主題: 以科學探究為主導的3D 打印口罩專題探究
年級:中三級
科目:STEM科及電腦科
在全球疫情肆虐下,人們的日常生活與學生的學習生活,都出現了巨大的變化。在這廿一世紀主張以 STEM 知識解決問題及創造新解決方法的時代,我們應如何回應學生的學習需要?
能夠跳出課室,將學習與生活聯繫,由身邊的生活事物作為起點帶入學習,讓學習更生活化,而學生能更活潑及有效地發掘知識。
我們希望透過是次專題研習,讓同學更加認識及了解他們日常接觸及配帶的防疫工具—口罩,如何有效地保護他們。運用科學探究作為主導的學習策略,讓同學們認識不同類型口罩所發揮的保護作用。透過設計不同的公平測試實驗使同學對不同口罩的舒適度,透氣功能及防飛沫效能等,有更科學的掌握。
提出使用及設計個人特色的 3D 口罩,學生能親身經歷運用 STEM 知識,以動手作的方式來製作個人化的 3D 口罩。實踐運用公平測試的實驗方式,來設計測試 3D 口罩的特性,讓同學學以致用。
整個學習過程中,我們鼓勵同學自主學習。在課堂前能預習課堂知識,在課堂內能以小組方式進行討論及研習,在課後能整理所學知識進行匯報。這一連串的學習設計,對加強學生的共通能力及自主學習能力有更進一步的推展。
我們希望他們的 STEM 及科學探究之旅不止於口罩,更會將兩者帶入生活之中。
課堂1 簡報:傳染病及認識口罩的重要性.pdf
課堂2 簡報:口罩的標準結構及功能認識.pdf
課堂6 簡報:L6簡報_動手製作口罩.pdf
課堂7 簡報:運用創新媒體APP作匯報展示學習成果.pdf
課堂2 工作紙:L2工作紙_口罩的標準結構及功能認識.pdf
課堂6 工作紙:L6工作紙_3D MASK 製作過程 (學生版).pdf
課堂7 簡報:L7工作紙_運用創新媒體APP作匯報展示學習成果.pdf
主題: 從抗疫培養STEM教育中的知識、技能和態度
年級:中一及中二級
科目:電腦科技與生活科、英文科及科學科
本方案為中二級的校本跨學科課程,通過電腦科技與生活教育科、科學科及數學科一同實踐,當中分別利用COCOROBO AIoT套件編程、利用Android 透過藍牙控制COCOROBO AIoT套件及馬達、透過組裝雷射切割機切割的配件去製作出校本QM遙控機械車,並以比較不同齒輪比對機械車性能的影響為主題學習項目,串聯整個課程,從而製作出一套校本 QM 機械車的教材套。
本方案先以比較不同齒輪比及摩擦力對機械車的影響作為切入探究活動主題,然後讓學生探討不同的變數對機械車的不同影響,並引導他們以解難方向去嘗試改變當中的設計從而優化機械車的性能。
學生親手製作機械車其間,會學習到配件會存在誤差,並直接影響精確度,如果這些誤差在我們組裝過程中不斷累積,最終有機會導致他們的機械車不能成功運行。我們希望學生能從中探究到如何從錯誤中學習,透過不斷的測試及改良,找尋出問題的所在,讓學生懂得何為解難。
課堂除了以科學探究為主導外,加入科技、電腦編程及數學計算元素,如COCOROBO AIoT 編程、雷射切割機和3D打印機的運用、機械車外觀的計設及計算不同齒輪比的方法,從而促進數學、科學探究、科技及工程設計上的緊扣,實踐 STEAM 教育。
主題: 從抗疫培養STEM教育中的知識、技能和態度
年級:中一級
科目:電腦科、英文科及科學科
本校的發展主題方向是鼓勵自主學習,推動電子學習及培養創造力、協作和解難能力,並推動學生對創新科技的應用。提升學生的探究精神及學習動機。
本學習活動以抗疫為主題,從2003年非典型肺炎(SARS)到2019年新冠肺炎(COVID-19)中抗疫口罩使用的情況,帶出感恩及同理心,從而引申到科學層面中不同口罩的結構、防禦原理,以及防禦效能的測試。再利用不同的電子學習工具,設計成一系列具互動性及遊戲化的英文學習活動,讓學生發揮創意,創作英語六格抗疫漫畫,並透過與電腦科跨科合作教授3D打印設計、編程及VRAR等技術後,製作成3D打印口罩,將抗疫漫畫製作成互動VRAR場景。在相互配合下深化學生各科知識,由傳統課程中教師主導模式,轉化為學生為本模式的專題式學習(Project-Based Learning),讓學生體驗到跨學科知識與現實生活議題互相依賴性質。
本課程將傳統以知識傳授作主軸的學習活動轉化為帶有趣味性的遊戲化創作活動,以抗疫作切入點讓學生不但從課堂活動學習本科知識,從創作2D漫畫轉化成VRAR抗疫場景的過程中,整個跨學科學習活動讓他們體會到不同學科的知識與生活上的關連,從而培養他們的創造力、知識、技能及態度的成長。
課堂1 簡報:L1簡報_口罩_科學第一堂_實驗講解.pdf
課堂2 簡報:L2簡報_口罩_科學第一及二堂_PPT.pdf
課堂3 簡報 : L3簡報_口罩_科學第三堂PPT.pdf
課堂4 簡報 : L4簡報_口罩_科學第四堂PPT.pdf
課堂2 簡報:L2工作紙_口罩_科學第二堂_工作紙一.pdf
課堂3 簡報 : L3工作紙_口罩_科學第三堂_工作紙二.pdf
課堂4 簡報 : L4工作紙_口罩_科學第四堂_工作紙三.pdf
主題: 以創新科技製作電子口罩
年級:中一級
科目:STEM創新科技科及電腦科
本方案為中一級的校本跨學科課程,通過創新科技科及電腦科一同實踐,以如何能製作3D打印電子口罩為主題學習項目,並於課程完結後,製作出一套3D打印電子口罩的教材套。
本方案先以防疫歷史及口罩的重要在防的角色作為切入探究活動主題,然後讓學生探討現存口罩的問題,並引導他們以創新思維設計屬於他們的電子口罩從而解決問題。
學生從親手製作口罩,學習到防疫的重要,並從中探究現有口罩的問題並加以改善,讓學生懂得解難。
課堂除了以探究為主導外,加入創新科技及電腦編程元素,如Micro:Bit及3D打印等科技元素,從而促進探究、科技及工程設計上的緊扣,實踐 STEM 教育。
電腦科教授學生的運算思維能力來建構並電子口罩的功能以解決問題,從而增强學生融會貫通及應用跨學科的知識和技能,以達至及培養他們的創新能力和創造精神。
課堂1 參考資料:L1簡報_中一STEM科 第一堂 QTN Ref 3.pdf
課堂2 簡報:L2簡報_Lesson2課堂PPT.pdf
課堂3 簡報:L3簡報_製作電子口罩.pdf
課堂1 參考資料:L1工作紙_工作紙.pdf
課堂3 簡報:L3工作紙_工作紙.pdf
課堂1 簡報:L1簡報_microBit簡報01.pdf
課堂2 簡報:L2簡報_microBit簡報02.pdf
課堂1 簡報:L1工作紙_microBit簡報01.pdf
課堂2 簡報:L2工作紙_microBit簡報02.pdf