DIY 吸塵機

STEM 學習活動的重要設計元素

1. 從切身 ／生活問題開始

學生在午膳後用掃帚和簸箕進行清潔，但因未能掌握操作的技巧，往往用上 很長的時間才能夠完成，因此想設計和製作效能更好的替代工具

2. 緊扣校本課程 知識：

•知道科學與科技的發展在日常生活的應用和影響 價值觀和態度：

•接受每個人都有責任對應用科學及科技作出明智的決定

3. STEM 教學內容綜合性 STEM 的綜合學習

內容綜合

科學 (S)

•認識能驅動工具的能源：電池

• 認識電的效應，電能產生動力

• 認識空氣的特性、空氣流動，以及風扇與吸 塵機的分別

科技 (T)

•認識風扇和吸塵機的用途及兩者的不同

•應用馬達推動扇葉

•應用具備空氣流動特性的科技產品，如：吸 塵機

工程 (E) •運用不同的物料和工具，組裝「手提吸塵 機」，包括：膠樽、馬達、扇葉

數學 (M) •量度和記錄不同扇葉大小對吸塵機吸力的影響

4. 探究學習的建構 探究活動

1. 應用空氣流動特性及吸塵機設計的已有知識，組裝「DIY 吸塵機」

2. 透過公平測試，測試和記錄分別裝上大小不同扇葉的「DIY 吸塵機」的吸力 3. 從記錄的結果，比較兩者的吸力強弱，並總結：扇葉越大，空氣流動越

大，而吸力也越大

公平測試

測試的工具：

•用鐵管製成兩條跑道，跑道上有一個固定架來固定兩個吸塵機，以確定 吸塵的「起點」相同，並在跑道注入西米

•把兩部裝上不同大小扇葉的「DIY 吸塵機」同一時間向前推，直至到達跑 道的尾部，然後量度兩部吸塵機吸到西米的量

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 合作學習

以合作學習模式，把不同能力的學生分為個別 的「專家小組」，共同完成「DIY 吸塵機」的 組裝

專家小組（ 異質分組 ）

• 1 號同學（ 高組 ）負責閱讀步驟提示卡，讀 出步驟，提示同學組裝步驟

• 2 號同學（ 中組 ）負責動手組裝「DIY 吸塵 機」，如安裝馬達、安裝扇葉、安裝電池等

• 3 號（ 初組 ）負責找出組裝材料及檢視組裝 的步驟

拆解工作任務 •組裝兩部「DIY 吸塵機」

• 進行公平測試

•量度和記錄被吸的西米量

• 比較兩部「DIY 吸塵機」的效能

•總結扇葉大小對吸力的影響

提供輔助工具 • 按學生的能力及手部肌能，讓班內初階能力 的學生負責找出組裝材料及檢視組裝的步驟，

高能力學生則負責動手組裝「DIY 吸塵機」

• 教師配合學生能力，安排學生運用不同的工 具來量度扇葉大小，例如高能力學生可用平 板電腦的量度應用程式

•教師預先製作組裝過程的短片，讓學生可以 跟著示範一步一步完成活動

• 在組裝活動中，非關鍵學習重點的部件都由 教師預先準備， 例如先將馬達及電線焊接、

預先設計公平測試的教具等，減輕學生在學 習過程中的認知負荷，同時讓手部肌能有限 制的學生也可以同等地參與活動

基本的學科知識建構 在 STEM 活動前的知識建構

• 認識日常生活中的科學與科技，如：家庭電 器等

• 認識電的效應、電產生動能

• 認識空氣流動的特性

• 比較風扇與吸塵機的用途與扇葉的轉動方向 對於中度智障學生而言，空氣流動、空氣的特 性的概念很抽象，因此教師利用紙張進行簡單 的實驗來加以解釋，讓學生親身體驗扇葉轉動 的方向與「送出」和「吸回」作用的關係

提供安全預防措施 教師預先將馬達及電線焊接及製作公平測試的 設備（ 跑道 ）