【40個結合現實生活主題教案】美國Learning Resources學習資源玩具STEM活動組 | 適合5歲以上 | 從小打造學習檔案

2021.01.10-13每天都要一起玩 x 美國兒童教具第一品牌Learning Resources學習資源玩具寒假自學STEM優惠團

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從小幫助孩子打造學習歷程、累積學習履歷,已成為當前入學申請的教育潮流。自從CC念了小學之後,看到各年級學生呈現一本又一本厚實精美的學習歷程檔案,更讓我深信從小開始紮根、學齡前啟蒙的重要性。其中,我發現許多低年級小學生檔案裡,都已經開始有在外面上科學實驗課的部分。不過,面對市面上貴鬆鬆的科學實驗課,加上孩子平時的學習時間已經非常緊繃,身為家長的我們,是不是有辦法趁孩子還處於中大班、或是小一小二時,嘗試著自己在家設計一些輕鬆簡單的研究主題、進行科學實驗、撰寫成果紀錄呢?對此,美國兒童教具第一大品牌Learning Resources特別針對這樣親子共學的需求,開發出一系列的STEM活動組】(STEM Activity Sets),提供完整40個STEM主題教案,讓家長在孩子處於幼稚園或低年級階段時,能夠輕鬆在家自學、既省錢又時間彈性,為中年級之後的自然與生活科技課打下良好的基礎。



【美國Learning Resources教育資源STEM活動組】共有四款,包括:【簡單機械STEM活動組】、【磁鐵STEM活動組】、【力和運動STEM活動組】、【沉體與浮力STEM活動組】等。每一款均有21-32樣實驗零件,變化出至少40種的STEM實驗活動 ( ★ 補充:如果家長有創意也可以自行變化更多實驗唷!)。所有零件都是經過精心設計,尺寸夠大,適合小手抓握,色彩鮮明,能夠加深孩童學習的興趣。有趣的是,有些零件看似相同,但重量和材質卻不一樣,能提供幼兒不同的觸覺、視覺刺激;零件雖然看似簡單無比,卻能夠相互結合,創造出各種不同的科學實驗,帶給孩子驚奇於自然世界的感受,相當有意思。




教案卡/活動卡」(activity cards) 是【美國Learning Resources教育資源STEM活動組】的價值核心,每一款均附有十張,由淺入深、由簡入繁,值得帶著孩子細細探索。我非常喜歡LR教案卡的設計方式,有以下幾大特色:(1) 每張均從故事述說的方式入手,提出一個「問題」(problem) 讓兒童思考怎麼解決;(2) 藉由「我猜想」(I wonder)、「我假設」(I predict) 的單元引導,鼓勵孩子思考、並試著將想法寫在學習單上 (★ 補充:不會寫字或注音的幼兒可以用畫的);(3) 每一個實驗主題都與現實生活相關,孩子可以利用零件嘗試實驗,檢驗結果跟自己原本預期假設是否一致;(4) 最重要的是,每一張教案卡背面都有說明該實驗與STEAM教育的連結,跨域整合,並提供更多開放性的問題,延伸小朋友的大腦思考路徑,強化創意發想的能力。




值得一提的是,【美國Learning Resources教育資源STEM活動組】每款均另附有一本「學習手冊」(activity guide),內容有各種不同的主題學習單,方便家長或教師引領孩童思考時使用。建議可以將手冊裡的學習單複印出來,這樣可以無限重複使用,不需要擔心小朋友會亂畫或寫錯,讓他們更能大膽地勇於嘗試。學習手冊裡面也有針對每一款STEM活動組主題進行介紹,以及相關詞彙的簡介。讓孩子練習寫學習單非常重要,可以幫助他們更有結構的學習、提升注意力、歸納學習重點等,最棒的是,可以做為未來學習歷程檔案的累積




一、【簡單機械STEM活動組】(Simple Machine STEM Activity Set)




簡單機械在日常生活中處處可見,背後融合了各種不同的科學原理。Learning Resources這套【簡單機械STEM活動組】的學習重點,主要帶領孩子認識各種機械工程的基本元件,像是輪軸、滑輪、槓桿等,讓我們知道這些日常生活的機械工具,是如何巧妙地應用物理科學,來幫助我們的日常生活更加便利、更加有效率


【影片介紹:簡單機械STEM活動組 (Simple Machine STEM Activity Set)】


簡單機械STEM活動組】內容物有:附有繩子與吊鉤的滑車 (pulley with ropes and hook)、楔子 (wedge)、平衡板 (lever board)、阿基米德式螺旋抽水機 (Archimedes screw)、四顆有軸心的輪子 (4 wheels on 2 axles)、手推小車 (cart)、四個桶子 (barrels)、十張教案卡 (activity cards)、以及一本學習手冊 (activity guide) 等。有些材料需要額外準備,像是棉花糖、豆子、布尺等,都很容易輕鬆取得或是尋找替代物。



進一步介紹【簡單機械STEM活動組】的10個活動教案,包括:1. A Big Lift;2. Barrel Roll;3. Free Ride;4. Just Down the Road;5. Pillow Power;6. Archimedes' Moving Machine;7. Pulley Power;8. Big Barrel Challenge;9. The Big Show;10. Fulcrum Fun等。這些研究活動是為了帶孩子探討各種常見簡單機械的背後科學原理,像是:工程車吊鉤、手拉車、千斤頂、起重機、吊帶、翹翹板、螺絲釘等。


以下幾個名詞是【簡單機械STEM活動組】的學習重點,包括:fulcrum (支點)、lever (槓桿)、pulley (滑輪)、screw (螺絲釘)、wheel and axle (輪軸)、wedge (楔子)、incline plane (斜面) 等。值得一提,簡單機械STEM活動組】的學習手冊特別附有「簡單機械分類卡」以及「畫圖列舉」的學習單,小朋友可以從中思考生活周遭的機械設施,將理論與實務連結,奠定良好的機械工程基礎


二、【磁鐵STEM活動組】(Magnets STEM Activity Set)




磁力是平日生活經常見到自然現象,也是臺灣小學三、四年級自然與生活科技課的學習主題。從家家戶戶常見的冰箱磁鐵、指南針、電視、收音機、鉛筆盒蓋等,磁力的應用場景相當廣泛,無所不在。【磁鐵STEM活動組】的學習重點,即是透過實際觀察、親身體驗的方式,讓小朋友認識磁力現象、磁鐵種類、磁力特性與應用等,進而懂得運用磁力來解決日常生活的各種問題。


【影片介紹:磁鐵STEM活動組 (Magnets STEM Activity Set)】


【磁鐵STEM活動組】內容物有:附有馬蹄形磁鐵 (horseshoe magnet)、磁鐵柱 (magnet post)、圓圈磁鐵 (ring magnets)、棒狀磁鐵 (bar magnets)、瓢蟲磁鐵 (magnetic bugs)、迷宮盤 (tray with maze)、線繩 (string)、兩台小車、十張教案卡 (activity cards)、以及一本學習手冊 (activity guide) 等。有些材料需要額外準備,像是迴紋針、紙盤、裝水容器等,都很容易輕鬆取得或是尋找替代物。



進一步介紹【磁鐵STEM活動組】的10個活動教案,包括:1. Which Way is North;2. Chain Train Gang;3. Super Stronghold;4. Amazing Maze;5. What Do Magnets Attract;6. Magic Water;7. Bumper Cars;8. Floating Magnets;9. Breaking the Attraction;10. Magic Magnetic Swing等。這些研究活動目的是帶領孩子認識磁力是什麼、磁力的特性、以及日常生活運用磁力原理的物品,例如:研究那些東西會因磁力吸起、如何製作指南針、同極相斥異極相吸、有哪些不同的磁鐵種類、如何用磁鐵玩碰碰車等。


以下幾個名詞是【磁鐵STEM活動組】的學習重點,包括:magnet (磁鐵)、magnetic (有磁性的)、magnetic force (磁力)、magnetic field (磁場)、magnetic pole (磁極)、attract (相吸)、repel (相斥) 等。值得一提,【簡單機械活動組】的學習手冊獨家附有「T形圖」(T-Chart)、「認識磁鐵種類」、「測試那些物品可以被吸起、哪些不可以」、「分類卡」、「磁鐵棒」等學習單。磁力是小學中年級自然與生活科技的重要學習領域,如果能從幼兒階段開始引導觀察,搭配實際操作體驗,會是一個很好的生活科學啟蒙


三、【力和運動STEM活動組】(Force & Motion STEM Activity Set)




力學是物理科學 (physics) 的基礎,也是科學歷史中最悠久的研究主題之一,因為它與人類生活的關係最為密切。從最早古希臘阿基米德的浮力研究、亞里斯多德的作用力觀察、到文藝復興後伽利略的自由落體、牛頓的三大運動定律等,已為力學這門學科奠定紮實的基礎。【力與運動STEM活動組】即是透過各種實驗教案操作,帶領孩童認識力學的規律,建立力學的概念,這將有助於未來小學四、五年級的自然與生活科技的學習


【影片介紹:力和運動STEM活動組 (Force & Motion STEM Activity Set)】


【力與運動STEM活動組】內容物有:附有雙面軌道 (double-sided tracks)、2台車 (cars)、4塊積木 (blocks)、可拆式梯子 (Ladder with 2 removable bars)、擺錘 (pendulum ball )、十張教案卡 (activity cards)、以及一本學習手冊 (activity guide) 等。有些材料需要額外準備,像是布尺、吸管等,都很容易輕鬆取得或是尋找替代物。特別的是,【力與運動STEM活動組】經常會使用到布尺來進行數據量測,能同步鍛鍊孩子數學應用的能力。



現在,進一步介紹【力與運動STEM活動組】的10個活動教案,包括:1. Moving Midway;2. Fall Back3. A Windy Day4. Force Field5. Wreck-It Right6. Winding Road7. Friction Fun8. Ramping up for Speed9. Weighty Issues10. Collision Course等。這些操作活動目的是讓孩子觀察、體驗、發現、認識力和運動的客觀規律,像是:坡度與速度的關係、賽車在順風與逆風行駛的流體力學、作用力與反作用力、自由落體與地心引力、擺盪周期與單擺的運動規律等,內容非常豐富。


以下幾個名詞是【力與運動STEM活動組】的學習重點,包括:能量 (energy)、force (力)、friction (摩擦力)、gravity (重力)、斜面 (inclined plane)、push (推力)、pull (拉力)、weight (重量) 等。值得一提,【力與運動STEM活動組】的學習手冊獨家附有「T形圖」(T-Chart) 以及「生活中的運動圖卡」的學習單。補充說明的是,過去曾有研究論文指出,關於臺灣小學階段的力學知識,建議應多舉生活上的實際例子,並搭配實驗讓孩子操作,具體豐富的內容更容易讓孩子建立概念,這樣的想法值得家長參考。(註1)


四、【沉體與浮力STEM活動組】(Sink or Float STEM Activity Set)




最後,來介紹的這組【沉體與浮力STEM活動組】,非常適合4-5歲幼兒開始入門,因為這個年紀的孩童特別喜歡玩水,在實驗活動中可以感受到極大樂趣,落實玩中學、學中玩。建議家長帶領小朋友遊戲時,不妨先放手讓他們自由探索,感受流體無限變化的樂趣。最有趣的是,潛水艇還是可以拆解的,實驗完後還可以當作日常玩具遊戲唷!


【影片介紹:沉體與浮力STEM活動組 (Sink or Float STEM Activity Set)】


【沉體與浮力STEM活動組】內容物有:附有可拆式潛水艇 (submarine)、筏 (raft)、星星海綿 (star sponge)、塑膠星星 (plastic star)、六角形砝碼 (hexagon weights)、圓圈 (rings)、重量較重的藍球 (weighted ball)、重量較輕的紅球 (hollow balls)、十張教案卡 (activity cards)、以及一本學習手冊 (activity guide) 等。有些材料需要額外準備,像是硬幣、碼錶 (可用手機代替計時器) 等,都很容易輕鬆取得或是尋找替代物。




進一步介紹【沉體與浮力STEM活動組】的10個活動教案,包括:1. Deep-Sea Dilemma;2. Skimming the Surface;3. Set Sail;4. Super Submarine;5. The Sea Inside;6. Dive for Treasure;7. Raft Tipping;8. Below Sea Level;9. Sub-merged;10. Soak, Float, Repeat等。這些活動的學習目的,是透過科學實驗來認識各種不同的物體在流體中所受到的力,以及物體的沉浮條件 (補充:流體包括液體跟氣體,LR活動組以討論液體為主),像是:潛水艇如何潛入海底、為什麼同樣大小的球一顆會沉一顆會浮、為什麼竹筏可以漂浮在海面上等。



以下幾個名詞是【沉體與浮力STEM活動組】的學習重點,包括:漂浮 (buoyant)、密度 (density)、浮起來 (float)、沉下去 (sink) 等。值得一提,【沉體與浮力STEM活動組】的學習手冊特別附有「沉沒速度計時卡」、「沉浮實驗單」以及「沉浮分類卡」的學習單,小朋友可以透過親自動手操作、觀察發現,歸納出那些材質的物體會浮在水面、那些會沉在水底,了解浮力的特別之處,並得到一個科學的結論:當浮力大於重力時,物體會漂浮;當浮力小於重力時,物體會沉沒



註1: 陳義勳,《國小五年級學生力學概念分析之研究 》,台北市立教育大學自然科學教育學系暨科學教育研究所,94 年 12 月 16 日。


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