以ＡＩ工具輔助教學設計

 今天試著用付費的chatgtp給我一個驚喜後，順手弄的教案。

在沒有具體想法＋可以有好的指令下，可以產出品質中偏高的教案。

但是如果已經有具體的想法，甚至像我們問題解決都已經有好幾年的實施修正，那麼其實不需要用到chatgtp。

我應該會調整關於腸道菌的範圍及科學報告。

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順便也就請chatgtp幫我做每一週投影片的圖。

這個沒有要做成互動式的網站，所以沒有用到code pilot。

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prompt在文末

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「人體微生物與個人健康品牌設計」跨領域教案簡介

主題

以人體微生物（腸道菌群）為核心，探索微生物與健康的關聯，結合設計思考與商業分析，創建一個個人化健康解決方案品牌。

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教案亮點

1. 把微生物學與學生日常健康問題（腸胃、免疫力、情緒）結合，提升興趣。

2. 用數據分析學生的實驗結果，鍛煉批判性思維。

3. 融合科技應用與商業創意，讓學生成為健康品牌的「創始人」。

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課程步驟與內容

1. 引入與基礎知識

• 介紹腸道菌群的多樣性及其功能：消化、免疫、心理健康的關聯。

• 使用簡單案例（如益生菌飲料與便秘的關係），讓學生理解科學概念。

2. 實驗設計與數據探究

• 學生進行「模擬腸道微生物生長」實驗：

• 材料：使用市售乳酸菌膠囊、可模擬腸道環境的培養基（如牛奶或果汁）。

• 觀察溫度、酸鹼值對菌群生長的影響，記錄結果並進行數據分析。

• 設計問卷調查班級中常見的健康問題（如腸胃不適、壓力）並分析數據。

3. 解決方案與品牌創建（結合設計思考）

• 定義問題：透過數據找到班級或校園常見健康問題。

• 構思解決方案：

• 設計一款個人化健康產品（例如益生菌營養棒、腸道健康APP）。

• 加入創意功能，如結合AI分析個人體質，推薦每日飲食。

• 創建品牌：

• 設計品牌名稱、Logo、包裝概念。

• 模擬產品行銷計畫（結合數據，呈現USP——獨特銷售主張）。

4. 展示與競賽

• 舉辦「腸道健康品牌展覽」，讓學生展示作品。

• 評選「最佳科學性」「最具創意品牌」「最永續設計」。

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可融入科技與現代元素

• 使用簡單的生物數據分析工具（如Excel或Python）來可視化數據。

• 讓學生探索如何利用健康科技（如穿戴設備）來推動產品落地。

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潛在的驚喜元素

• 延伸至探討「心理健康與腸腦軸」的話題，讓學生更全面理解微生物對生活的影響。

• 加入「虛擬創投」環節，模擬向「投資人」（老師或家長）進行品牌提案。

教學計畫總覽

• 課程名稱：人體微生物與個人健康品牌設計

• 課程時數：每週2小時，15週，共30小時

• 總目標：學生理解腸道菌群與健康的關聯，運用設計思考與數據分析解決健康問題，創建創新健康品牌並參與競賽。

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課程大綱

週次	單元名稱	學習目標
1	問題引導與背景知識	理解腸道微生物的基本功能，發現健康與微生物的潛在關聯。
2	微生物與數據探索	掌握微生物生長的實驗設計與數據收集方法，探索菌群與環境因子的關係。
3	問題界定與需求調查	透過問卷與資料分析，發現校園健康問題的主要類型（壓力、腸胃問題等）。
4-6	解決方案構思	應用設計思考，構思創新健康解決方案，並評估其可行性與科學性。
7-8	實驗進行與改進方案	進行模擬腸道微生物培養實驗，優化健康產品的設計細節。
9	品牌設計	設計產品的品牌形象（名稱、Logo、包裝等），突出產品賣點與差異化。
10-11	市場分析與行銷策略	學習商業分析工具，設計產品行銷策略並結合消費者洞察。
12	模擬提案與調整	練習品牌提案，獲得回饋並改進設計，強調競賽重點（科學性、創意性、永續性）。
13-14	品牌競賽準備	整理作品，製作展示材料，模擬向投資人進行的簡報。
15	競賽與反思	參與「腸道健康品牌創新競賽」，反思學習成果，強化自然探究與問題解決能力。

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單元說明

單元 1：問題引導與背景知識

• 學習目標：理解腸道菌群的功能及其對健康的影響。

• 活動流程：

• 問題引導：你知道腸道菌群如何影響壓力和情緒嗎？

• 教師講解微生物與人體的共生關係。

• 小組討論：生活中有哪些可以影響腸道菌群的因素？

• 提問架構：

• 腸道菌群有哪些主要功能？

• 如何用科學方式證明腸道健康影響其他系統？

• 生活習慣會如何改變菌群的平衡？

• 教師準備：腸道菌群科普資料（圖表、簡報）、科學影片。

• 對應能力：

• 自然探究：1.問題發現與定義能力。

• 問題解決：2.資料分析與應用能力。

維他命與細胞學的教學

我很偏食，所以得注意很多元素或維生素的物質。

每天早上起床，就固定會有一片發泡錠、一顆主要補充鎂及幾種Ｂ群的維他命、一顆含有鋅、硒的補充劑。

發泡錠可以是主打鈣、鎂或鐵的。

主要是因為我愛喝可樂，可樂裡有很多磷酸鹽。

對於我們的身體來說，儲存鈣與磷的保險庫是同一個，就是骨頭。

但是磷酸鹽遠比鈣重要，所以身體會傾向於留磷排鈣

（雖然鈣也是重要性排名第四）
（前兩名是鈉與鉀－維持正常膜電位，所有細胞內外的訊號傳遞就靠他們兩個）
（磷酸鹽則是細胞能量傳遞系統的關鍵材料，所有細胞中的能量代謝就靠它）

不過我有重訓，所以我的骨質是正常的。
所以這樣留磷排鈣的效應就反映在血鈣過低上。

我長期很容易全身各種奇怪的部位抽筋，嚴重的時候會覺得肌腱要被扯斷。
所以我更常在一天的不同時間補充以鈣為主的發泡錠。

我喝的三款發泡錠都有搭配Ｂ群，但搭配不一樣。
鈣的這一款搭配的是B2。

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三款發泡錠

喝鈣時加這款錠劑，喝鐵與鎂時則加這個。

但因為我的睡眠很淺，所以我還有特別去注意瓶身上說可以幫助睡眠。
不過我實驗了好幾次發現好像這一款還是會讓我不容易入睡。

所以狠下心來查一下Ｂ群的功能。
一查之下實在是太有趣惹。

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 vit B2 會拿來合成FMN、FAD，同時會決定B6的利用。主要是在蛋、肉...等中會有，所以常規飲食的人不太容易缺乏，素食者要留意可能缺乏 ; 過量的話就會從尿液排掉。

vit B6是植物用來防曬用的（降低UV-B的傷害）喔，也是植物合成葉綠素的關鍵之一。
動物不能合成這個，所以必須從飲食中獲得。
植物中當然很多，所以素食者不用擔心 ; 豬牛魚肉有很多，奶蛋中比較少，腸道細菌提供一點點雖然是水溶性，但是這個有攝取上限，不能一直攝取。

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你有什麼身體上的困擾？

有可能跟哪些營養素過多或不足有關嗎？

你大部分的日常飲食有多可能造成這些營養素過多或不足？

有想要怎麼調整飲食來減少營養素過多或不足呢？

要記錄哪些數字來觀察效果？

如何判斷這些效果真的是來自於你改變的飲食項目？

建議劑量－25－100 mg/day

選生-主題一-探討活動：食物中的有機物檢測

我又來整學生了。

課本中要學生操作檢測還原糖、脂肪與蛋白質的技術。

我怎麼可能讓學生照著課本操作而已哈哈。

還要乘載著讓學生練習寫出有品質的實驗報告這樣的歷屆傳統。

所以設計成在這次實驗指定問題、開放學生設計實驗，主要是藉此熟悉實驗報告中每個部分的方向（而非架構）。

這節課是段考後第一次上課，所以用半節課檢討考卷。剩下半節課讓學生針對問題設計實驗流程，並且在最後十分鐘移動到對面實驗室，把自己的器材準備好。

在連堂的第二節就開始操作。

指定的探討問題是利用課本提供的三種檢測方式，研究全脂與低脂鮮奶的除了脂肪含量以外的有機物成分含量是否不同？

結構就跟探究實作的訓練是一樣的。

他們要規劃實驗組與對照組的配置與重複次數。

但是不能用課本上的顏色紀錄方式，因為每個人對於顏色的偵測能力不同，要用量化的方式。

而且要進行數據處理。

最後針對問題提出答案，並且評估自己的答案可能是錯的原因有哪些。

跟同學約好這節課要完成到哪個階段。

下課前十分鐘一起移動到實驗室。

所以第一節課就讓他們看等一下基本的人力配置，讓學生安排。

但重點是討論如何量化應變變因（呈色）

可以思考物理、化學方法，或是去查查看手機的光學元件有哪些可以用來分析顏色。

這學期的實驗都會有上述的實驗記錄要求，但是可以選擇一篇用下面的規格跟我討論，完善後的報告是很棒的學習，當然也是很有說服力的備審資料。

下週會讓大家把量化方式、測試結果與主張的答案寫在大白板上，一起討論。

有承載要有實質探討意義的問題，真的比較能讓學生知道這個探討活動在幹嘛啊！

基本上學生思考的時間與深度都比只照課本的步驟要多很多。

透過要探討問題去思考實驗技術與流程的意義與問題。

這個應該是測蛋白質的含量

而這個是用本氏液測還原糖

下週等大家都提出答案時，我再揭曉牛奶上的營養標示，請同學解釋與自己數據的差異～～

我好期待（壞心），因為有的組做出來的是糖類與脂質的含量不同，但營養標示說是一樣的喔呵呵～～

 

106發酵工程再探-流程與評量

兩年前的發酵工程初探是第一次嘗試用一個與課程相關的主題，做科學方法的訓練。

在第一次時我主要想到處理的是

1.提出一個可以用科學實驗來檢驗的問題有哪些具體的特徵

2.能想到夠多的控制變因

3.操動變因要能精確操控

4.透過閱讀正式的科學文獻來了解科學實驗重視可重現性，及科學文獻有固定格式的原因

5.透過預想實驗記錄表格來發現實驗設計中缺少「重複測試」

6.了解將資料整理為圖要注意圖類的選擇，橫軸及縱軸的意義

今年的再次執行同一個課程，我也沒想到我可以進展這麼多～

所以要趕快紀錄

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步驟一：引起動機

利用投影片介紹SCOBY發酵食品

讓學生試吃試喝牛奶克非爾、糖水克非爾及紅茶菌

[反省：今年因為同時做太多事情，結果沒有做很好的引起動機。下次要同時帶更多樣的二次發酵成品]

[反省：可以用網頁或影片介紹養殖過程，然後用一些網頁或影片來介紹二次發酵或是加工方法]

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步驟二：讓學生帶菌回去養，將養菌過程中的搜尋資料、問題及初步測試記錄在下表

[反省：下次要多花一節課讓學生分享找到的養殖方法，找其中異同，討論後再進到提問階段。問題的內容會比較有意思]

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步驟三：提出一個可以做科學實驗來檢驗的問題

把自己的問題作小組討論

每組寫三個問題

貼在討論牆上

一個可以設研究實驗來檢驗的問題長什麼樣子

1.有問號、有疑問詞

2.為什麼、是否、如何

3.要看得出操縱變因與可測量的應變變因

一起看全班的問題

讓學生重新修改自己的問題

修改後的提問中，最常有的問題是

1.把原先的問句硬改疑問詞，造成根本不是正確的句子。

2.操縱變因中其實包含一個以上的操縱變因而沒發現

以後這個部分要從讓學生以日常生活的問題開始練習
能自己區分為什麼是難以做實驗的，如何的問題通常比較深入

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步驟四：簡單設計一個實驗來回答你選擇的問題

讓小組繪製海報

列出問題、操縱變因、控制變因及應變變因

繪製實驗裝置圖

在這個階段去各組跟學生討論的重點

1.有控制所有該控制的變因嗎

2.如何精確的「操縱」操縱變因

3.操縱變因真的只有一個嗎？量化的操縱變因比較好（今年的新嘗試）

其中，第三個是我今年的新領悟

學生會利用類似「紅茶」與「綠茶」作為操縱變因，但其中其實包含了很多不同，並非只有一個。

而且這樣做實驗後面會只能畫長條圖。

不過，我並不能期待學生能夠分辨自己的操縱變因是不是只有一個不同，只好想一個方法。
如果操縱變因是可以被量化的，那麼其中的差異比較有可能只有一個。不能量化的通常有超過一個以上變因的機率很高。

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步驟五：閱讀科學文獻

閱讀一篇文獻，這篇文獻是我翻譯自英文，刻意保留很多資訊。

很硬。

第一階段

解讀文獻內容

1.小組討論文獻中的七個主題個有哪些操縱變因，並討論作者要回答的問題是什麼？

2.看懂文獻的結果

第二階段 為什麼要閱讀文獻

今年的新嘗試

小組討論三個問題

1.科學文獻與一般科學雜誌與教科書有哪些不同？

2.結果與討論有哪些不同？

3.回答了我哪些問題

寫出來，貼在討論牆上
（縮圖會不清楚）
 

 

最後跟學生討論「閱讀科學文獻有哪些好處」-增加背景知識、技術，深化自己的問題

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步驟六：修正自己的實驗設計

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步驟七：檢查自己的實驗設計-記錄表格

透過預想一個數據紀錄表格與圖，可以檢查自己的實驗設計是不是有方法上的問題。

讓學生在海報上設計一個數據紀錄表格，及畫一個預想圖

舉例來說

操縱變因是「每天照射陽光的時間」，應變變因是「克非爾菌粒的重量」，但是會出現這樣的表格

所以我會問學生為什麼要記錄每天的重量變化，問題中並沒有要檢驗這個項目。如果加了這個項目，就多了一個操縱變因，必須分成兩個實驗。

如果拿掉每天的重量變化，這個表格就變成只有一列，看起來實在怪怪的。
到底缺了什麼？？

這個是我最重視的點，整個教學活動我的最低要求就是學生要真的理解並能做到

科學實驗要有一個以上的重複測試！！！

每個實驗設計只有一個樣本-->可能來自樣本誤差-->如何增加數據的代表性-->增加樣本數

一個樣本是「經驗」，要被視為有科學性的最低門檻就是要有「兩個以上」的測試。

因為人類演化成必須快速依靠某些線索判斷訊息的可信度，最原始的設定就是「來自我們信任的人」所說的就是可信的，即使只是個人經驗都會被大腦解讀為可信的。這也是為什麼科學常常是違反經驗的、落落長的。

帶學生回想「廣告代言」跟科學家講話的差異（也可以拿健康食品的廣告與藥物仿單來做活動）

在這裡我的要求是

1.欄標題一定是操縱變因

2.列標題一定是重複樣本

接下來問學生，有這麼多樣本數據，然後呢？

學生會很直接想到要用平均值，而已。

套句阿簡的經典：「全台灣每個人平均有一個睪丸啊」

請學生想想，在統計學上還有什麼統計量可以用來表示一組數據的分布狀況

所以接下來是表格的第三個要求

3.最後兩列是平均值與標準差（今年新嘗試）

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步驟七：檢查自己的實驗設計-結果圖

這個階段會有的問題都差不多，橫軸沒有反應操縱變因，或是縱軸橫軸互換，或是長條折線圖混用

透過下去跟每一組討論，確保每一組都領悟（不是直接說）

1.橫軸是操縱變因

2.縱軸是應變變因

3.橫軸若非數值變項，就不可以連線

這個階段可以試著讓操縱變因是類別變項的小組想看看若轉成數值變項會不會更好

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這個過程學生會一直修改海報，在這個階段，小組才發表自己的實驗設計與裝置

等到差不多了，就請學生整理在講義上

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步驟八-說明自己的假設（今年新嘗試）

這個步驟是之前沒有的，也是某節課靈光一現的點子

預測圖中的線條或長條會長什麼樣子

透過解釋預測的依據-->來理解自己的假說

我沒能力在整個活動的前段做這件事情。
感覺上在前段時，學生還對自己的實驗完全沒概念的情況，要能讓學生自己說出假設，會需要太多教師的instructions，以致於可能學生說出來的只是符合我的instructions。

第一階段

在這個階段常常會有下列的結果：「因為我假設溫度會影響生長，所以預測溫度高生長快！」

這個部分，感覺上好像沒搞清楚「假設」與「假說」

所以我會追問「為什麼溫度會影響生長呢？」

透過學生自己逐步讓解釋更完整，來大概對假說有個粗淺的概括印象。

也會有這種「我們假設糖水克非爾在20%蔗糖液中長得最好，所以我們設計不同蔗糖濃度來進行實驗」搞不清楚假設與預測的差異。

第二階段

怎麼做基本的檢查來知道自己預想的推論與解釋是否有缺漏呢？

一個句子中的小子句之間，出現的主詞是不是在前一句找得到呢？

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步驟九-設計一張科學海報呈現自己的實驗構想爭取大師青睞（今年新嘗試）

帶學生看科學海報模板

小組討論想使用的版面

讓學生利用google slide製作一張海報，將前面的各項內容整理在海報上

注意學生的海報有沒有忘記前面所學

學生會把所有數據都畫上去而非只畫平均

這張內容有符合基本要求

小組上台報告

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步驟十-回顧曾經學的項目（今年新嘗試）

分四個部分請小組上來寫自己學過什麼
再由我補足，確保要評量的點沒有遺漏

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將克菲爾商品化
三個班中有一個班將克菲爾做成商品在園遊會販賣

新鮮草莓果醬克菲爾冰沙是熱銷商品喔

上面的LOGO是學生自己設計的

課程結束後的回顧

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紅色字是今年的新嘗試

最後就是評量惹---考題中的每一題都對應到課程中的一個練習項目，大家看得出來是在考什麼嗎?
試題評量目標與評分標準