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一、背景
2003年，台北市教育局成立了校园气象台。随后，在全台北市各行政区60所学校里建置了无线气象资讯台，除提供师生学习观察、分析天气现象的资料外，更希望学生在教师的引导下，利用网路获取的相关气象观测资料，实地从事探究气象问题，以提升学生探究性学习能力。自2004年至今，台北新生小学提出的3个与校园气象台相关的项目（同时结合志清小学及民权小学的意见），都是围绕着探究式学习的主题而开展的自然科学教学实验计划。
为了让家长也有机会参与到该专题的实际操作中，项目种子教师团队办理了“EZ气象——Let's go!亲子气象体验营”（由台北市文山区志清小学、松山区民权小学，以及探究式教学种子教师团队共同合作承办，这里的“EZ”是easy的译音）。依据探究计划，让学生与家长共同完成一次气象观察实验。
为配合学校、家庭共同推广台北市校园气象台网站与学校无线气象资讯台的使用，项目种子教师团队创办了《台北市中小学学生自然科学探究式学习网络竞赛》。在竞赛中，学生运用网路作为沟通表达的工具，依据实地观察、利用网络获取的气象观测资料进行天气现象的分析，提升学生探究学习的能力。我们鼓励学生：只要你愿意，你也可以是气象权威！
二、无线气象资讯站与台北市校园气象网
分布于台北各中小学的60个无线气象资讯站，是组成台北市校园气象网的重要硬件设备，是整个系统能正常运行的最基本的要素，下面对无线气象资讯站与台北市校园气象网的基本组织情况作一个简单的介绍。
1.无线气象资讯站
校园气象站的器材，是采用美国Davis Instrument公司的Vantage Pro Plus整合套件机型，包含了数位气象站主机与无线数据接收器（图1）。数位气象站主机是全自动化气象资料收集的测量记录仪，能测量并记录气压、气温、湿度、风向、风速、雨量等气象变化的相应数值，还能计算寒风指数、露点温度、体感温度，以及制作简易的气象预报、暴雨警报。
气象站利用太阳能供电，白天不需使用额外电源，夜晚由电池继续供电，并且以无线电的方式将观测资料传送给计算机，约每5秒传送一次。气象接收器能以数字、图表方式即时显示气象站主机的资料，还附加了简易气象预测、月象、日出日落时间显示、特殊气象状况警报、24小时历史记录等功能。只要在气象站主机无线信号可及的范围内，教师可以在校园任意位置拿着以电池供电的气象接收器和学生们讨论校园目前的气象状况。气象资料接收器加装EZWeather软件套件以及资料记录器（可储存数个月的资料）后，就可以连接个人计算机，能在个人计算机上获取即时的气象资讯，也能作历史记录的储存与调阅。
2.缜密的校园气象台组成台北市校园气象网
自2003年12月，台北市陆续在不同行政区的60所中小学（图2）内建置校园气象台（Weather Sta- tion），这60个校园气象台除了在自己学校网页上显示校内的天气变化状况外，也会将每天的观测资料上传至台北市校园气象网（图3）。在台北市校园气象网中，网站浏览者可以同时看到60所学校在同一时间所收集到的特定气象数据，以及学校即时和历史的气象资料，并提供数据的下载。
台北市校园气象台网站为一中心型网站，通过网络收集来自60所学校所提供的气象资料，以各种不同的方式呈现即时与历史的气象资讯，数据化记录台北市长期的气候变化的数据，为中小学自然科学中大气科学的教学提供资源，为发展探究式教学奠定了基础。
台北市校园气象网作为全球领先的微观气象测候网（通过该网络可以取得各校园不同的气候数据），除扩充学校师生气象常识外，还可以广泛地运用于市民生活、休闲与都市防灾领域。
三、校园气象台与探究式学习
探究式学习必须经过各提观点、汇成假设、形成策略、拣选变数（收集整理各项数据）、转化资料（将各项数据加以统计）、验证假设六个基本阶段（图4）。
在传统的教学中，学习科学的方式靠的不外乎“记忆”与“食谱式实验”（即按照实验程序及步骤进行学习），然而这样的学习方式已经不适应当代学生的发展，独立思考与解决问题的能力更是学生亟需具备的学习素养。科技与资讯的进步给运用科技与资讯的探究式学习提供了更多的发展空间。探究式学习是培养科学过程技巧的主要学习策略，在活动中可培养学生的主动探索与研究能力。
台北市政府教育局所建置的60个中小学校园气象台提供了许多即时的、本地的、密集区域内的气象资料，使得中小学教师拥有了更多的进行探究式学习的情境，也使得学生能够从关心周围的生活环境出发，更具体地了解气象数据与生活的关系，进而可以深度地去探索气象的奥秘。学生在参与活动的同时，主要历经了这样的过程：从猜测天气现象的诸多原因，到能够试着运用实际的数据来证实所猜测的结论。而校园气象台则为师生探究式教学活动提供了可能和机会。同时，台北市校园气象网中的真实数据，也使得参与科学展览观摩竞赛的师生们，在数据资料的掌握上，拥有了学术机构以外的丰沛来源。
在课堂中，以小组方式、分段体验的方式进行探究式学习是常见的模式。因为，探究式学习的每一个基本步骤都需要认真设计。所以，探究式学习在中小学课程中的开展往往需要逐步地、分段地练习，而且要持续较长的时间才能进行较完整的体验。因此，来自不同学校的数十位与自然科学相关领域的教师组成了“台北市探究式学习种子教师团队”，并由3位分属大气科学、认知与教育，以及网络学习科技专长的台湾“中央大学”的教授指导。自2003年至今，已共同进行了《应用校园气象台进行探究学习教学实验与科展活动》、《以气象领域为例之自然科学探究式教学》、《应用校园气象台提升中小学生探究能力》三大教学计划，期望通过创新的教学设计，让学生体验探究式学习的技巧，以求能够让探究式学习真正植根于校园。
四、EZ气象——Let's go！气象体验营：亲子一同学习探究
“探究式学习”已逐渐成为科学学习的重要学习模式。但是，如何设计教学？如何指导学生撰写探究计划？又如何用对话来激发学生主动思考？这是一线中小学教师经常探究的问题。台湾“中央大学”大气科学系江火明教授所撰写的《大家一起来为了“探究学习”而“学习探究”》一书，为师生掌握进行探究学习的方法提供了帮助和指导。
“EZ气象——Let's go！气象体验营”，就是在这样的背景下诞生的一个课后活动。2007年12月，在台北市教育局的资助与指导下，探究学习种子教师团队举办了两次气象亲子体验营活动，活动的目的旨在体现探究式教学的精神。活动地点设在台北市文山区志清小学、松山区民权小学与阳明山上，有60对亲子亲身体验了整合电子书包、数位实验记录仪（图5，EcoLog and EcoLog- XL，EcoLog全名为气象观测数据搜集记录仪器，内建5种感应器，分别为可测量气温、亮度、音量、湿度和气压的装置。可外接各种感应器，可以测量呼吸、心跳、电流等。适用于自然科学中许多不同主题的实验，可使实验中各项数据的收集与记录变得更容易、更精准）、无线气象台的崭新数位学习模式。
参加活动前，每一对亲子必须先撰写一份探究计划，记下自己想要探究的问题和解决方法，然后参与两天的亲子活动：第一天，亲子在学校操作及体验平板计算机、数位实验记录仪与无线气象站，并收听台湾知名气象专家任立渝先生和江火明教授的《名人谈天》节目。第二天，亲子带着气象设备到阳明山的国家公园停车场、小油坑（阳明山公园内一处景点名称）等5个地点收集温度、湿度、大气压力等数据资料，回到平地后，再利用计算机进行数据分析，并参与闯关活动。
在传统的教学中，教师在布置家庭作业的时候，没有考虑设计一些可以体现学生探究学习的题目，更没有要求作业要有可行性，或要体现出相当的探究深度。参与协作的家长也少有探究学习的经验。因此，在这个体验活动里，最有难度的作业莫过于探究计划的撰写。有的计划书虽然只有数十个字，但是历经了思考、修改、争论、确立的科学学习过程。
许多参加活动的学生，对于探究气象的问题都展现出很高的兴趣，家长也以各自不同的态度和方式参与到孩子们的学习活动中。作为此次活动的指导教师，台湾“中央大学”陈斐卿教授表示，家长在学生探究的过程中所持的态度，对于学生的探究成果会带来不同的影响。探究的观念和态度是一项需要长期培养的学习能力，拥有这项能力，会让学生从不同的角度看待问题。王绪溢教授认为，通过实际体验各种科技设备，家庭成员会对数位学习有更深入的了解，希望借此次活动，可以培养出一些小气象科学家。
对于种子教师团队来说，“EZ气象——Let's go!气象体验营”是他们经过一年缜密而持续的研讨后，所推出的第一项探究式教学应用实例，从活动中积累了很多可贵的经验。因此，种子教师们都渴望继续推出其他创新形式的探究学习活动，以使这项先进的教学与学习模式，在台北市各中小学的自然科学教学活动中得以落实。
五、自然科学探究式学习网络竞赛
“气象专家的意见一定是对的吗”、“你敢挑战气象专家吗”，在2006年5月举行的《台北市中小学自然科学探究式学习网络竞赛》成果展示会上，一群“小气象科学家”纷纷宣布了他们所观察到的气象秘密。例如，台北市松山区民权小学所作的气象探究：《东北季风来临时，台北市哪个地区会先下雨》，答案与他们最初的设想截然不同——不是靠近山区，且地理位置偏东北的南港、内湖区，而是迎风面的南港、文山区。从活动中学生真正体会到了：科学结论的得出，是要依据科学方法的探究，而不仅仅在于猜想。
1.突破“迷信专家权威”的误区
在亲子气象体验营取得成功的鼓舞下，台北市探究式学习种子教师团队再接再厉，又创办了《台北市中小学自然科学探究式学习网络竞赛》。参赛的中小学生必须运用网络作为沟通表达的工具，通过互评活动培养评鉴能力，藉由学习伙伴共同参与的网络探究学习竞赛的形式，学习如何观察、分析天气现象，如何实地从事探究气象相关问题等，从而提升其探究学习能力。
在竞赛活动进行期间，每个参赛团队必须完成一周一张的学习单，在学习单的引导及时间的要求下，逐步完成整个探究历程。四张学习单的重点分别是“探究问题”、“资料检选”、“资料转化”、“证成结果”，以求能突破以往家庭作业可能存在的“迷信专家权威”的误区，而寻找主动探索科学真谛的机会。
2.形成新的科学研究模式
大家所熟知的中小学生科学研究就是“科学展览”，它是中小学生在教师的指导之下进行的对平常所观察到的科学现象进一步的探讨。《台北市中小学自然科学探究式学习网络竞赛》想试验的是另一种科学研究的模式，即从网络上获取资料，并通过网络提交研究报告。
以往学生的实验设计，如果要得到10个数据，那么，至少要反复做10次实验。而该竞赛所提供的则是一个庞大的资料库，即台北市校园气象网。庞大的数据资料，考验了学生筛选资料的能力。当资料筛选之后，学生还要分析、归纳、解读资料，解释所得到的数据发展的趋势和结果，这些正是从事科学研究非常重要的能力。
针对竞赛过程中参赛者所遭遇的困境，评审与种子教师团队提出《中小学生资料分析、归纳能力需要再加强》的建议：多数学生无法筛选出合适的资料加以运用，尤其是对于庞大的数据分析能力较弱；学生缺乏运用图表呈现资讯的能力，可能是因为平常的课程学习较单纯，没有进行过大量的数据分析练习。同时，由于多数参赛学生因为有大量课外补习，所以无法在预定时间内参与活动，致使缩短了学生资料取样的时间和压缩了群组讨论的时间。但大多数队伍都能持之以恒，完整地参与了所有的竞赛历程，得到了评审与种子教师团队的充分肯定。
六、结语：你也可以是气象权威
2004年，台北市校园气象台网站已成为全球唯一的全年每天24小时不间断工作的自动化气象数据资料库网站。2006年，桃园县政府教育局也开始建置桃园县校园气象台网站，进行相关的推广工作。自然科学种子教师团队历经3年多的辛勤耕耘后，全市中小学也已逐渐开始应用校园气象台网站的资料库从事相关的教学、学习与研究工作，有的学校师生应用网站资料库进行科学展览、观摩竞赛研究活动，还获得了全市优等与特优奖。在探究式学习中，学生感受到了学习的快乐，进一步确立了成功的信念：只要愿意去学习与探究，人人都能成为真正的气象权威。
2003年，台北市教育局成立了校园气象台。随后，在全台北市各行政区60所学校里建置了无线气象资讯台，除提供师生学习观察、分析天气现象的资料外，更希望学生在教师的引导下，利用网路获取的相关气象观测资料，实地从事探究气象问题，以提升学生探究性学习能力。自2004年至今，台北新生小学提出的3个与校园气象台相关的项目（同时结合志清小学及民权小学的意见），都是围绕着探究式学习的主题而开展的自然科学教学实验计划。
为了让家长也有机会参与到该专题的实际操作中，项目种子教师团队办理了“EZ气象——Let's go!亲子气象体验营”（由台北市文山区志清小学、松山区民权小学，以及探究式教学种子教师团队共同合作承办，这里的“EZ”是easy的译音）。依据探究计划，让学生与家长共同完成一次气象观察实验。
为配合学校、家庭共同推广台北市校园气象台网站与学校无线气象资讯台的使用，项目种子教师团队创办了《台北市中小学学生自然科学探究式学习网络竞赛》。在竞赛中，学生运用网路作为沟通表达的工具，依据实地观察、利用网络获取的气象观测资料进行天气现象的分析，提升学生探究学习的能力。我们鼓励学生：只要你愿意，你也可以是气象权威！
二、无线气象资讯站与台北市校园气象网
分布于台北各中小学的60个无线气象资讯站，是组成台北市校园气象网的重要硬件设备，是整个系统能正常运行的最基本的要素，下面对无线气象资讯站与台北市校园气象网的基本组织情况作一个简单的介绍。
1.无线气象资讯站
校园气象站的器材，是采用美国Davis Instrument公司的Vantage Pro Plus整合套件机型，包含了数位气象站主机与无线数据接收器（图1）。数位气象站主机是全自动化气象资料收集的测量记录仪，能测量并记录气压、气温、湿度、风向、风速、雨量等气象变化的相应数值，还能计算寒风指数、露点温度、体感温度，以及制作简易的气象预报、暴雨警报。
气象站利用太阳能供电，白天不需使用额外电源，夜晚由电池继续供电，并且以无线电的方式将观测资料传送给计算机，约每5秒传送一次。气象接收器能以数字、图表方式即时显示气象站主机的资料，还附加了简易气象预测、月象、日出日落时间显示、特殊气象状况警报、24小时历史记录等功能。只要在气象站主机无线信号可及的范围内，教师可以在校园任意位置拿着以电池供电的气象接收器和学生们讨论校园目前的气象状况。气象资料接收器加装EZWeather软件套件以及资料记录器（可储存数个月的资料）后，就可以连接个人计算机，能在个人计算机上获取即时的气象资讯，也能作历史记录的储存与调阅。
2.缜密的校园气象台组成台北市校园气象网
自2003年12月，台北市陆续在不同行政区的60所中小学（图2）内建置校园气象台（Weather Sta- tion），这60个校园气象台除了在自己学校网页上显示校内的天气变化状况外，也会将每天的观测资料上传至台北市校园气象网（图3）。在台北市校园气象网中，网站浏览者可以同时看到60所学校在同一时间所收集到的特定气象数据，以及学校即时和历史的气象资料，并提供数据的下载。
台北市校园气象台网站为一中心型网站，通过网络收集来自60所学校所提供的气象资料，以各种不同的方式呈现即时与历史的气象资讯，数据化记录台北市长期的气候变化的数据，为中小学自然科学中大气科学的教学提供资源，为发展探究式教学奠定了基础。
台北市校园气象网作为全球领先的微观气象测候网（通过该网络可以取得各校园不同的气候数据），除扩充学校师生气象常识外，还可以广泛地运用于市民生活、休闲与都市防灾领域。
三、校园气象台与探究式学习
探究式学习必须经过各提观点、汇成假设、形成策略、拣选变数（收集整理各项数据）、转化资料（将各项数据加以统计）、验证假设六个基本阶段（图4）。
在传统的教学中，学习科学的方式靠的不外乎“记忆”与“食谱式实验”（即按照实验程序及步骤进行学习），然而这样的学习方式已经不适应当代学生的发展，独立思考与解决问题的能力更是学生亟需具备的学习素养。科技与资讯的进步给运用科技与资讯的探究式学习提供了更多的发展空间。探究式学习是培养科学过程技巧的主要学习策略，在活动中可培养学生的主动探索与研究能力。
台北市政府教育局所建置的60个中小学校园气象台提供了许多即时的、本地的、密集区域内的气象资料，使得中小学教师拥有了更多的进行探究式学习的情境，也使得学生能够从关心周围的生活环境出发，更具体地了解气象数据与生活的关系，进而可以深度地去探索气象的奥秘。学生在参与活动的同时，主要历经了这样的过程：从猜测天气现象的诸多原因，到能够试着运用实际的数据来证实所猜测的结论。而校园气象台则为师生探究式教学活动提供了可能和机会。同时，台北市校园气象网中的真实数据，也使得参与科学展览观摩竞赛的师生们，在数据资料的掌握上，拥有了学术机构以外的丰沛来源。
在课堂中，以小组方式、分段体验的方式进行探究式学习是常见的模式。因为，探究式学习的每一个基本步骤都需要认真设计。所以，探究式学习在中小学课程中的开展往往需要逐步地、分段地练习，而且要持续较长的时间才能进行较完整的体验。因此，来自不同学校的数十位与自然科学相关领域的教师组成了“台北市探究式学习种子教师团队”，并由3位分属大气科学、认知与教育，以及网络学习科技专长的台湾“中央大学”的教授指导。自2003年至今，已共同进行了《应用校园气象台进行探究学习教学实验与科展活动》、《以气象领域为例之自然科学探究式教学》、《应用校园气象台提升中小学生探究能力》三大教学计划，期望通过创新的教学设计，让学生体验探究式学习的技巧，以求能够让探究式学习真正植根于校园。
四、EZ气象——Let's go！气象体验营：亲子一同学习探究
“探究式学习”已逐渐成为科学学习的重要学习模式。但是，如何设计教学？如何指导学生撰写探究计划？又如何用对话来激发学生主动思考？这是一线中小学教师经常探究的问题。台湾“中央大学”大气科学系江火明教授所撰写的《大家一起来为了“探究学习”而“学习探究”》一书，为师生掌握进行探究学习的方法提供了帮助和指导。
“EZ气象——Let's go！气象体验营”，就是在这样的背景下诞生的一个课后活动。2007年12月，在台北市教育局的资助与指导下，探究学习种子教师团队举办了两次气象亲子体验营活动，活动的目的旨在体现探究式教学的精神。活动地点设在台北市文山区志清小学、松山区民权小学与阳明山上，有60对亲子亲身体验了整合电子书包、数位实验记录仪（图5，EcoLog and EcoLog- XL，EcoLog全名为气象观测数据搜集记录仪器，内建5种感应器，分别为可测量气温、亮度、音量、湿度和气压的装置。可外接各种感应器，可以测量呼吸、心跳、电流等。适用于自然科学中许多不同主题的实验，可使实验中各项数据的收集与记录变得更容易、更精准）、无线气象台的崭新数位学习模式。
参加活动前，每一对亲子必须先撰写一份探究计划，记下自己想要探究的问题和解决方法，然后参与两天的亲子活动：第一天，亲子在学校操作及体验平板计算机、数位实验记录仪与无线气象站，并收听台湾知名气象专家任立渝先生和江火明教授的《名人谈天》节目。第二天，亲子带着气象设备到阳明山的国家公园停车场、小油坑（阳明山公园内一处景点名称）等5个地点收集温度、湿度、大气压力等数据资料，回到平地后，再利用计算机进行数据分析，并参与闯关活动。
在传统的教学中，教师在布置家庭作业的时候，没有考虑设计一些可以体现学生探究学习的题目，更没有要求作业要有可行性，或要体现出相当的探究深度。参与协作的家长也少有探究学习的经验。因此，在这个体验活动里，最有难度的作业莫过于探究计划的撰写。有的计划书虽然只有数十个字，但是历经了思考、修改、争论、确立的科学学习过程。
许多参加活动的学生，对于探究气象的问题都展现出很高的兴趣，家长也以各自不同的态度和方式参与到孩子们的学习活动中。作为此次活动的指导教师，台湾“中央大学”陈斐卿教授表示，家长在学生探究的过程中所持的态度，对于学生的探究成果会带来不同的影响。探究的观念和态度是一项需要长期培养的学习能力，拥有这项能力，会让学生从不同的角度看待问题。王绪溢教授认为，通过实际体验各种科技设备，家庭成员会对数位学习有更深入的了解，希望借此次活动，可以培养出一些小气象科学家。
对于种子教师团队来说，“EZ气象——Let's go!气象体验营”是他们经过一年缜密而持续的研讨后，所推出的第一项探究式教学应用实例，从活动中积累了很多可贵的经验。因此，种子教师们都渴望继续推出其他创新形式的探究学习活动，以使这项先进的教学与学习模式，在台北市各中小学的自然科学教学活动中得以落实。
五、自然科学探究式学习网络竞赛
“气象专家的意见一定是对的吗”、“你敢挑战气象专家吗”，在2006年5月举行的《台北市中小学自然科学探究式学习网络竞赛》成果展示会上，一群“小气象科学家”纷纷宣布了他们所观察到的气象秘密。例如，台北市松山区民权小学所作的气象探究：《东北季风来临时，台北市哪个地区会先下雨》，答案与他们最初的设想截然不同——不是靠近山区，且地理位置偏东北的南港、内湖区，而是迎风面的南港、文山区。从活动中学生真正体会到了：科学结论的得出，是要依据科学方法的探究，而不仅仅在于猜想。
1.突破“迷信专家权威”的误区
在亲子气象体验营取得成功的鼓舞下，台北市探究式学习种子教师团队再接再厉，又创办了《台北市中小学自然科学探究式学习网络竞赛》。参赛的中小学生必须运用网络作为沟通表达的工具，通过互评活动培养评鉴能力，藉由学习伙伴共同参与的网络探究学习竞赛的形式，学习如何观察、分析天气现象，如何实地从事探究气象相关问题等，从而提升其探究学习能力。
在竞赛活动进行期间，每个参赛团队必须完成一周一张的学习单，在学习单的引导及时间的要求下，逐步完成整个探究历程。四张学习单的重点分别是“探究问题”、“资料检选”、“资料转化”、“证成结果”，以求能突破以往家庭作业可能存在的“迷信专家权威”的误区，而寻找主动探索科学真谛的机会。
2.形成新的科学研究模式
大家所熟知的中小学生科学研究就是“科学展览”，它是中小学生在教师的指导之下进行的对平常所观察到的科学现象进一步的探讨。《台北市中小学自然科学探究式学习网络竞赛》想试验的是另一种科学研究的模式，即从网络上获取资料，并通过网络提交研究报告。
以往学生的实验设计，如果要得到10个数据，那么，至少要反复做10次实验。而该竞赛所提供的则是一个庞大的资料库，即台北市校园气象网。庞大的数据资料，考验了学生筛选资料的能力。当资料筛选之后，学生还要分析、归纳、解读资料，解释所得到的数据发展的趋势和结果，这些正是从事科学研究非常重要的能力。
针对竞赛过程中参赛者所遭遇的困境，评审与种子教师团队提出《中小学生资料分析、归纳能力需要再加强》的建议：多数学生无法筛选出合适的资料加以运用，尤其是对于庞大的数据分析能力较弱；学生缺乏运用图表呈现资讯的能力，可能是因为平常的课程学习较单纯，没有进行过大量的数据分析练习。同时，由于多数参赛学生因为有大量课外补习，所以无法在预定时间内参与活动，致使缩短了学生资料取样的时间和压缩了群组讨论的时间。但大多数队伍都能持之以恒，完整地参与了所有的竞赛历程，得到了评审与种子教师团队的充分肯定。
六、结语：你也可以是气象权威
2004年，台北市校园气象台网站已成为全球唯一的全年每天24小时不间断工作的自动化气象数据资料库网站。2006年，桃园县政府教育局也开始建置桃园县校园气象台网站，进行相关的推广工作。自然科学种子教师团队历经3年多的辛勤耕耘后，全市中小学也已逐渐开始应用校园气象台网站的资料库从事相关的教学、学习与研究工作，有的学校师生应用网站资料库进行科学展览、观摩竞赛研究活动，还获得了全市优等与特优奖。在探究式学习中，学生感受到了学习的快乐，进一步确立了成功的信念：只要愿意去学习与探究，人人都能成为真正的气象权威。