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1140730 「以STEAM素養探究風帆船的科學原理與實作」【課程紀錄】

114/7/30於苗栗縣立大同高中辦理《以STEAM素養探究風帆船的科學原理與實作》課程,由本校數理教育研究所王薪惠教授主講授課。本課程以「風帆船」為主題,設計融合科學、技術、工程、藝術與數學等五大面向,帶領學員從探究、設計到實作,體驗完整的STEAM學習歷程。課程透過「以終為始」的專題導向方式,引導學生從風帆船的歷史與運作原理出發,逐步了解風力、帆面角度、船體結構與重心配置等因素對航行的影響,並在過程中學會資料蒐集、假設建立與科學驗證的思考方法。
上午課程以主題探究與小組實驗為主,學生需設定操作變因,觀察不同帆面設計對航速與穩定度的影響,並製作風帆船原型。下午則進行結果分享、改良設計與風帆船競賽,讓學員在實際測試中比較成果表現。課程中特別加入「限額採購材料」與「加重負載測試」等模擬規則,促使學生在條件受限下發揮創意與工程思維,進行策略性的設計取捨與資源運用。
學員反映熱烈,多數認為課程「有趣又具挑戰性」,不僅能學習到科學原理與工程技巧,更能從團隊合作中培養溝通與問題解決能力。有學生提到,從原本單純的手作活動,轉變為需要邏輯思考與精密調整的實驗過程,讓學習變得更有成就感。也有學員指出,透過競賽機制更能激發學習動力,在失敗與改良的過程中體驗工程師的思維與毅力。
整體而言,本課程成功展現STEAM教育的精神,學生能在跨域探究中學會運用科學知識、技術工具與創意思維,完成兼具美感與功能的作品。活動不僅增進了學員的動手實作能力與數理概念應用,也深化了其對風力與航行原理的理解。課程滿意度高,學員皆表示期待未來能參與更多類似的「探究實作型」活動,持續在做中學、玩中學的過程中培養創新與解決問題的能力。
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