2022創客社團

聯發科技教育基金會「STEM 造課師計畫」

很榮幸本校申請到聯發科教育基金會第一屆「STEM 造課師計畫」 ,透過基金會的培訓,增進教師的教學知能,保持前進與改變的動能,與孩子一同在科技教育的路上邁開步伐!

2022年因資訊創客課程已經全面實施到金龍國小六年級全部學生,所以社團嘗試純女力,讓金龍小山村陪女孩們一起成長、透過女孩的眼睛、細膩,展現女孩子們在科技領域的韌性與價值。


PROBLEM:小明是電燈長,每天要協助開關燈,但常常坐窗邊同學說太亮,坐裡面的同學說太暗,尤其到下午,常常老師一進教室就說:怎麼沒開燈?小明很委屈,他其實一早就開了,但又不知道被誰關了,每天都要時時刻刻記得這件事情真的好難… 人生好難…

驅動問題|
到底何時要開燈?要開多少燈?要開哪裡的燈?如何能解決這問題。


作品任務|
適當的照明可以讓我們閱讀更加舒適,可是太暗和太亮的光線會傷害眼睛,教育部訂定有教室適合閱讀照明標準,然而教室光線是動態的,不同時間不同教室照度不同,如果能在教室裡裝設多個照度偵測器,教室裡的學生就能隨時掌握光線變化,並依據警示(燈與聲響)注意照明度保護視力。

一、  課程規劃緣由:

前兩年,我們帶學生玩了偏心圓從製作automate,到發展仿生飛行獸,在嚐試了十來個小專案的不斷修正下,今年我們從五年級孩子所學的自然奇妙的電單元出發,將這些小專案單元融入,讓孩子發出:『哇!這是我數學、自然、資訊、健康課本裡的知識啊!』並利用這一個專題製作,作為基礎訓練,充備孩子專題製作時所需技能。


二、  課程初步概念:

第一至三階段為基礎訓練課程,第四階段為專題發想課程 


階段一|製作燈體與感測器

結合課程『五年級數學:分數的約分擴分』、『五年級數學:對稱軸』


階段二|製作燈罩

結合課程『五年級資訊:向量圖』、『五年級藝文:黏土造型』


階段三|串連並聯感測器與LED燈、蜂鳴器、霍爾元件

結合『五年級自然:奇妙的電』、『六年級資訊:microbit物聯網IoT』,製作一個光度偵測器,隨時掌握光線變化,具備光度不足警示(燈與聲響)。


階段四|想解決什麼生活上遇到的問題呢?

在走完階段一、二、三,孩子從實作設計中,體會:『哇!原來這就是課本上教的知識啊!』進而引發自主學習的興趣。一定有更多想法(我每天出門都忘記帶水壺、教室太吵、太熱、甚至是心情不好、樹上斑鳩生蛋、、、),更可利用物聯啟動對應設備動作。重要的是IDEA!孩子們~動腦吧!

、  預期目標:

藉製作磁力開關夜燈訓練基礎機具操作,讓孩子在接下來專案開發上能夠自由運用這些工具。


了解

、  課程剪影:

腦力激盪:如何灌出燈具底座

解難:底座灌模需要石膏粉幾克?混合多少ml的水?

提示1| 石膏粉1立方公分(cm3)等於2.5公克

提示2| 水1ml =1立方公分(cm3)=1公克

提示3| 查查看,包裝上標示多少公克的石膏要配多少ml的水? 

步驟1:使用模具灌出的底座體積是多少?要如何測量呢?(把方法寫出來or畫出來) 

步驟2:灌出的底座石膏會是多重呢? 

步驟3:依照提示3的比例,底座石膏應該要配多少ml的水呢? 

步驟4:在製作燈具底座前,都親自灌了一隻小玩偶,妳發現了什麼問題? 

腦力激盪:如何製作燈具開關? 

解難:可愛的小玩偶能作為燈具的電燈開關,是因為在玩偶的底部藏有一顆磁鐵。請問該如何在灌模時,將磁鐵藏在玩偶的底部呢? 

提示1|想一想,幫小玩偶灌模及拆下灌好的小玩偶時,玩偶的底部是朝上還是朝下?

提示2|東西丟到水裡面時,會沉下去、飄在中間還是會浮起來?

步驟:如何在灌模時,將磁鐵藏在玩偶的底部呢?

發表自己的想法,大家提出疑問,實作測試是否會出現大家提出的問題?想辦法解決它!

接著會有各種不同的解難方法出現,聆聽中思考如何把別人的想法再改進。

孩子為了解決問題,想出不同辦法:
(我們的孩子不是沒有想法,是我們沒給他們機會)

霍爾電子元件就是利用磁感應切換開關,請觀察右方圖示,繪出電路圖,測試成功後,試著並聯第二組開關吧!


腦力激盪:如何配線? 

解難:如何提供穩定電源?如何優化及除錯?

組子紋樣

在規則幾何圖形中,能做到即拼接無縫隙,又可以規則正延續的,就只有四邊形和六邊形。因此不管是中國古代花格還是日本組子細工,反覆用這兩種基本幾何圖案製作的紋樣就尤其多,其中又以正六邊形運用的多而突出。


那麼在自然界中為什麼六邊形那麼多呢?

因為在正方形、正六邊形、三角形這3種圖形中,面積相等的情況下,正六邊形的周長最小,這意味著,在自然界裡,如果蜜蜂選擇用正六邊形來造蜂巢,那它們就可以使用較少的原材料和工作量,來完成相同表面積的蜂巢。

請利用圖形的
交集   a.intersection(b) a&b

聯集   a.union(b)a|b

差集   a.difference(b)a-b

對稱差集   a.symmetric_difference(b)a^b
設計出個人風格組子紋樣!



在這裏,我們帶孩子去挑戰,如數學家John Littlewood曾說過:『去做有難度的問題,你或許無法解出來,但你會證明一些別的。』