2025第五屆【未來教育 臺灣100】
成果展現

當災難突然來臨，我們準備好了嗎？在小雷老師的教室裡，學生不再是被動學習者，而是手握科技工具、積極應對挑戰的「救援小英雄」！這堂課不只有防災教育，更是數位創新的實作訓練。

課程從真實災害情境出發，例如模擬火災現場、地震搜尋行動、水患警示等場景，引導學生運用自然、資訊科技、數學與環境教育等跨領域知識，設計AI智慧防災方案，學生親手實作智能車機器人、智慧安全充電系統等創新裝置，將科技創意實際應用於生活中。

在反覆設計與測試過程中，學生學會團隊合作、解決問題，也親身體會救援工作的挑戰。除了技術操作與知識統整，他們更在過程中，培養出勇於面對危機的態度與社會關懷。這樣的學習，讓科技不只是技能，更成為參與社會、回應現實需求的工具。

一、防災數位素養教案的起點

本教案的發想源自小雷老師（雷尚宸）的成長經歷。出生滿月時母親離家，父親又因外出工作，年僅兩歲的姐姐和小雷只能寄人籬下。求學期間，他經常受到嘲笑與霸凌，所幸有老師和親戚的愛與關懷，逐漸培養出樂觀開朗的個性。多方的愛悄悄點亮小雷心中的教育熱情，對他而言，教育不僅是一份工作，更是改變生命的契機，他期許自己能為學生及社會帶來正向影響。

小雷老師的教育理念，強調「想像力」、「熱情」與「實作」的重要，希望培養學生「帶著走的能力」。面對氣候變遷和災害頻率升高的挑戰，他思考如何結合科技教育與生活素養，以應對快速變動的社會？因此這門課程，將從真實生活情境出發，融合防災知識、資訊應用與探究實作，引導學生「做中學、學中做」，運用數位工具打造智慧防災裝置，實際回應氣候變遷與災害風險。

二、課程架構與實施：導入災害情境，跨域解決問題

1.議題導入與情境設計，激發學習動機

以生活化的問題情境（如：若學校遇到地震或暴雨，我們能做什麼？）作為開場，結合影片、新聞報導與模擬活動，引領學生思考災害情境，刺激問題意識與探索動機。

2.防災知識建構與跨領域素養整合

學生將認識地震、水災等常見災害的成因與應對原則，並討論學校與社區可能面臨的災害風險。同時，整合資訊與程式設計（科技）、公民素養（童軍）、災害與環境知識（自然）、數據模型分析（數學）等跨領域學科內容，培養學生將多元知識實際應用於防災設計的能力。

3.科技工具學習與實作演練

學習Arduino開發板、各式感測器（如水位、震動、超音波距離感測等）、mBlock程式設計等科技工具，進行模擬練習與基礎控制，建立實作基礎。另外，課程也結合數位攝影、簡報製作等數位工具，強化學生專題成果的呈現與溝通能力。

4.運用「設計思考」進行專題式學習

透過小組合作，引導學生實踐設計思考流程的步驟：同理使用者、問題定義、創意發想、原型建立與測試等階段。學生分組提出防災相關的創新構想，如智慧防水閘門、災後照明系統、水災偵測警報器等，並進行草圖繪製、零件採購與實作驗證，將想法轉化為具體成果。

教學過程亦搭配學習鷹架策略，透過任務分解、步驟圖示與學習單設計等方式，引導學生循序漸進掌握較具挑戰性的概念與技能。例如，在Arduino 操作與進行電路接線階段，教師設計多層次圖卡與組裝指南，幫助學生理解邏輯與結構，降低挫折感，提升學習效率。

5.成果展示、歷程紀錄與學習反思

學生透過展覽或簡報形式發表專題成果，向同儕、老師、家長及社區成員展示作品與設計理念，培養表達能力。課程亦安排同儕互評與自我評估活動，引領學生回顧學習歷程，反思過程中的收穫與挑戰；教師則會進行多元評量，作為課程調整與優化依據。同時，學生們透過學習單、專案紀錄表與數位平台（如 Canva、雲端簡報共編）累積作品集，可彙整為學習歷程檔案，展現其自主學習與專題探究能力。

6.重視公民參與與社會設計

課程鼓勵學生運用科技回應社區問題。部分作品以「模擬實地部署」的方式構思，例如「學校地下室淹水警示系統」、「社區入口即時避難顯示裝置」等，讓學生思考作品在現實情境中的可行性與實用性，進而培養公共關懷與社會參與意識。

三、學生作品實例：化身救援英雄，設計防災裝置

1.智慧安全充電系統

現代生活中行動裝置普及，但充電爆炸事故時有所聞。學生設計出一套能自動監控電流與溫度的「智慧安全充電系統」，有效防止過充、過熱與電線走火等常見風險。這套系統使用AI鏡頭判斷顏色燈號、溫度或影像辨識，搭配溫度與電流感測模組，可即時偵測充電狀態，一旦偵測到異常，即自動斷電並發出警示。透過數據累積，系統還能透過AI分析充電裝置的狀態、使用習慣等，協助優化充電行為。「智慧安全充電系統」可應用於偏鄉校園、安親班與長照中心等。

2.AI防災+救援多功能智能車

災害現場有高風險與不可預測性，學生依照災害場景、不同功能需求，設計出多款智能車機器人，具備探索、感測、救援、通訊等功能，並因應不平整地形與多種障礙物，包括可攀爬牆面的爬牆款智能車、尋生機-避障車、避險懸崖車、快速救援車，以及可傳遞訊息的傳話車等。

這堂課以智能車為核心教具，智能車機器人整合如紅外線、瓦斯濃度、溫濕度與聲音偵測器等多種感測模組，可偵測災害區域並回傳資料，並透過 AI 模式，自動辨識環境危險程度與人聲求救訊號；部分車款亦可搭載小型物資，進行初步運送與訊號發射。藉由這門課程，學生不僅學會智慧車的技術基礎與應用，也培養用知識關照社會的態度。

3.其他

學生發展出的智慧防災裝置還包括：「智慧水患感測警示裝置」是透過水位感測器偵測積水情況，結合 LED 燈與蜂鳴器，模擬警報機制，適用於學校地下通道或社區低窪地區；「防震傾倒預警系統」則運用震動模組與蜂鳴器進行地震偵測，模擬地震發生時，書櫃或櫃體傾倒的風險警示；「地震後援燈塔系統」可於災後自動亮燈，並發出求援訊號，模擬通訊中斷時的視覺指引與求救功能；「社區防災資訊站」則以 micro:bit 為核心，開發互動式資訊板，透過簡易文字與圖示，呈現天氣預警與避難資訊，可設置於活動中心辦公室或社區公告欄等公共空間。

四、教學實踐過程中的觀察與調整

課程從真實災害情境出發，帶領學生從問題定義、資料蒐集、方案設計到實作與測試，學習科技應用的基礎。教師、家長均發現，學生已點燃學習熱情，經常主動分享經驗、提出智慧裝置的改良建議，甚至在課後自發查資料、改進作品，展現出高度投入與成就感！

為因應學生不同的學習節奏與需求，教師採取滾動式教學策略，在學生遇到困難時，提供圖解手冊與引導協助，並設計「互助協作日」，提升團隊氣氛與整體學習成效。

【多元能力提升，公民素養扎根】

ㄧ、建構學習模組，有效提升學生多元能力

本課程歷經教學實施與持續修正，已逐步建立學習模組與實作流程，在培養學生核心能力方面展現顯著成效，以下為課程目標與具體成果：

1.科技應用素養提升：學生能熟練操作 Arduino 與 mBlock 程式，並依據實際情境選擇合適模組，進行設計與規劃。部分學生甚至將「防災偵測模組」延伸應用於生活，改造成家用的「寵物活動提醒裝置」，展現高度的創新與學習遷移能力！

2.問題解決能力增強：透過設計思考歷程，學習定義問題、拆解任務、構思方案並建立原型，在實作中逐步強化邏輯與創造力，更學會從錯誤中不斷嘗試、調整與成長。

3.溝通與團隊合作能力提升：課程要求學生進行小組分工與成果發表，在過程中需協調合作，共同開發智慧防災裝置，並準備簡報發表，應對現場提問。最終學生們展現出良好的表達能力與臨場反應，有些學生還會主動與校外來賓互動，積極分享自己的設計理念。

4.防災意識與公民素養深化：過去，學生對於災害議題的感到陌生，藉由課程洗禮，逐漸轉變為能主動回應此議題的公民。有學生分享，「以前總覺得地震是大人的事，現在知道我也能做些什麼。」這樣的態度轉變，正是課程帶來的珍貴成果。

二、師生共創，屢獲佳績，落實品格教育與社會關懷

小雷老師鼓勵學生將科技視為「魔法」，從生活中發現問題並設計創新解方，也強調社會關懷的實踐，讓科技應用不只滿足需求，更能解決問題，為世界帶來正面影響。在師生共學的氛圍中，學生屢獲佳績，包括六福永續獎國際級冠軍、製作專題網頁獲國際第一、全國智能車挑戰賽冠軍、潔能科技全國金牌、全國STEAM之星國中組季軍、科展特優等種種肯定，讓學生們成就感滿滿。

這些成果背後，展現教師長期對學生的栽培與技術指導，也體現小雷老師將教育視為一場「傳遞善良的接力賽」的信念。在課堂外，他以身作則，參與淨山、捐血、骨髓捐贈等公益行動，鼓勵學生將所學，用於善的實踐，在日常中培養有能力、也有溫度的未來公民。

雷尚宸老師曾獲教學卓越獎、行動學習優良獎、教育創新100領袖、學校經營創新 KDP 國際認證獎等肯定，開發的PBL 數位教案與校園防災教案分別榮獲特優與全國第一，刊於「來尬冊」網站、教育部防災教育資源網及因材網。他積極推動教師專業成長，每年定期舉辦科技增能研習，促進校內外教師跨領域協作，共備觀課，建立實質共學社群。

本課程不僅提升學生的災害應變能力，更激發他們在科技應用上的創造力。許多學生課後主動延伸學習，探討太陽能供電、 LINE 通知等進階功能，展現高度自主探索精神。未來課程將整合 ChatGPT 與語音模組，開發「AI 防災助理」進行模擬互動，並設計「萌齡版課程包」，推廣至中低年級與國小銜接課程，同時結合社區防災演練，讓學生作品走出教室、服務社會。

未來將持續優化教案，推廣至更多學校，透過「學習即行動，科技即參與」的精神，培育具實作力與社會關懷的數位公民，擴散教育的正向影響力。