自行動手操作、實驗與討論的能力，與本校欲發展的特色課程主旨相近，而本計畫於課程設計與發展

的經驗，可提供其他學校作為教學實務經驗之參考，對於學校特色課程的發

展與實施，皆提供具實證性的參考與借鏡之效，本計畫高瞻所研發的模組課

程，未來將成為本校的特色課程。