第六章 學與教資源
任務 2 — 研究升降機的運動 背景：
有雙重功能。它既作為落體本身，也可以作為一個電子計時器（精確地說是一個數據 記錄儀），從而可以非常準確地記錄下墜的時間和相應的高度。在這個實驗中學生需 要從線圖中辨認出哪部分是自由下墜。
任務 2 — 研究升降機的運動 背景：
傳統物理學的「升降機」問題是要求學生研究升降機在向上或向下加速時，施加予個 人或物體上的力。通過簡單地使用流動裝置和適當的應用程式，可以鞏固學生對加速 度變化，以及合力與時間關係的理解。在這個任務中，學生可以探究當他們從一個樓 層移動至另一個樓層，以及當升降機停下時加速度與力的變化。
步驟：
其中一個常見的學生錯誤概念就是當升降機上升時（即使在恆定速度情況下），仍需 要向上淨力以保持向上的運動。在進行實驗後，學生可以利用所得的真實數據線圖
（圖 e）釐清可能出現在他們中有關升降機運動的錯誤概念。學生需要將乘坐升降機 時的不同時段（即加速╱減速或等速）與相關部分的線圖作出連繫。
圖 e
本任務在鼓勵學生互相合作和討論，並觀察及解釋數據和線圖，學生也需要在任務完 結後各自提交報告。為了照顧學生的多樣性，可以要求能力較優異的學生，根據加速 度與時間關係的線圖，探究速度與時間，以及升降機的總移動距離是如何變化。如有 需要的話，可以從流動裝置中提取原始數據，利用試算表或其他數學軟件作更詳細的 分析。
其他注意事項：
嵌入加速感應計的流動裝置在物理學上，可用作探究機械運動的一種多用途工 具。透過改變實驗設置，它們可以被用作研究拋物運動、碰撞、圓周運動、擺動、
甚至在流體中的運動。
免費的流動應用程式都是透過嵌入式加速感應計量度物體加速度。為了在校內 加強跨學科學習科學、科技和數學，物理科教師可以與科技╱數學科教師協作，
引導能力較高的學生自行開發流動應用程序式調用加速感應計，並自行設計用 戶界面、控制、數據採樣頻率、輸出等，使成為最適合應用於某些指定探究的獨 特挑戰。
設計及製作附有人工心瓣的大動脈模型
程度：中四至中六 課程：生物
重點：科學、科技、工程和數學(STEM)教育
目標：通過設計與製作模型，以加強學生對心瓣功能的理解
在這項活動中，學生將模擬生物工程師的工作，分組進行設計與製作的活動來解決 真實情境的問題。
進行活動前，學生應對人體的循環系統，包括心臟和心瓣的結構及其功能、血液的 組成和血液通過心臟的方式有基本認識。
教師可以運用「5E 教學模式9」來指導學生進行活動。
第一階段 ─ 參與
教師介紹一個真實的情境，當中醫生和生物工程師相互協作，以幫助大動脈瓣不健 全的病人。這些病人的大動脈瓣會因不能緊密閉合而令血液回流心臟；亦會因未能 完全張開，而令血液無法完全流出心臟。為了延長這些病人的壽命和讓他們更健康 地生活，便需以人工心瓣替代有毛病的大動脈瓣。在這項活動中，學生需要設計及 製作一個附有人工心瓣的大動脈模型。
(i) (ii)
圖f (i) 大動脈瓣在心臟的位置
(ii) 正常和不健全的大動脈瓣分別在張開時和閉合時的情況
9 5E 教學模式是一個由 Biological Sciences Curriculum Study (BSCS)所提出的教學模式。此教學模式 有五個教學階段，包括參與(Engagement)、探索(Exploration)、解釋(Explanation)、闡述(Elaboration) 和評鑑(Evaluation)
示例 10
第二階段──探索
教師介紹一些可使用的材料（如圖g 所示）。每組學生進行討論，提出一些模型的 設計，並使用這些材料製作模型。
圖 g 一些可用的材料（膠紙、彈子、包紙金屬絲、回形針、造型粘土、手術手套和透明 膠管）
學生需要製作的模型是要模擬心瓣的功能，即僅容許血液以單一方向在心臟內快速 流動，並阻止血液回流，所以學生需以流水來測試他們的模型，查看模型是否以類 似的方式運作。教師可以提出一些有關設計的要求，例如模型應可：
讓水快速地（例如每30 秒約有 500 毫升的水）從單一方向流過；以及 阻止水從另一個方向流過╱僅讓水非常緩慢地從另一個方向流過。
第三階段──解釋
學生在課堂上展示他們的模型，並以注釋圖來解釋模型的運作原理。
第四階段──闡述
學生需要提出改善他們的模型設計的方案。他們可修改原有的模型或製作全新的模 型，並再次以流水測試模型的運作。然後撰寫一份報告，說明他們如何設置和測試 模型的功能，並適當地記錄數據。
圖 j 用作量度附有人工心瓣的大動脈模型的 水流流速的裝置
圖 h 及圖 i 分別是兩款的模型示例，而圖 j 則是用作測試模型功能的裝置示例。
(a) (b) (c)
圖 h 利用透明膠管、回形針、彈子和手術手套建構而成的模型實例
(a) 把兩個回形針拗曲而成一個十字形的籠來套著彈子，並置於透明膠管內。
(b) 將尖端經剪切而具有小孔的「手套手指」裝配到另一根透明膠管的一端上。
(c) 將兩根透明膠管連接在一起。
(a) (b) (c)
圖 i 利用透明膠管、回形針、彈子和造型粘土建構而成的另一個模型實例 (a) 把兩個回形針拉直並製成一個十字形的籠來套著彈子，並置於透明膠管內。
(b) 模塑一塊造型粘土並粘貼在另一根透明膠管的其中一端管口，以修窄此管口。
(c) 將兩根透明膠管連接在一起。
第五階段──評鑑
學生需要評鑑附有人工心瓣的大動脈模型。他們可以自訂評分標準，並通過自我評 估或同儕評估來評鑑模型。
附錄
附錄
1 小學及中學教育的七個學習宗旨 116
2 推行STEM 教育學習活動的模式 118
3 教育局支援課程發展及科學科學與教之教學資源清單 119
4 支援科學教育的社會資源 124
小學及中學教育的七個學習宗旨
中學教育更新的七個學習宗旨 學生能夠：
成為有識見、負責任的公民，認同國民身份，並具備世界視野，持守正面 價值觀和態度，珍視中華文化和尊重社會上的多元性
獲取和建構廣闊而穩固的知識基礎，能夠理解當今影響學生個人、社會、
國家及全球日常生活的問題
掌握兩文三語，有利更好學習和生活
綜合發展和應用共通能力，成為獨立和自主的學習者 ，以利未來進修和 工作
靈活、有效和合乎道德地運用資訊和資訊科技
了解本身的興趣、性向和能力，因應志向，為未來進修和就業，發展和反 思個人目標
建立健康的生活方式，積極參與體藝活動，並懂得欣賞運動和藝術
《中學教育課程指引》（2017）
附錄 1
小學教育的七個學習宗旨 學生能夠：
1. 明白自己在家庭、社會和國家所擔當的角色和應履行的責任，並關注本身 的福祉；
2. 認識自己的國民身份，致力貢獻國家和社會；
3. 養成獨立閱讀的習慣；
4. 積極主動及有信心地以中英兩種語文（包括普通話）與人溝通和討論；
5. 發展創意思維及掌握獨立學習的能力（例如批判性思考、資訊科技和自我 管理）；
6. 全面掌握八個學習領域的基礎知識；
7. 建立健康的生活方式，並培養對體藝活動的興趣和鑑賞能力。
《基礎教育課程指引——聚焦‧深化‧持續（小一至小六）》（2014）
教育局支援課程發展及科學科學與教之教學資源清單
（截至2017 年 4 月）
標題 網址
1. Online English-Chinese Glossaries of Terms Commonly Used in the Teaching of Science Subjects in Secondary Schools
線上中學科學科目常用英漢辭彙
cd1.edb.hkedcity.net/cd/science/glossarysci.
html
2. English-Chinese Glossaries of Terms Commonly Used in the Teaching of Biology, Chemistry, Physics and Science (S1-3) in Secondary Schools 中學生物科、化學科、物理科和 科學科（中一至中三）常用英漢 辭彙
www.edb.gov.hk/en/curriculum- development/kla/science-edu/ref-and-resources/glossary.html
3. Atomic World 原子世界
www.hk-phy.org/atomic_world/
4. Chemistry Experimental Techniques 化學實驗技巧
minisite.proj.hkedcity.net/chemtech/cht/index .html
5. Contextual Physics 情境物理
www.hk-phy.org/contextual/
6. EDB One-stop Portal for Learning &
Teaching Resources (Science Education)
教育局一站式學與教資源平台
（科學科教育）
minisite.proj.hkedcity.net/edbosp-sci/eng/home.html
minisite.proj.hkedcity.net/edbosp-sci/cht/home.html
7. EDB One-stop Portal for Learning &
Teaching Resources (General Studies)
教育局一站式學與教資源平台
（小學常識科）
minisite.proj.hkedcity.net/edbosp-gs/eng/home.html
minisite.proj.hkedcity.net/edbosp-gs/cht/home.html
8. Educational Television (ETV) 教育電視
etv.edb.gov.hk/
9. Energy Efficiency 能源效益
www.hk-phy.org/energy/index_e.html www.hk-phy.org/energy/index_c.html
附錄 3
標題 網址
10. ETV – Investigative Study in Physics in the New Senior Secondary Science Curriculum (Student version)
教育電視 – 新高中物理科探究研 習 （學生篇）
www.hkedcity.net/etv/resource/780251301 www.hkedcity.net/etv/resource/1139923892
11. Exercises on Structure Determination of Organic
Compounds (Mass Spectrometry) 有機化合物的結構測定
12. Furniture and Equipment List for New Schools（此頁內容不提供中 文版本）
新建校舍家具及設備一覽表
www.edb.gov.hk/en/sch-admin/sch-premises-
info/furniture-equipment/primary-secondary-schools.html
13. General Studies for Primary Schools 小學常識科
www.edb.gov.hk/tc/curriculum- development/kla/general-studies-for-primary/index.html
14. Guidelines on the Prevention of Blood-borne Diseases in Schools 血液傳染病在校內預防指引
www.info.gov.hk/aids/pdf/g103.pdf www.info.gov.hk/aids/pdf/g102.pdf
15. HKedCity: Resources Depository 香港教育城：教學資源庫
resources.hkedcity.net/
16. Implementing Sex Education through the Junior Secondary Science Curriculum
透過初中科學科課程推行性教育
cd1.edb.hkedcity.net/cd/science/is/SexEducat ion/SexEducation_e.pdf
cd1.edb.hkedcity.net/cd/science/is/SexEducat ion/SexEducation_c.pdf
17. Investigative Study in Chemistry - Exemplars of Learning and Teaching Activities
化學的探究研習—學習活動示例
cd1.edb.hkedcity.net/cd/science/chemistry/ns s/is/nss_is_eng.pdf
cd1.edb.hkedcity.net/cd/science/chemistry/ns s/is/nss_is_chi.pdf
18. Learning and Teaching Exemplar for Medical Physics
醫學物理學學與教範例
www.hkedcity.net/article/project/medicalphy sics/
19. Contextual Physics in Ocean Park 情境物理之海洋公園
www.hk-phy.org/oceanpark/
20. Physics World 物理園
www.hk-phy.org/
標題 網址
21. Promoting the Quality of Chemistry Learning with Active Reading and Writing Tasks - Exemplars of Learning & Teaching Activities (Password required)
促進化學科學習的閱讀及寫作計 劃 - 學習活動示例（需要密碼登 入）
cd1.edb.hkedcity.net/cd/science/chemistry/zi pfile/active_rw.zip
22. Reaction Mechanism Animation 反應機理動畫
cd1.edb.hkedcity.net/cd/science/chemistry/m ech_e/Tutorial_29092007.swf
cd1.edb.hkedcity.net/cd/science/chemistry/m ech_c/Tutorial_05c.swf
23. Reactions of Metals
23. Reactions of Metals