STEAM 教案
搖搖平行車教案
編號 03-P2-02 ・ 難度:高級
本教案以「搖搖平行車」為主題,運用平行四邊形連桿原理,讓孩子觀察車身在推移時的變形現象,並延伸探討三角形結構為何較四邊形穩固,結合科學與工程思維。
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適合年級
5 歲以上(親子)
教學時間
60 分鐘
難度
高級
教學領域
S 科學・T 技術・E 工程・A 藝術・M 數學
教案類型
STEAM 親子創客教案
課程內容
平行與連桿原理介紹(S)・ 鋸切、砂磨、鑽孔技巧(T)・ 組裝、釘鎚技巧(E)・ 塑型彩繪(A)・ 點數、刻度與三角形四邊形結構(M)
課程流程
木條板鋸切與鑽孔 ・ 輪軸組裝 ・ 毛根固定連桿結構 ・ 啟動測試觀察變形 ・ 加裝風帆大變身 ・ 三角形與四邊形結構討論
課程材料
木條板 ×1 片 ・ 木輪子 ×4 個(桃花心木) ・ 木釘子 ×2 個 ・ 木棒 ×2 支 ・ 毛根 ×2 條 ・ 油封圈 ×4 個 ・ 吸管 ×2 支
其他材料與工具:砂紙、白膠或保麗龍膠、剪刀、鉛筆、橡皮擦、色筆、鑽孔機或手搖鑽、0.3 公分鑽頭、手工線鋸、牛皮紙板
延伸學習
三角形與四邊形結構穩定性比較 ・ 風力驅動原理探索 ・ 建築與生活中的穩固結構觀察
學習向度與目標
S 科學
平行、連桿原理
T 技術
鋸切、砂磨、鑽孔
E 工程
組裝、釘鎚
A 藝術
塑型、彩繪
M 數學
點數、刻度、三角形與四邊形結構
完整教學步驟
材料清單
木條板
1 片
木輪子
4 個
國產木材:桃花心木
木釘子
2 個
木棒
2 支
毛根
2 條
油封圈
4 個
吸管
2 支
其他材料與工具:砂紙、白膠或保麗龍膠、剪刀、鉛筆、橡皮擦、色筆、鑽孔機或手搖鑽、0.3 公分鑽頭、手工線鋸、牛皮紙板
情境引導
很多車正在跑道上奔馳呢!原來是一場激烈的比賽。相較於一般的車,搖搖平行車運動方式可不同呢!想一想能用什麼方式,讓搖搖平行車更快速。快來成為跑最快的車手,贏得這場比賽吧!
活動一:製作搖搖平行車
- 將木條板,鋸切成 2 支 12 公分(4 格)。
- 在 2 支木條板上兩端各鑽一個約 0.3 公分的洞。
- 依照想要的車型,砂磨 2 片木條板,並砂磨粗糙與銳利的邊緣。
- 將木棒套進吸管內,並依序將木輪子與油封圈套進左右兩端的木棒,完成兩組車的輪軸。
- 剪 4 條約 5 公分的毛根穿過木條板兩端的小洞,扭轉固定於板子與車軸。
- 將 2 個木釘子分別黏在木條板上。
活動二:啟動搖搖平行車
- 將車子放在桌面上,輕輕推一下,觀察車子移動順不順暢?
- 試著調整毛根的鬆緊度,並用手推移木棋子,發現車體有什麼變化?
- 變形的車子,依然可以順利走動嗎?走的路線是如何?
活動三:搖搖平行車大賽
- 在地上繪製直道和彎道的車道,看誰的車速度最快?
活動四:搖搖平行車大變身
- 想一想,可以在車身裡加什麼,讓車身不會變形?
- 用牛皮紙板剪一個風帆,並用雙面膠黏在車上。
- 試著用嘴巴吹吹看,風帆車會動嗎?
- 再用力吹吹看風帆的下半部分,風帆車跑得如何?
活動五:討論
- 當搖搖平行車身安裝風帆後,為什麼就不容易變形?
- 利用筷子和橡皮筋(請自備)試做成三角形與四邊形,試著拉扯看看有什麼不同?
- 建築中也常遇見三角形的結構,這種結構是否較為堅固呢?
注意事項
- 使用線鋸、剉刀等工具時,要戴好護目鏡、手套等護具,並聽從大人的指示,千萬不可讓孩子自行操作,以免發生危險。
- 在塑型的特徵的時候,可以使用砂紙包覆木棒或小木塊,製作成塑型工具。砂磨時要注意避免手不小心砂磨到。