STEAM 多元化專題研習活動冊 :Artec 積木(物質、能量和變化 : 力與運動)

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Artec 積木

1  外星推球機 .

2  外星防守機 .

3  攻守兼備足球機

用具

◆ Artec 積木套件

熱身活動

外星怪獸來襲

我們是來自外太空的怪獸, 計劃吃光全地球的零食。

外星怪獸打算執行一個邪惡的計劃, 我們需要你的力量,保護地球!

課堂學習

1 動手做

運用手上的材料,製作一個推球機,把球推出,繼而推倒 外星怪獸。

1 繪畫推球機及外星怪獸的設計草圖

2 根據草圖製作推球機

提提你

若你在設計時遇到困難,可以嘗試觀察以下資源獲得更 多靈感!

逆向工程 外星推球機 URL http://ct18.etextbook.hk/hb1311

1 觀察其他組的推球機 例如:推球機的結構、使用的積木數目、堅固程度等等。

2 與所觀察的組別比試推球機的攻擊力 在同一距離與同一品種的外星怪獸進行對決。哪組的推球

機能讓球推倒更多怪獸?

3 在下方的筆記框中記錄觀察到的情況

4 綜合各組員的紀錄並作組內分享 筆記

1 於下表中整理觀察到的推球機特徵

2 將你們組的推球機特徵並列一起作比較

其他組別的推球機

我組的推球機

組別 特徵 特徵

我們的發現

表1 我們組與其他組的推球機特徵

你們組與其它組的推球機結構是否一模一樣呢?

1 哪組的推球機較堅固及推力較强?為甚麽?

2 該組的推球機結構與你們的有何不同?

3 該組的外星怪獸與你們的有何不同?

4 你們會從哪方面改良推球機,以推倒更多外星怪獸?

5 在你們參考的資料中,哪一項最為有用?

5 再造

用文字描述或繪圖展示改良後的新設計。

6 總結成果

1 製作推球機時,你比較關注哪些方面?為甚麽?

2 通過這次經歷,你發現了甚麼?

3 你參考了哪些資料,助你解決哪些關注點?

老師回饋 樣本

A 推力

補充資料

你知道右圖是甚麽工具嗎?

你懂得怎麽使用它嗎?

1 我們從後往前 手推車時,手推車會往前移動。

2 推力會使物件 靠近 / 移離 自己。

B 外星推球機的推力應用

推球杆

圖1 外星推球機的推球杆設計 圖2 外星推球機的推力應用

1 我們操控推球杆推動球時,球會向 移動,推 倒怪獸。

2 推動推球杆的力量越 大 / 小 ,球的移動距離亦會 隨之增加。

C 日常生活中的推力應用

推力在日常生活中有很多用處。除了以下例子,你還能想到 有甚麽情況需要我們用上推力嗎?

圖3 運動中的推力應用

D 回轉軸

在製作推球機時我們用到了「回轉軸」。如果用其他積木 代替「回轉軸」連接積木,推球機的運作會有何不同? 圖4 回轉軸 圖5 其他積木

E 外星推球機的槓桿應用

為甚麽我往後施力,推球杆卻會往前移動?

你有留意過蹺蹺板的構造嗎?

圖6 蹺蹺板的施力及另一端的移動方向

圖7 推球杆的施力及另一端的移動方向

1 在中間支撐及固定蹺蹺板。

2 板子可以繞著支點 。

3 推球杆的設計就像一個垂直的 。

4 這種設計稱作 槓桿 ,能改變用力的 。

支點

1 試觀察以下情景,圈出使用了推力的情景。

2 試觀察以下的槓桿設計,繪畫蹺蹺板的擺動方向。

用具

◆ Artec 積木套件

熱身活動

守護基地

怎麽辦?外星怪獸準備 用推球機攻擊我們了! 1 2 3  外星防守機

可惡,居然敢攻擊我們!可惜你們 的攻擊技術已經被我們複製了!

別怕!我們可以製作防守機, 抵擋外星怪獸的反擊!

課堂學習

1 動手做

運用手上的材料,模仿守龍門的動作,製作一個防守機, 抵擋外星怪獸的攻擊。

1 繪畫防守機的設計草圖

2 根據草圖製作防守機

龍門的闊度需比齒條長。

若你在設計時遇到困難,可以嘗試觀察以下資源獲得更 多靈感!

逆向工程 外星防守機 URL http://ct18.etextbook.hk/hb1321 提提你

1 觀察其他組的防守機

例如:防守機的結構、使用的積木數目、堅固程度等等。

2 用上一課製作的推球機測試防守機的防守能力 在距離 20 厘米的位置推球,防守機能否阻止進球?

3 在下方的筆記框中記錄觀察到的情況

4 綜合各組員的紀錄並作組內分享

1 於下表中整理觀察到的防守機特徵

2 將你們組的防守機特徵並列一起作比較

其他組別的防守機

我組的防守機

組別 特徵 特徵

表2 我們組與其他組的防守機特徵 我們的發現

你們組與其它組的防守機結構是否一模一樣呢?

1 哪組的防守機較堅固及較容易控制?為甚麽?

2 該組的推球機的結構與你們的有何不同?

3 你們會從哪方面改良防守機,以增加成功擋球的次數?

4 在你們參考的資料中,哪一項最為有用?

5 再造

用文字描述或繪圖展示改良後的新設計。

6 總結成果

1 製作防守機時,你比較關注哪些方面?為甚麽?

2 通過這次經歷,你發現了甚麼?

3 你參考了哪些資料,助你解決哪些關注點?

家長回應

補充資料

A 齒輪

網上資源 齒輪及齒條 http://ct18.etextbook.hk/hb1322

觀察不同齒輪組合,並在 內填上或圈出適當內容。

1 齒輪是指外邊緣有齒狀凸起物的輪子。

2 齒輪加上回轉軸就能 旋轉 / 左右移動 。

齒輪

圖8 組合齒輪與回轉軸

回轉軸

如果在齒輪和回轉軸中間加上一塊 積木,齒輪還能旋轉嗎?為甚麽?

補充資料

B 齒條

1 齒輪 旋轉 可以令齒條 旋轉 / 左右移動 。 齒條 齒輪 圖9 齒輪加上齒條

2 組合齒輪與齒條可以改變力的 。

知識鞏固

1 如果把操控杆往右擺,齒輪順時針旋轉,齒條會向 左 / 右 移動。

2 如果把操控杆往左擺,齒輪逆時針旋轉,齒條會向 左 / 右 移動。

用具

◆ Artec 積木套件

熱身活動

回復和平的日子

我們終於成功擊退外星怪獸!

雖然現在暫時不用保衛地球,

但我們可以把推球機和防守機 改裝成一個新機械……

那我們之前製作的推球機和防守機 是不是已經可以功成身退了?

地球又恢復和平了!

1 動手做

運用手上的材料,替防守機加上踢球功能,並加上「圍 欄」,防止球滾到「球場」以外的地方。

1 繪畫足球機的設計草圖

2 根據草圖製作足球機

龍門的闊度需比齒條長。

提提你

若你在設計時遇到困難,可以嘗試觀察之前製作的推球 機和防守機的構造,或是參考以下資源獲得更多靈感!

逆向工程 攻守兼備足球機 URL http://ct18.etextbook.hk/hb1331

1 觀察其他組的足球機

例如:足球機的結構、使用的積木數目、堅固程度等等。

2 用你們組的足球機與其他組比試

在距離 20 厘米的位置比試,哪組的進球次數較多?

3 在下方的筆記框中記錄觀察到的情況

4 綜合各組員的紀錄並作組內分享

1 於下表中整理觀察到的足球機特徵

2 將你們組的足球機特徵並列一起作比較

其他組別的足球機

組別

表3 我們組與其他組的足球機特徵

我組的足球機

我們的發現

你們組與其它組的足球機結構是否一模一樣呢?

1 哪組的足球機較堅固及較容易控制?為甚麽?

2

該組如何融合推球機的結構,把防守機改裝成足球機?

他們的推球機結構與你們的有何不同?

3 你們會從哪方面改良足球機,以增加進球和減少失球 (對方進球)的次數?

4 在你們參考的資料中,哪一項最為有用?

5 再造

用文字描述或繪圖展示改良後的新設計。

6 總結成果

1 製作足球機時,你比較關注哪些方面?為甚麽?

2 通過這次經歷,你發現了甚麼?

3 你參考了哪些資料,助你解決哪些關注點?

老師回饋 樣本

補充資料

A 多功能機器

我們可以把不同機器的特徵合二為一,組成具備多個功能 的新機器。

1 推球機可以推球 進攻 / 防守 。

2 防守機可以擋球 進攻 / 防守 。

3 足球機可 以同時推球及擋球,兼備 及 的功能。

圖12 攻防兼備足球機

知識鞏固

日常生活中的多功能機器

你知道以下的多功能機器是由哪些機器組合而成嗎?試把 左右兩邊的機器配對起來。

多功能機器 機器

1 三合一蒸氣烤焗微波爐

2 二合一洗衣乾衣機

洗衣機 微波爐 蒸爐 焗爐 乾衣機

為甚麽要製作多功能機器,

而非獨立使用不同的機器呢?

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