STEM 學習活動的重要設計元素
4. 探究學習的建構 探究活動
6.4 氣球噴射機
STEM 學習活動的重要設計元素
1. 從切身 /生活問題開始
在「2019 冠狀病毒病」肆虐期間,人與人之間要保持距離,減少社交接觸。
因此引起問題:「如何在不能直接接觸的情況下,將物件傳送給朋友?」
2. 緊扣校本課程 知識:
•空氣流動能產生動力 技能:
•進行公平測試 態度:
•培養對科學探究的好奇心和興趣 3. STEM 教學內容綜合性
STEM 的綜合學習
內容綜合
科學 (S)
•空氣的特性:佔有空間和流動
• 空氣能產生動力
•簡單力學:施力角度 科技 (T) •使用電動打氣機
工程 (E) •設計能前進最長距離的「氣球噴射機」
數學 (M)
•量度、觀察及記錄打氣時間與氣球大小的關係
•量度、觀察及記錄氣球排氣時移動的角度
• 量度氣球「氣球噴射機」的前進距離 策略綜合 •與數學科合作,讓學生先掌握距離概念及量度技巧 學習者綜合 •學生主動探索及嘗試解決困難
4. 探究學習的建構
1. 從觀察小實驗的結果,掌握「空氣佔有空間」、「空氣流動產生動力」的 概念,同時觀察到排氣中的氣球會沒有定向地飛走
2. 透過影片,參考可控制物件在特定軌道上移動的方法
3. 結合已掌握關於空氣特性的知識及影片的啟示,製作「氣球噴射機」
4. 兩項對於「氣球前進距離的測試」:
(a) 測試氣球所載的空氣量,對驅動氣球前進的影響;
(b) 測試氣球排氣角度,對驅動氣球前進的影響 5. 根據上述測試結果,設計和製作「氣球噴射機」
6. 測試和記錄「氣球噴射機」在兩項任務中的效能,包括 (a) 行駛到達目的地,
及 (b) 來回運輸物品到達目的地
7. 改良「氣球噴射機」的設計,以提升其效能
5. 具研究性教學策略—為智障學生調適 STEM 學習活動
按學生能力分配不同的任務 異質分組,按學生能力分配以下的任務:
•組長及觀察員
•打氣、量度角度的操作員
•記錄員
•物資管理員
拆解工作任務 •測試氣球內的空氣量對氣球前進距離的影響
•測試氣球排氣角度對氣球前進距離的影響
• 總結氣球內的空氣量及氣球排氣角度對氣球 前進距離的影響
•根據測試所得的數據,總結氣球噴射機設計 的可行性
•根據測試結果,改良設計以提升「氣球噴射 機」的前驅力,然後準備再測試改良有否提 升「氣球噴射機」的前驅力
提供輔助工具 •記錄表
• 設計氣球噴射機草圖工作紙
• 長繩
• 飲管
•氣球( 不同大小的圓形氣球及長條氣球 )
• 膠紙
• 電動打氣機
• 代表被運送物件的圖片 基本的學科知識建構 在 STEM 活動前的知識建構
•空氣的特性:佔有空間和流動
•空氣能產生動力
•簡單力學:施力角度 提供安全預防措施 •正確使用電動打氣機
•確保學生「吹氣球」時維持正確的呼吸方法