本教材設計有五個理念，分述如下：（一）翻轉教育，提高學習現在教育強調翻轉，顛覆過去課堂上「老師說、學生聽」的單向填鴨，進而重視「以學生學習為中心」的教學，把學習的發球權交還孩子，學生必需多「思考」與「表達」，教學是幫助學生建構自主學習能力，因此我們希望透過多媒體的運用，盡量把舞台留給學生，用討論、發現、探索的方式，提高學生學習動機。（二）善用網路，正確使用據經建會調查，國中小學生電腦與網路應用已經十分普及，超過9成5學生會玩電腦遊戲（96.6%），玩線上遊戲和線上聊天的分別有80.6%與74.2%（大紀元，2008），然而現在學生大多沉迷於網路，網路是童話世界裡的糖果屋（林玫伶，2011），我們們希望學生網路使用能發揮最大功能，除了玩線上遊戲或線上聊天，更能對網路資源善加運用，尤其「教育雲」網站內容豐富，若能妥善運用，成效加倍。（三）自然野外，學習教室「愛護生態」不應是耳熟能詳的教條，「生態教育」不應是走馬看花的形式或知識的傳授，透過孩子熱情學習如何與自然共處，自然科教學才具意義與價值。在大自然中學會愛護、尊重自然是最直接有效的方式，而「野外大自然」就是學生最好的學習教室，所以課程安排孩子到野外實際生物多樣性探索。（四）自然生態，開放謙卑在今日主流社會下，社會對價值判斷往往是二分法：「好人與壞人、益鳥與壞鳥、益蟲與害蟲、林木與雜木、水稻與雜草等」然而對有些動物加以污名化，如看到百步蛇就想打死，因為它會咬傷（死）人，今日學者大聲呼籲要生物多樣性、生態平衡，我們是否應該深切省思，以開放謙卑的態度尊重自然生態。

國立故宮博物院藏品承襲自宋、元、明、清四朝宮廷，典藏歷代文物菁華，浩瀚豐富，不僅為華夏民族歷史根荄之所託，更是人類文化史、藝術史上的瑰寶。典藏品包含書法、名畫、銅器、織繡、瓷器、玉器、珍玩、圖書、文獻等各類文物數千件，並對外開放參觀，昔日禁苑皇室之私，乃得公之於世，為國民所共有共享。學生可以透過文物導覽了解各朝代的歷史、文化、科學發展、風土民情等知識，學習前人的智慧。近年來故宮利用數位科技，發展典藏管理系統，著手電子多媒體型態出版，進而透過網際網路，傳播文物、展覽資訊。結合行動通訊與網路科技，開發文物賞析應用軟體，成立【故宮教育頻道】，使得民眾在家、學生在校，都能遠距學習，使得文物的推廣與教育達到無遠弗屆，此為設計理念之一。 自造者運動（Maker Movement）已在世界各地如火如荼的進行，成為翻轉教育的最主要因素，這是一股由下而上的創新力量。自造（make）其實就是進步主義學者杜威「從做中學」（learning by doing）的再概念化，強調「實作」的重要性和 DIY 自製、創意的精神。本校期盼翻轉過去自然課被動吸收知識的學習模式，讓學生透過自造簡易樂器的歷程，學習團隊合作技巧，實踐解決問題、互動討論、動手實作、實驗證明的ＤＩＹ自造者運動，為學生尋找真實的學習經驗，從自造樂器的過程中，喚起學習興趣，體驗知識應用的奧妙，培養學生具備獨立思考、動手實作、創新創意與解決問題之能力，此為設計理念之二。 綜合前述，本教學團隊藉由故宮南院開放的熱潮，嘗試喚起學生了解傳統文化的價值。利用教育雲資源影片【知道聲音是如何產生與傳播的嗎？】【各種樂器的發聲原理】【比較弦樂器以了解聲音高低的差異】來協助學生複習舊經驗，順利連結新知識「故宮 e 學院青銅器數位課程 9 編鐘的故事」多部數位典藏影片，融入康軒版五年級下學期自然與生活科技課程「聲音與樂器」單元，設計 「聽」青銅器學樂器製作 主題課程，帶領學生認識編鐘的故事，了解聲音與樂器的科學原理，引導學生設計與製作屬於自己的簡易樂器，藉由動手實作的培養創客(maker)精神。最後，本主題課程不僅引領學生深入了解國立故宮博物院的院藏文物，加深學習印象；更會帶學生親臨故宮南院參觀，達到「虛實共構」的教育理念。

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三年級上學期 第二單元自然重點卷 磁鐵可以隔著物體(例如：紙、塑膠袋)，吸附鐵製品。磁鐵的兩端磁力最強，稱為磁極。磁極分為：Ｎ極與Ｓ極。異極：不一樣的磁極。同極：相同的磁極。同極相斥，異極相吸。

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