讓抽象變具象：國八力學STEAM教具開發與教學應用

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【發稿日期：115年3月17日】

【主題：讓抽象變具象：國八力學STEAM教具開發與教學應用】

【臺北報導】為深化108課綱自然科學領域素養導向教學精神，臺北市政府教育局辦理「STEAM實驗教具製作與應用」國中組研習活動，強化教師自製教具與教學應用能力，提升自然科學教學品質。本次自製教具教師專業成長研習由臺北市政府教育局與臺北市國民教育地方輔導團指導，臺北市大安區幸安國民小學主辦，臺北市立信義國民中學承辦，邀請本市30位公私立國中（含完全中學）自然科學領域理化教師參與。時間為115年3月17日（星期二），地點在臺北市立信義國中理化實驗室。

實作內容包括「切線密碼：向心與脫逃的實作密境」及「漂浮密語：浮沉子DIY製作」，透過動手操作與設計思考，引導教師將抽象物理概念轉化為具體可操作的教學教具。研習方式採實作工作坊形式進行，參與教師將完成主題教具箱製作，活動結束後可攜回學校應用於教學現場，並作為後續課程推動與研發之參考資源。研習內容研習內容聚焦八年級理化力學與九年級理化動力學單元教學實驗需求，結合STEAM精神設計實作課程。活動包含「課程與教具實務分享」以及力學教育教具製作兩大主軸，由祁明輝老師、陳柏亨主任及林世哲老師共同帶領。

祁明輝老師說明，在實做：（1）「切線密碼：向心與逃脫的實作密境」，圓周運動中向心力、向心加速度、瞬時速度之間的關係，可運用科技教室設備，雷射切割木板製作一圓周運動教具，實際操作小球在水平面上的圓周運動，並能演示當向心力消失時，小球沿當時圓周切線方向（瞬時速度方向）離開。(2)「漂浮密語：浮沉子DIY教具製作」方面，透過塑膠滴管、寶特瓶、釘子等簡易的材料做出浮沉子。可以讓學生對於浮力有更深的理解。

「科學不該只是死背公式，而是要能親手『摸』到原理！」祁老師分享教具設計初衷，強調與其口頭講解作用力與反作用力，不如讓孩子操作利用科技教室資源裁切的圓周運動教具，看球體沿著切線飛出，或觀察「旋轉芭蕾」浮沉子如何像灑水器般利用噴水動力轉身。為了釐清萬有引力與力平衡等常犯迷思，他堅持「一課一實驗」並搭配雲端學習單，確保學生不只是在玩，而是能從手感中真正聽懂科學的邏輯。

參與研習的教師們在研習結束後紛紛表示：「力學在國中理化課程中是抽象難以理解的，這次教具的製作讓學生可以實際演練作用力與反作用力讓浮沉玩偶上升甚至作出芭蕾旋轉動作」、「結合生活科技STEAM的創意製作出讓學生實際操作圓周運動的教具，使用雷切製作的圓周軌道教具讓學生可清楚看到圓周運動沿切線方向的運動軌跡」。

教育局表示，透過STEAM跨域整合與實驗教具製作，不僅提升教師專業成長，更能活化自然科學課堂教學，培養學生探究實作與問題解決能力，落實素養導向學習目標。未來將持續推動科學與創新教育相關計畫，打造兼具創新與實踐力的學習環境。

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