「科學樂高:動力篇」以動力機械與工程科學為主軸,透過氣球火箭車、電風扇、夾夾樂、氣球對戰機器人、自動轉向車、電鑽等主題作品,引導學生從生活中的交通工具、機械與遊戲裝置出發,認識作用力與反作用力、剛性與柔性結構、齒輪與滑輪傳動、力矩、視覺暫留、凸輪與偏心軸、連桿、摩擦力、慣性與重心等概念。學生不只完成作品,更會透過觀察、測試、比較與改裝,理解動力如何產生、傳遞與轉換。
【課程特色】
課程採「原理理解-積木組裝-作品測試-活動挑戰-改裝修正」的學習流程,將抽象的科學原理轉化成看得見、摸得到、可以操作的動態作品。主題涵蓋氣球、橡皮筋、齒輪、滑輪、連桿、凸輪、蝸桿與馬達等不同動力與傳動方式,讓學生在持續操作與比較中建立完整的機械概念。
【課程目標】
1. 建立基礎動力機械與工程科學概念,理解常見機構在生活中的應用。
2. 熟悉齒輪、滑輪、連桿、凸輪、蝸桿、馬達等零件與傳動方式。
3. 透過組裝、測試與改裝,培養觀察力、空間建構、邏輯思考、創意設計與問題解決能力。
4. 在活動與競賽中練習溝通合作、面對失敗、修正作品並再次挑戰。
【學習的好處】
1. 科學與工程知識:認識作用力與反作用力、齒輪比與轉向、滑輪與皮帶、連桿、凸輪、偏心軸、蝸桿、摩擦力、慣性與重心等基礎概念,並理解它們在生活機械中的應用。
2. 動手實作能力:透過反覆組裝、拆解與改裝,熟悉積木零件、傳動結構與馬達應用,提升手眼協調、精細操作與空間建構能力。
3.思考與問題解決能力:學生會從「為什麼不會動、為什麼速度不同、為什麼容易翻倒」等實際問題出發,透過觀察、假設、測試與修正,建立工程設計思維。
4. 學習態度與合作能力:在競賽、挑戰與作品分享中,練習溝通分工、遵守規則、面對失敗並再次嘗試,培養專注力、挫折忍受力與團隊合作精神。
【課程大綱】
1. 氣球火箭車- 認識作用力與反作用力、自由組裝創意發想、在嘗試中學習成長。
2.螳螂勇士-複習柔性結構與剛性結構、角色的重量平衡、能運用積木製作出揮拳的螳螂勇士。
1. 電風扇-認識大齒輪帶動小齒輪以及小齒輪帶動大齒輪之間的差異、扇葉如何調整才會涼快、能用齒輪加速的功能加上扇葉的正確彎方向製作出風向正確的風扇。
2.十字弓槍-認識弓弦拉力所產生的力矩變化、自行製作出板機的部分、用積木製作出十字弓。
1. 籠中鳥-認識視覺暫留的現象與原理、了解動畫與影片形成連續畫面的方式、運用齒輪與垂直結構製作出轉動機。
2.小電鎚-認識凸輪結構中的偏心軸、除偏心軸的組裝外,自行製作出其他的部分、運用所學製作出不同功能的小工具。
1. 夾夾樂-認識柔性結構的應用方式、了解不同齒輪組合的轉向變化、運用積木製作出夾夾樂作品。
2.壓路機-觀察連桿結構帶來的運動變化、認識齒輪與連桿結構的組合應用、運用摩擦力與推力製作氣球對戰機器人。
1. 氣球對戰機器人-觀察連桿結構帶來的運動變化、認識齒輪與連桿結構的組合應用、運用摩擦力與推力製作氣球對戰機器人。
2.自動轉向車-認識斜齒輪與轉向結構的應用、實際操作積木零件與馬達的應用、發揮創意製作出一台能自動轉向的馬達小車。
1. 電鑽-認識蝸桿傳動、齒輪如何垂直連動、認識齒輪的特性並使用齒輪加速的功能製作不同速度的電鑽。
2.衝吧!閃電麥坤-認識慣性與重心、運用積木製作出跑得快的車子、活動中的團隊合作精神。