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2025第五屆【未來教育 臺灣100】
成果展現

家電醫生

林宣安/臺中市長億高中教師、創藝文化基金會
專案簡介

壞掉的遙控玩具,使用三用電表可以檢測電路板與線怎麼跑,進而找出問題修好它;電風扇的轉盤壞掉,也可以輕易讓它重新轉起來;烤麵包機和電流熱效應、複棒原理息息相關!電流、電壓的科學原理,導線的長度、粗細和溫度對電阻的影響等…這些常讓學生感到難以理解的理論,在「家電醫生」的增能研習活動中,都可以轉換成「醫好」故障家電的實作能力。

「家電醫生」是一項針對全國各級學校教師所設計的增能活動,內容針對科學實踐、生活科技、環境教育、永續發展議題或創新教學等來設計,期望透過實作體驗與科學原理,讓教師們學習家電維修技能之餘,進而將科學知識與生活應用結合,發揮教學現場的影響力,提升學校在科學教育、環境教育和生活教育方面的教學品質,也在無形中提升教師在跨域課程的實踐能力。

專案具體內容

【結合科學思考與維修實務】

教育體系中,科學知識的傳授往往與日常生活經驗存在著一定的脫節,物理定律、電學原理、機械結構等概念雖然是課綱的重點,但不只是學生,可能很多教育現場的老師都難以將這些抽象知識與生活物件連結起來,而家家戶戶都有的「家電」,是拿來連結知識與實作的最佳物件。

家電本身就是豐富的教學資源庫,不僅家庭,學校內也有相當多廢棄的電器,課程以維修為切入點,教師通過「家電醫生」學習如何安全地拆解、分類部件,在查找問題的過程中,培養教師運用科學方法觀察、假設、實驗與驗證,也更進一步將這些原本廢棄的家電變成教學資源,為缺乏傳統實驗器材的學校,提供了一個經濟實惠且貼近生活的替代方案。

【家電醫生課程設計】

課程的規劃涵蓋基礎電學原理到家用電器維修的全方位知識,透過模組化設計,讓教師能系統性吸收並應用,同時也引導教師如何融入日常教學,並分享個人教學經驗。

課程主要分為初階班、進階班、電子學先修班、電子學延伸班、維修實務班、及實作延伸班等不同階段:

初階課程主要介紹交流電的基本認識與配線實務,學習交流電的起源及特性,培養安全用電觀念,並介紹基本維修工具與檢測方法,建立基礎檢測與故障判斷能力。

進階課程分為「直接上電型家電」與「電子電路型家電」兩個課程,透過模組化的學習架構,引導教師認識家電的結構原理,用科學的方法來維修,並引入目前課本所包含的相關知識內容,建立學校知識與生活應用的鷹架。

電子學先修班與電子學延伸班,主要是補足一般教師所缺乏的基礎電子學知識,建立自動化控制的概念,與電子電路的轉換技巧,並簡化維修流程,強調安全與正確的電路邏輯,培養教師拆解電路板並單獨檢測元件的能力。

維修實務班則是直接進入實戰的工作坊,利用老師帶來的故障家電進行分析與維修,除了讓老師們實際體驗一個PBL的學習過程,也協助老師轉換成可能的教學模式。

實作延伸班則是透過教具實作,將家電構造模組化拆解,透過老師較為熟悉的教具模式進行學習,同時也可以將這些教具直接帶入課堂中進行教學。

【永續發展與PBL學習】

損壞的家電維修好,不僅減少家電垃圾,也節省金錢購買新品,課程強調「維修代替購買」與「循環經濟」的環保理念,將資源永續利用納入教學目標,強化教師對SDGs的理解與實踐。現在的家電產品更新速度快,許多堪用的家電因小故障就被丟棄,造成資源浪費和環境污染,家電醫生著重引導教師、家長、和民眾們意識到永續議題,回歸以「維修代替購買」的核心價值,呼應聯合國永續發展目標(SDGs)中關於資源永續利用、環境保護及負責任的消費與生產等項目,培養綠色循環的觀念。

同時整個活動設計以PBL為課程架構,讓參與的教師透過課程實際體會問題解決模式的學習方式,也鼓勵教師面對維修失敗與挫折,讓整體課程內容貼近真實生活。

此外,「家電醫生」也建立了支持性專業社群,以「賽E趴」和「家電醫生部落格」作為交流平台,提供老師們溝通與分享彼此的教學經驗的管道。

【課程轉化與融入日常教學】

初步讓教師有了成功的高峰經驗後,我們鼓勵教師將這些貼近生活的課程與學習方式融入日常教學。以自然科來說,我們同步針對國中電學的單元,設計了三用電表的使用教案,不單單只是學理的記憶,更多是利用三用電表來做線路的查找,這也是在家電醫生課程中非常重要的技能,我們亦辦理相關公開課,邀請家電醫生夥伴入班觀課。

在生活科技課程方面,直接帶領學生從維修玩具開始,訓練學生科學化查找問題的能力,除了電路還有許多機械問題也讓跨域學習自然而然地融入,並辦理跨校的玩具維修競賽,讓學生彼此交流切磋,讓知識真正活用在日常生活,後續也加入電風扇維修的課程,讓學生在安全的指導下主動修復學校損壞的風扇,不但讓學生有更多的學習成就,也無形中灌輸以維修代替購買的綠色環保意識。

成果與效益

家電醫生活動從2020年開始啟動,除試辦場之外,每場次控管在15人內,以維持課程品質與良好互動。截至2025年5月合計共辦理36場次,參與教師約600人次,加入家電醫生的教師群約130人,觸及的學生群更是不可估算,其中根據參與教師的回饋,列舉成效包括:

一、科學素養提升:透過系統性的電學基礎知識和家電構造原理講解,教師們對電學、材料學、電磁學等科學領域有更深入的瞭解,也更清楚家電運作的原理,不再僅僅是知道「怎麼用」,而是明白「為什麼」這樣運作,有助於老師在課堂上更生動地解釋科學概念。

二、實作能力增強:課程特別強調手作。經過實際的家電拆解、組裝、故障診斷、與排除練習,老師能夠熟練地使用三用電表、電烙鐵、螺絲起子等相關工具,並能辨識和更換各種家電零件,不僅能夠解決了生活中常見的家電小問題,更能將這種「動手做」的精神帶到教學中。

三、教學連結強化:家電維修提供教師們豐富的教學資源和範例,讓老師習慣將相關知識和經驗融入到不同的學習單元中,例如利用電風扇講解電流磁效應、冷次定律;利用烤麵包機講解電流熱效應、複棒原理等。這種連結生活的學習方式,更能激發學生們的學習興趣。

四、教學資源的多樣化:許多學校原本就堆積一些廢棄不用的家電,老師們可以進一步將這些廢棄物變成教學資源,為缺乏傳統實驗器材的學校提供了一個經濟實惠且貼近生活的替代方案。

五、永續發展的理念:許多永續發展的概念似乎都只能從源頭或大廠商做起,但透過「家電醫生」,教師們學會再利用廢棄零件和延長家電的壽命,將永續發展從一個宏觀想法轉化成具體行動,並進一步影響學生,建立環保意識和社會責任感,理解「維修代替購買」不僅是節省金錢,更是對地球資源負責的體現,與 SDGs 緊密相連。

影響力及擴散性

一、「家電醫生」從一開始定位在教師增能,但透過口耳相傳,開始有家長主動響應,加上參與的老師嘗試將家電維修與構造的概念融入日常教學,觸及的範圍也進入校園和學生。對教師本身而言,教學內容更貼近學生的生活經驗,有效打破學生對科學的疏離感,而因為課程屬於跨領域整合,自然而然融入STEAM的不同面向,有助於打破學科壁壘。

二、辦理地點逐步遍及各縣市,目前有新北、台中、南投、彰化、雲林、台南、高雄、屏東等地,尤其是地處較為偏鄉的彰化、雲林、南投、屏東等地,許多教師即使有興趣,但考量交通不便、教學資源不足等問題,我們也期望將課程直接帶入偏鄉,讓更多老師能參與學習,逐步提升教師專業知識與操作技能。

三、有社群老師自主辦理跨校學生「維修挑戰盃」的競賽,因安全考量我們設定在玩具維修,但其中所利用的知識與技能卻也是互通的。

四、因為有一般民眾與家長的加入,也逐步將「修理代替購買」的綠色循環理念擴散到許多社區。

五、我們持續以賽E趴(Science Education Party , SEP)(https://www.facebook.com/groups/SEP.tw)社群,與家電醫生部落格(https://appliancesdoctor2020.blogspot.com/)當作交流的平台,提供老師在此討論教學經驗和討論遇到的挑戰,並分享彼此的創新教案。