讓學生動手實作,學會從科學家的角度思考問題

2019.07.29

by 簡志祥 (親子天下)

讓學生動手實作,學會從科學家的角度思考問題

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《小學生STEAM實驗室》是一本提供學生動手實作機會的書,書中提出的主題是生活即可取得的材料,且在製作上也幾乎沒有危險性,而少數具有安全顧慮的材料,例如看了就很想吃下的爆漿晶球凍,書裡也會提醒你得使用食用等級的材料,甚至在這本書中也幫你附上了這樣的材料。

讀者們在閱讀這本書跟著操作這些主題之後,我會推薦讀者再用科學家的角度去思考問題,並且用STEAM的能力來解決問題或創作。也就是要能從現象中觀察,進而提出問題,用科學方法去找出答案。在尋求答案的過程中,還要能適當地結合科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Art)、數學(Mathematics)的能力。

舉例來說,在「聲音對對碰」這個主題裡,你將使用不同的種子或果實來當材料搖晃發聲,幾次實驗後你會發現你居然能用聽的就知道裡面有哪些材料。想一想,為什麼光聽聲音就能知道裡面有什麼材料呢?在科學上,這和聲音的三要素有關係,它們分別是響度(由振幅決定)、音調(由頻率決定)和音色(由波形決定)。藉由科技的協助,我們能用電腦軟體如Audacity來分析不同材料的搖晃聲音。這個網路上即可下載的自由軟體能幫你把聲音的振幅、頻率、波形都以視覺化的方式呈現出來,讓你一目了然,並且產生數據讓你能用數學方法來比較與分析。

親子天下出版《小孩的科學STEAM05:小學生STEAM實驗室》

有了這樣的工具,你會發現這些聲音原來有著不同的頻率、振幅和波形。接著你還能從這個主題延伸出其他問題,例如「用力搖晃和輕輕搖晃,聲音會有什麼不一樣?」、「用同樣的力氣搖晃不同材料,這些聲音有什麼不同?」。而這個時候你還需要工程的思維來幫你進行實驗──「如何用相同的力氣來做每次實驗?」。

我想你應該能從「緩降彈珠軌道」這個主題聯想出如何製作出一個能用同樣力氣搖晃的裝置。在你進行一連串實驗之後,你就會發現原來這些聲音和材料的某些特性有關,然後你就能運用你獲得的知識,來進行藝術創作,藉由組合不同的材料,你說不定就能演奏出一首曲子,而且這首曲子還是你用科學實證過的呢!

作者簡介│簡志祥

阿簡生物筆記 部落格作者

65個超好玩實驗,在家輕鬆重現學生最愛的實驗課《小學生的第一套STEAM實驗室》>>

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