近年教育局大力推動 STEM (科學、科技、工程及數學)教育,每所學校也有其特色,重點各有不同,亦有學校將藝術( Art )元素放其中,將 STEM 變成 STEAM ,令學生學習更豐富,而這次習作也是一個跨學科的學習活動。
推動 STEM 的時候,很多時也會進行一些課程統整的活動,將不同學科知識融會貫通。除了在理論上將不同科目知識連繫起來,也可以透過動手製作一些習作、實驗、考察或遊戲等不同方式學習,以不同的切入點,靈活地進行學習活動。
課程發展議會在 2015 年 11 月推出《推動 STEM 教育——發揮創意潛能》諮詢文件中,也有提及推廣 STEM 的一些策略,例如強調多學科的整合與協作,善用工程技術和資訊科技等知識和技能,讓教學變得更有趣等。
跨科學習活動
在這次習作中,我們會分享本校的其中一個跨學科課程統整的學習活動。這個活動的主題是「拍子機製作」,此主題能將不同的學科連繫起來。整個活動會有三個學科部分組成,分別為綜合科學、資訊科技及數學科。老師在不同的課堂會教授與主題活動相關的部分,而整個主題活動的學習資料將編製於一份筆記之中,方便讓同學可以在不同課堂的時候使用,強化活動中各個科目的聯繫性。
拍子機製作
拍子機製作活動中,學生會利用硬件 Arduino ,軟件 mBlock 及可變電阻等電子元件,製作一個拍子機。拍子機的設計中,可以用聲音表示拍子之外,也能用圖像效果來展示拍子的進行,學生可以利用可變電阻來調教節奏的速度。整個活動會涉及電學理論、數學計算和電腦程式編寫。有關各科的知識建構表,可參考下列表格 :
學科 | 重點 | 教學內容 |
綜合科學 | • 電壓與電流的關係 • 可變電阻器 • 歐姆定律 | • 電阻值會改變電流 • 使用可變電阻器改變電流的大小 • V = IR |
資訊科技 | • mBlock / Arduino • 類比數位轉換器 | • 類比數位轉換器 • 將數據輸入 mBlock ,產生互動 |
數學 | • 函數 • 尺度轉換 | • 尺度轉換的應用 • 分數/溫度轉換 |
認識綜合科學科電子元件
在開始製作拍子機前,我們要先了解電壓與電流的關係,而在此前先認識一下稍後所接觸的實驗,當中所使用的七項物件。(圖中物件是教學之用,僅供參考。)
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