「老師，我們為什麼要學自然？」你也曾被孩子們好奇過學習自然與科學的目的嗎？
以科技之島聞名的台灣，為何在孵育人才的教學現場，卻時常出現孩子們反應「不曉得為什麼要學科學」、「學這個跟生活有什麼關係」的困惑？明明和生活息息相關的科技，為何總讓學生感到遙遠又陌生？回望科學教育的起點，很大一部分原因來自於——所學無法與生活經驗連結。
結合課本電路知識，讓孩子連結生活中的科學
「我覺得做實驗的時候很有趣，而且經過老師講解才知道，原來晶片不只是電視上會聽過的名詞，連洗衣機、飲水機裡也都有晶片！」體驗過「應材苗懂計畫」系列課程的嘉寶國小學生興奮分享道。
「應材苗懂計畫」是由LIS情境科學教材與全球領導半導體及顯示器設備製造商—應用材料公司共同設計開發。結合應材專家們在材料工程的深厚專業知識，轉化成深入淺出的半導體製程科普教材。
教材本身是針對國小中高年級學生設計，也可以延伸到國中，透過「引導式工作坊」，帶領孩子們運用國小所學過的「平面電路」基礎知識親手操作課程，與晶片、半導體中的「開關與電路的邏輯」概念連結，進而了解這些看似艱深的科學，其實與我們的日常生活息息相關，更進一步在實驗過程中，培養解決問題的能力。
帶領孩子體驗淺顯易懂又有趣的「半導體課程」
為了讓孩子能更好理解「半導體實驗課」的內容，LIS解構了上百位科學家建構知識的過程，參考杜威《我們如何思考》、阿吉里斯《推理階梯》以及教育部《108 課綱》，統整成適合孩子練習科學家思考方式的「科學推理階梯」，將這個學習脈絡融入教材當中，讓孩子能逐步透過發現、聯想、假設與驗證的過程，學習自然概念。
因此課程一開始，在LIS講師昱禎的引導下，讓孩子們化身「維修師」，必須想辦法為鄰居修好物品，藉此創造一個任務情境，引起孩子的學習動機，接著從日常生活中熟悉的家電設備──吹風機、微波爐、寵物箱等作為任務挑戰，讓學生在觀察後，可以聯想到能運用課本上所學的串聯與並聯，提出能修好家電開關或合適功能的假設，最後親自做實驗進行驗證，透過一連串的引導教學，讓孩子理解其中電路的運作邏輯。
▲學生分工合作，透過動手接電路測試，將實驗結果記錄在學習單，推論出電器的功能使用的是哪一種串並聯電路。
▲引導學生上台畫出電流路線，結合學過的串並聯知識，認識電控開關的運作方式和串聯、並聯功能，最後成功接出微波爐的電路。
「我其實有點意外，原以為半導體這麼抽象的概念很難融入課堂讓孩子理解，但過程中看到多數孩子都可以融會貫通，將所學的電路知識連結到晶片概念，而且玩得很投入，整體非常符合我們的教學期待！」嘉寶國小自然科專任教師煒峰老師笑著道。
自 2025 年 5 月起，「應材苗懂計畫」開始在嘉寶國小推廣實施，在LIS經歷了多輪試教與不下數十次的教材修訂、與應材工程師開會對焦確保轉譯專業知識的正確性後，結合孩子所學的電路知識，動手進行串聯與並聯的課程。並讓孩子在實驗過程中觀察到原來串、並聯概念與積體電路（IC）中基礎的運作邏輯（and 和 or）是異曲同工，將所學連結真實生活的科技。
化身小小工程師，讓孩子動手做出「立體 IC 模型」
基礎半導體課結束後，課程進入進階操作──用積木、海綿與簡易電路等工具，讓孩子們深入淺出模擬半導體四大關鍵製程，搭建出屬於自己的放大版的立體電路。「好像在拼積木，很好玩！」課堂上傳來陣陣笑聲與討論聲，孩子們也對半導體、晶片等知識不再感到陌生與害怕。
▲ LIS 與應材合作，將半導體四大關鍵製程的內容，以有趣的動畫方式呈現。
▲ 孩子們認真地用積木、海綿與簡易電路等工具自行組裝出放大版的立體電路。
「真正上完這系列的課程，看到孩子們的反應不錯，上課提問也踴躍發言、與同學分工完成實驗，心裡滿感動的！」LIS講師昱禎靦腆笑著說，並感謝煒峰老師的建議，表示未來會根據回饋再優化，持續打磨出更適合孩子在教學現場操作的實驗課。
LIS 相信，科學不該只是課本上的知識，而是存在並運用於日常生活之中。這正是「應材苗懂計畫」的初衷——以台灣引以為傲的半導體產業為切入點，設計貼近生活、能動手操作的課程，拉近孩子與科學的距離，讓他們像科學家一樣思考。
目前「應材苗懂計畫」不僅實際運用於新北嘉寶國小、桃園內海國小，更提供科教館大眾親子工作坊、寒暑假營隊等活動使用，透過跨場域的串聯，打造創新科普教育的多元模組，培訓應材公司的工程師、科教館志工、TFT為台灣而教老師使用教案成為半導體科普教育的啟發者(Instructor)，並開放一般教學現場的教師申請與應用，提供與生活科學有關的延伸學習，讓孩子體會生活中的科學與半導體！
如果你是學校 👉 可以向 LIS 申請科普營隊辦理，歡迎來信至 LIS 公務信箱：[email protected]
如果你是老師 👉 歡迎填寫合作意願表單聯繫我們，申請半導體積木課程完整教案及材料包自主授課
如果你是家長 👉 可以關注LIS大科學人社團及國立臺灣科學教育館的活動報名頁，將不定期辦理適合親子共學的半導體積木大眾工作坊
🔎 關於應材苗懂計畫
「應材苗懂計畫」是全球領導半導體及顯示器設備製造商 — 應用材料公司自2023年在台灣所推動的科普教育公益專案，結合應材員工知識與親身投入現場，攜手教育單位與非營利組織，包括國立台灣科學教育館、LIS 情境科學教材、TFT 為台灣而教等，共創互動式學習及教學模組，推動下一代科普教育。
