二、教學對象：綜合高中一年級學生 三、教學時數：10 節
四、教學目標：本單元的教學活動設計是整個準工程(pre-engineering)教學活動的 第二部份，本單元除了延續上個單元，學習運用電腦繪圖技術，表現創意設 計的結果，還能學習到如何將創作的作品做出來，透過完整的製作過程，讓 同學瞭解到製造科技的程序與方法。另外，從這個單元開始，採取小組合作 學習方式，目的在養成團隊合作的習慣，培養同學分工合作的能力。因此本 教學活動之具體目標為：
1.瞭解小組合作的重要，養成小組合作學習的習慣。
2.培養合作學習與問題解決的能力。
3.熟悉創意設計的方法。
4.瞭解鑄造的流程與機械加工方法。
5.養成隨手蒐集資料的習慣。
6.培養安全的工作習慣與正確的學習態度。
五、活動概說：
在各種競賽活動中，獎盃是不可缺少的物品。獎盃也因為使用的場合、對象、
時間等不同，有不同的造型設計。競賽的承辦單位經常利用創意設計競賽的方式，
甄選出優勝的作品做為該次活動競賽優勝者的獎盃。其次，獎盃的製作也需要考 慮材質與製作方式。主要的材質包含木質、金屬、玻璃/琉璃、壓克力、…等，選 用不同的材質會影響後續的製作加工方法。因此獎盃設計與製作的學習單元，主 要將可以練習到創意設計、製造程序等知能。
本單元的學習活動包含有相關知識的學習，及實際操作練習二種。相關知識 學習包含製造的程序、鑄造的方法、工場安全等；實際操作包含獎盃創意設計、
保麗龍模型製作、鑄造、基本手工具加工、表面處理等。獎盃製作採用消失模鑄 造方法，各組將獎盃設計完成後，將設計圖加工成保麗龍模型，再以鑄造方式澆 鑄成金屬材料(鋁合金)獎盃。由於鑄造之製品還需要經過加工，以去除不需要的部 位，並使成品的表面更加美觀，因此本學習單元也可以學習到機械加工的程序。
期望透過師生間的互動，以及學生間的合作學習，使學生瞭解創意設計的方法、
機械製造的程序及工作安全的態度與習慣等。
六、主要概念：
1.製造的程序與方法。
2.合作學習的意義。
3.電腦繪圖技巧。
4.創新設計的方法。
5.消失模鑄造法。
七、所需工具設備與材料：
(一)工具設備
電腦 40 台 印表機 1 台
廣播教學系統 1 套 高週波熔解爐 1 台
保麗龍切割器 1 台 美工刀 6 把 鑄造用手工具 6 組 手弓鋸 6 把 銼刀 6 組 砂輪機 2 台 鑽床 1 台 拋光機 1 台
(二)材料與教學媒體
電腦繪圖軟體(授權板) 40 套 A4 紙張 1 包 黏土(多種顏色搭配) 6 包 保麗龍(200×200×200mm) 6 塊 保麗龍球、水滴、星形、心形 數包
保麗龍膠 數瓶 鋁合金 60 公斤 補土(含硬化劑) 1 罐
噴漆(銀、黃、紅、藍、綠色) 各 1 罐
八、教學活動程序：
13.指導學生開始製作保麗龍模
2.鑄造業被稱作「機械工業之母」，許多機械的元件都是先經過鑄造完成基本 的形狀，再進行部份機械加工，鑄造的成品包含工作母機、原動機、交通運 輸工具等基座、箱匣、管件等零件，許多藝術品、飛機的渦輪葉片、高爾夫 球頭等則是精密鑄造的成品，近年來高科技的電子通信零件，也有許多採用 鑄造方法生產。
3.消失模鑄造又稱為全模法，主要以發泡聚苯乙烯(polystyrene,俗稱保麗龍)為 模型材料。鑄造造模時，以鑄模材料(鑄砂)將保麗龍模型完全包覆，只留下 澆鑄口及流道，再將高溫金屬澆注入鑄模內，由於金屬熔液的熱量使模型材 料消失，金屬熔液則逐漸充填取代消失部分的模穴，形成鑄件。此種鑄造法 因不需取出鑄模中的模型，可鑄造形狀較複雜的模型，鑄造技術要求不高。
但此法澆鑄時因保麗龍氣化而產生有毒氣體，燃燒不完全的保麗龍容易造成 鑄疵，為其缺點。
4.工業發展的結果，固然使人們生活水準提高，相對的卻帶來各種工業災害，
無論是工廠或是學校實習工場都必須重視工業安全。工業安全的目的，就是 要維護工作者的安全與健康，避免意外事故的發生。各種意外災害的發生，
輕者造成機器設備及工時的損失，重者造成人員傷殘或死亡，影響工業生 產，造成家庭與社會問題，進而影響工業與經濟的發展。
5.對於常用的各類手工具及輕便電動工具，必須瞭解其正確使用方法，善加維 護管理，並注意使用安全，才可以免除意外傷害的發生。手工具引起傷害的 原因包含：選用不當的手工具、未依規定保養、使用前未依規定檢查、使用 的方法不正確、未配戴適當的個人防護設備、工具儲放的位置不當等。
6.鋁合金材料因重量輕、強度大，具有對大氣及水分的抗蝕性，與容易加工等 特性，已成為重要的工業材料之一。純鋁的熔點為660oC，比重約 2.7，在 實際應用中通常會加入合金元素，成為合金，以改善鋁的性質。例如：銅能 提高鋁的機械強度、鎂提高其耐蝕性、矽則可提高其鑄造性。
十、參考資料：
張晉昌，2002。鑄造學。臺北：全華。
十一、 評鑑要點：
學習成果評量分為日常與作業評量。
（一）日常評量：包含自我評量與教師評量。
1.自我評量：主要針對學習態度、安全習慣等，依據評量表的評核項目進行 自我評量。
2.教師評量：依學生出勤情形、學習態度、小組分工合作情形、學習單填寫 內容的正確性與完整性評鑑。小組每位成員的學習單成績均相同。
（二）作業評鑑：
1.獎盃設計草圖及說明：分為創意設計、作品說明、構圖、模型捏塑等四項。
2.保麗龍模型：分為造型、製造技巧、表面外觀等三項。
3.獎盃：分為外觀、成品率、表面處理等三項。
4.成績計算：以上三項前二項各占總成績30%，第三項占40%。小組成員個人 的成績計算，依個人在小組中的貢獻度(由小組成員互評)，以小組總得分 乘上1.1、1.05、1、0.95、0.9、0.85的比例計算。
十二、 學習活動單
生活科技學習活動單(五)
班級： 姓名： 座號：