2021年10月1日 星期五

20211001_STEAM教育探究實作Learning in play 工作坊(下午場)

 【STEM-段曉林老師】

安全帽的探究活動 1101001 共備工作坊
一、早上課程回顧
1.確認問題:騎車、腳踏車有不同安全帽的造型
*材料如學習單所示,限制100元、大腦可以拿出來,1.5公尺落下不能破
2.收集資訊(實驗組、對照組)、中華豆花(一盒切四個腦)、保鮮膜、四種海綿…
3.想像
4.設計:先規劃設計,不是先拿材料
5.製作成品:實驗組、對照組
6.測試成品
7.改善成品
8.溝通表達
二、下午課程
1.2.0版的精緻化安全帽(學習單P.8),各組再提供50元的預算,加固後改用摔(高拋出)的方式,大腦沒有破損,可以由安全帽自由的拿出來。
2.各組調整,執行(直接丟擲)。
3.討論調整、執行後如何再改進。
4.活動結束後,大家可以思考,你學會了什麼能力?
(解說)
5.段老師團隊發展安全帽、空拋物(降落傘)、觀光船、停車場、Google map等融入STEM教學,今天以安全帽作為實例,是一個工程設計的例子。
6.科學探究的問題,專注在操弄自變項、依變項,處理(滿足)自己的好奇心,STEM則在解決生活的問題,且能造福人群(改善生活品質),你的設計如果真的夠好,能不能走向製程,創造財富。
7.STEM大量找資料,安全帽的結構或材質?查資料是一件很重要的事,帶領學生實作的時候,發現學員不太常查資料。工作單上要能把查到的資料轉化,寫在工作單上,再來歸納分析安全帽怎麼設計。
8.設計安全帽實作時,可能有很多自變項放在一起,看A、B模型的差異…,但自然老師的習慣,可能只看一個自變項,STEM會看很多自變項綜合起來的效應,追根究柢,例如我們有沒有可能測量豆花受多少力?有沒有可能看到豆花其實在多次測試中「受內傷」?
9.生活中的工程製品,其兩難就在於你不可能用完全理想、無負擔的狀態去做出成品,必須精打細算,去思考做了這件事之後要付出的代價,故這次的實作會有經費跟條件上的限制。
10.可以去收集資料:客群、分類、功能、價格(考慮成本),你們都是客人,最後會買哪一組的安全帽?
11.再由收集到的訊息進行發想(尺寸、材料、結構),描繪設計圖,畫設計圖對自然科的老師是很大挑戰,訓練精緻化的能力與思考可在此呈現,有的學生畫的設計圖就清楚展現他的思考力。
12.以世界咖啡館的形式分享安全帽設計圖,在一個小組中聽到別人建議,也有主動分享的機會,思考我們這一組的設計圖怎麼修改,做出成品時也可以再次進行世界咖啡館;聽完分享後是否要進行修改,修改是一種心智習慣。
13.測試後展示與分享,跟其他組別分享製作的成品。
14.在學習單寫下你覺得哪一組效果最好,寫出你的理由、分享你的預測。
15.測試受損跟變形狀況,討論我們做了什麼改變,我們的成品是否符合假設。
16.安全帽2.0,再調高難度,活動適當的調整。





(教案)
1.美國這個課程用馬鈴薯泥,我們嘗試用愛玉、豆腐,多次測試後用中華豆花。
2.安全帽的活動,是一個模擬活動,如果我只給很少的中華豆花,學生可能會想出替代方案做測試,例如餅乾。限制多,學生的思考更需要面面俱到!
3.學習單的欄位大,可以有更多書寫、貼照片….等空間。
4.修改設計,可能看見他反省思考的能力;活動內容越多元豐富,越能夠看見不同學生能力的展現(營造機會,讓學生有權利參與,讓他有機會看見自己的強項)。
5.評量方式參考標準本位評量計畫(請參閱教案紙本)。
6.最難是找到議題,從生活中出發去思考,想點子,然後去做,做了之後再看看能篩入什麼學科知識(設計的順序)。
(STEAM)
1.工程的解決問題歷程強調成品展現。
2.老師的教學,不要讓學生討厭自然科學!從人才培育的概念出發。
3.STEM課程,培養未來相關從業人才,遠期來看是一場生存戰!
4.NGSS對實務操作(practice)的說明,有提出問題(工程:確認問題)、發展及應用模型、設計及執行探究、分析及詮釋資料、運用數學及計算的思考、建構解釋、解決問題的方法(工程)、透過證據參與論證、評鑑與溝通所研發出的資訊。
5.準備鞋盒,讓學生作臥室模型的製作,此教案先說明房間測量、空間規劃方式,測量的種類、須注意的事項,再提供材料供學生製作模型,用電腦繪製3D模型,將設計理念寫在書面資料上,最後進行分享討論。此活動側重數學測量於STEM的應用。(Hofstra University STEM activity I)
6.核心素養、領綱內涵(新課綱)跟STEM教學間的相關。


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