总体设计教案.docx

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总体设计教案

教育电视节目

参考资料

一.资源名称：

乐在STEM中（下）

二.节目长度：

十五分钟

三.适用年级：

小四至中三

四.学习重点：

1.藉一个日常生活中的解难活动，提升学生综合应用跨学科（即科学、科技、工程及数学）知识与技能的能力

2.培养学生的解难能力

3.培养学生的创意思维

4.培养学生正面的价值观和积极的态度

五.适用课程

本资源介绍一个STEM（科学、科技、工程及数学）活动，内容虽是一所小学的经验，但有关题材随着学生对准确、精确、误差、校准等概念的掌握；对材料的性质、不同力学原理，以及用工具动手解难能力的提升，亦很适用于在初学，甚至高中推动STEM教育。

六.节目简介

本资源介绍大埔旧墟公立学校推行一个STEM活动的实况，并附是次活动的工作纸及相关资料，供教师参考。

资源中介绍的STEM活动名为「斤斤计较」，活动安排和工作纸的设计适用于小四至中三。

参与制作本资源的学生经过四节活动，进入最终的分组比赛，目标是设计并制作一个量重工具，以量度重量不多于一千克的物件，量度结果误差最小的组别为胜。

是次STEM活动分为四个阶段：

第一阶段：

Ø教师在学生认识量重工具运作原理之前，先尝试每人设计一个重量工具

Ø第一次活动前，学生接触并熟习六种常见的量重工具的运作，并于课堂上抽签决定向同学介绍哪一种重量工具的运作原理和使用方法

Ø学生细心聆听同学的讲解，认识各种量重工具的优点和缺点，并从中认识一个优秀的量重工具应具备哪些特征

第二阶段：

Ø当学生对一些重量工具的运作原理有初步了解后，教师请学生分组，自行设计一个量重工具。

Ø在第二次活动中，各组会向其他同学介绍自己设计。

学生之间就设计的可行性、准确度、灵活度等各方面互相提问。

在互相的提问和回馈下，学生反思及改良自己的设计。

第三阶段：

Ø在第三活动中，学生亲手制作自己所设计的量重工具

Ø过程中，学生面对各种困难，例如所选的弹簧不适用、天平不能平衡、部件间的摩擦力太大影响准确度、浮在水中盛载重物的器皿太易打翻、难以绘画准确刻度等等。

学生须改良自己的设计，克服困难，制作出一个能准确量度物件重量的工具

第四阶段：

最后一次活动会进行比赛。

教师会提供三个豆袋，各组须于10分钟内量度三次，得出三个豆袋的总重量。

量度结果误差最小的组别为胜。

七.使用建议

●本资源的影片适合教师或学生观看。

教师可参考当中的活动内容、工作纸和相关资料，设计配合校本情况的STEM活动。

●除比赛外，教师亦可把活动优化为「从阅读中学习」的延展活动，让学生在阅读一些有关量度发展史的文章或书籍后，从动手制作既精确又准确的量度工具，体会建立标准和以校准新量度工具的方法，如何促成愈趋精准量度工具的出现。

●教师可参考其他资源，取得更多相关课题的资料，例如：

资料1：

书籍–亨利国王的鼻尖

第1章──度量衡历史概述

资料2：

「秤」的发展史:

如何获取文章：

1.进入教育局中央资源中心

https:

//crc.edb.gov.hk/crchome/en/index.asp

2.选取「电子资源」：

3.选取「资料库」：

4.选取「基础科学」：

5.输入「秤的发展史」：

6.选取有关文章：

大埔旧墟公立学校

「STEM」解难活动「斤斤计较」

工作纸

（一）

组别名称：

日期：

组员姓名：

,,

I.难题：

你的小组要在四节课内，设计并制作一个量重工具，秤量指定物件的重量。

量度结果最接近真实重量，误差最小者为胜。

规则：

材料不限，但不能使用坊间的现成商品。

量重工具的长、阔不得超过1米，但高度不限。

量重工具须有展示重量的标记。

II.集思广益：

1.以小组形式，用以下关键字到互联网搜寻资料，认识不同的量重工具和它们的构造：

组号

第一组

第二组

第三组

第四组

第五组

第六组

关键字

秤、磅

牛顿秤、天平

木杆秤、磅

天平、木杆秤

牛顿秤、磅

秤、木杆秤

2.观察老师提供的量重工具。

你接触过这些量重工具吗？

它们有何特征？

秤：

磅：

天平：

牛顿秤：

木杆秤：

其他（请注明）：

3.你认为一个好的量重工具须具备哪些特点？

4.初步构思你心目中的量重工具：

大埔旧墟公立学校

「STEM」解难活动「斤斤计较」

工作纸

（一）（附加）

你认为老师提供的量重工具具备了哪些优点/缺点？

（请用✓及文字描述）

坚固耐用

顶载磅

弹簧秤

木杆秤

三杆式天平

欧洲式杠杆天平

天平

容易阅读

可重复使用

有多于一套标度

操作简单

方便携带

准确

安全

能快速获取读数

大埔旧墟公立学校

「STEM」解难活动「斤斤计较」

工作纸

（二）

组别名称：

日期：

组员姓名：

,,

III.设计量重工具：

1.你的量重工具在量度不同重量的物件时，会有什么变化（例如：

量度重物时，某部分会伸长/下降/摆动……）？

请在以下空格，草绘它在量度不同重量物件时的变化：

a）一只香蕉

b）一个椰菜

c）一个西瓜

2.请为你的量重工具绘画设计图，并标示它的不同部分：

3.制作你这个量重工具，需要什么零件/器具/工具？

4.

请说明应如何使用你的量重工具，如：

1.……

2.……

1.

5.你的设计安全吗？

使用时，可有什么须要注意？

6.你在设计你的量重工具前，参考过哪些书籍、文章或网站?

大埔旧墟公立学校

「STEM」解难活动「斤斤计较」

比赛结果

组别名称：

日期：

组员姓名：

,,

异常事项：

□直接采用坊间商品□量重工具未设有展示重量标记

□未能在10分钟内完成量重

□其他

测试结果（指定物件的重量，按参赛量重工具所显示的记录）：

物件

第一次量度

g（克）

第二次量度

g（克）

第三次量度

g（克）

成绩/奖项：

平均误差（计算至小数点后一个位）：

□一等奖□二等奖□三等奖

□最佳设计图奖□最佳工艺奖□最佳创意奖

备注：