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STEAM跨域科學活動設計(一)
對應面向:教學創新精進
方案名稱:A8 培育探究與實作之整合型人才
活動日期
2025-10-23 至 2025-10-23 止
活動時間
12:20-15:20
辦理地點
智高教室
參與人數
總參與人數: 18 人
本校教師: 1 人
他校教職員: 1 人
本校學生: 16 人
邀請來賓
鍾明任老師
活動理念
在現代教育中,STEM(科學、科技、工程與數學)跨領域學習成為全球教育的核心方向之一,本活動課程中所提到的以「機關王」為發想,以積木機構拼裝為核心,透過動手設計、組裝與調整機械裝置,讓學生在活動中運用所學之科學知識與工程的基本概念。以積木為材料,探索槓桿、滑輪、動力傳輸等原理,並在不斷試做與修正中體驗工程設計的思考流程。活動鼓勵創意發想,參與者可以以講師所引導的機械為基礎,自由拼出想像中的機械結構,並透過觀察、測試與優化,學會分析問題並提出解決方案,讓機械可以順利運行。透過趣味性的操作,引導學生建立「從想法到作品」的能力,培養空間概念與合作精神,同時也透過科學與工程之結合,獲得實作技能。
辦理情形
本課程先由講師說明各零件之用途以及特性,接著一步步帶領學生進行機關之製作。主要之核心為透過能量之傳遞使機械之運行順利,依照功能可分類為四大項:三層下降軌道、能量轉換器、滑輪-纜車裝置、觸發機關。透過講師的教學,進行機械之拼裝操作,銜接先前在學校製作之軌道,進行加深加廣。三層下降軌道之功用為將重力位能轉換為彈珠之動能,進而觸發下一項機關,也就是能量轉換器,這是用連續撞擊的方式再次將動能由低處帶到高處,當能量帶至高處時,會因為撞擊之力道未消散,而繼續撞到上層之彈珠,因此彈珠為下一個觸發機關的重要因素。彈珠被撞擊會因為慣性而繼續前進,會剛好掉落至以動滑輪連接的纜車,由於中間是用固定長度的棉線連接,當一端上升(下降)時,另一端會跟著作相對應的下降(上升),能量傳遞至較遠端之纜車時,因為觸發機關而使斧頭倒下,最後倒下的斧頭會撞擊,而使車子往前。整體的運行方式如上述,透過讓學生之動手設計與製作,遵循著一定規則並發想出獨特設計,也因組裝之差異可能會面臨困難,而培養學生解決問題的能力,使機構能順利運行,是機械工程與科學之結合。
圖1 機關王之由來解說
圖2 軌道機構講解
圖3 裝置測試與修正
圖4 小組討論及製作
圖5 學生創意實作
圖6 整體機構模型
圖1 機關王之由來解說
圖2 軌道機構講解
圖3 裝置測試與修正
圖4 小組討論及製作
圖5 學生創意實作
圖6 整體機構模型
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