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STEAM跨域科學活動設計(三)
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
2026-11-13 至 2026-11-13 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
本活動以積木機構為可視化載體,結合micro: bit的嵌入式運算特性,透過多元主題讓學生深入理解感測科技如何在日常生活中運作,旨在讓學生以系統工程的觀點理解感測、訊號處理與控制邏輯之間的關係。課程設計涵蓋三項核心能力:輸入介面建構、環境資料量測、動態回饋控制。透過結構搭建、微控制器程式撰寫與感測資料分析的整合流程,學生得以從工程角度建立對「智慧裝置」的完整理解,並培養系統思考、問題診斷與跨域整合的基礎能力,符合現在STEM(科學、科技、工程與數學)跨領域學習,引導學生認識真正的「智慧裝置」並非單一技能的堆疊,而是結構設計、感測邏輯與創意解決的整合,培養面對未來科技所需的創新思維與跨領域能力,並熟悉先前所學micro: bit之操作。
辦理情形
本課程從帶領學生理解輸入裝置的設計原理;再透過方位羅盤校正,學習磁力感測如何協助設備判定方向;接著以光感路燈實作亮度偵測與LED 輸出的連動機制,;最後以手搖儀示範加速度感測的物理概念與應用。課程中使用Microsoft MakeCode for micro:bit的網站編寫程式,由於學生有先前上課撰寫程式之經驗,這次程式的部分添加了較多偵測性的程式,例如對角度的判斷、光線感應、加速度之變化等。活動強調「從結構到資料、從觀察到控制」的系統性思考:在羅盤校正中,學生實作地磁資料的採集、校正與向量計算,理解磁力感測器的空間定位原理;光感路燈則讓學生將類比資料轉換為LED輸出行為,體驗光敏電阻與閾值判定,並連接按鈕模組,學生能掌握基本導通機制與數位輸入判讀,也讓發光裝置變成可人為操控;手搖儀則進一步引導學生接觸加速度資料的即時變化、噪訊特性與事件觸發邏輯。經由這次課程,學生可將先前所學之積木製作、程式撰寫概念結合,並應用在未來對於教學及科學概念之結合,透過跨領域之學習及創意發想,更能激發學生的興趣與創造力的體現。
圖1 概念介紹
圖2 方位羅盤之製作及校正
圖3 程式撰寫及電路連接
圖4 手搖儀之程式撰寫
圖5 學生上課情形
圖6 小組討論及資料傳輸
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