自疫情以來，臺灣教育界對科技的接受度大幅成長，線上直播教學不只實現停課不停學的目標，也讓偏鄉孩童能與都市孩子享有相同學習資源，成為縮小城鄉教育差距的管道之一。由於臺灣是一個多山的海島，從平地、海邊到山上皆有人口分布，山區或濱海鄉鎮裡，存在不少沒有公車抵達的偏鄉國中小學。這些偏鄉學校不只學生人數少，在師資上亦長期存在沒有教師應聘、教師流動率高與教學經驗較為不足等挑戰。

為克服偏鄉教育面臨的師資挑戰，國立臺灣師範大學工業教育學系洪榮昭教授團隊便啟動為期三年的直播科學教育計畫，並邀請物理系與生物系教授撰寫直播教學教案、培訓相關系所的研究生擔任線上教學的直播主，教學對象則鎖定在偏鄉國小五年級和六年級的小學生，方式為利用 20 到 30 分鐘的早自習時間，進行每月一次的直播教學，期待偏鄉孩童也能在教學過程中接受科學教育的洗禮。

為確保直播教學可以發揮最大成效，洪榮昭在課程設計上，採用探究與實作的教學模式，從預測（Predict）、實作（Do）、觀察(Observe)、討論 (Discuss)、解釋（Explain）到移轉（Transfer），逐步培養學生探究思考習慣與能力。

舉例來說，如果要讓學生理解何謂「摩擦力」，第一步會先讓學生預測答案，由老師引導學生思考短毛與長毛的抹布，哪一條會擦得比較乾淨？第二步為實作，讓學生直接用抹布擦桌子，並觀察擦拭後的結果；第三步由學生討論為什麼毛長的比較擦得乾淨，並傳送給直播主；第四步則由直播教學老師解釋原理，說明為什麼長毛抹布摩擦力較大，可以帶走比較多的髒污灰塵；第五步由直播教學老師提供一個和不同材質摩擦力相異的例子，引導學生思考生活中還有哪些現象，並要求學生下課後思考在生活上碰到類似原理的例子。

洪榮昭進一步說明，就自然科學下的分支領域來看，物理學相當適用探究與實作的直播教學模式，因為只需事先準備好相應材料即可。相較之下，生物學常需要長時間的觀察，因此必須將觀察期規劃在直播課程開始前，化學則因對小學生而言，容易出現意外風險，因此不適合應用在直播教學場域。

直播教學的成效，除了與課程設計有關外，環境與硬體設備亦相當重要。洪榮昭表示，參與直播教學的上課環境通常有兩項要求：第一是教室內需架設攝影機，讓直播教學老師可以觀察學生反應，並即時調整教學進度；第二則是必須安排一位老師在教室現場，輔助直播教學老師管控現場秩序或解決突發事件。

「從直播科學教育計畫的施行成果來看，對學生的最大幫助是培養探究問題的態度，」洪榮昭認為，在學習的路上，學習態度比能力更重要。據洪榮昭的觀察，當偏鄉學生經過一學年以探究與實作為主的直播教學課程後，會逐漸養成遇到問題先思考的習慣，因此在他們碰到其他學科的問題時，第一時間往往不是先請老師給答案，而是希望能自行思考並找出解答。

另外也有許多偏鄉校長認可直播科學教育計畫的成效，常常在一學年的課程結束後，主動致電表達想要持續加入計畫的意願，或是向洪榮昭索取教案，希望讓其他沒有參與直播教學的孩子同樣擁有學習機會。

有鑑於直播教學的成效，洪榮昭正計畫舉辦全國教師工作坊，分享直播教案的重點與經驗，希望能藉由激發更多教師的創意、製作更多教案，讓直播教學的形式可以從科學擴散到更多學科，並共同努力縮小城鄕教育差距，讓偏鄉孩子也能和都市學生站在相同的起跑點上。