STEM+C Project

STEM+C Project

項目簡介

香港教育大學(教大)為推動小學的STEM教育,推出名為「運用科技創新(STEM)與編程教育培養初高小學生設計思維、解難能力及數碼創意」(Computational and Design Thinking Focused STEM Education for Developing Problem Solving Capability and Digital Creativity of Junior and Senior Primary School Students)的STEM+C課程計劃,透過以編程教育促進STEM教育,以一系列STEM 活動培育小學生的設計思維 (Design Thinking) 、解難能力及數碼創意 (Digital Creativity)。計劃於2020年初開展,估計將惠及25所小學約1,200名學生。

教大團隊針對初小及高小學生設計出各三個單元,合共六套教與學活動資源,鼓勵學生透過運用編程軟件及微處理器建設及設計系統。活動採用江紹祥教授提出的教學框架,讓學生先試玩團隊設計的系統 (to play),思考其運作原理 (to think),根據指引編寫程式 (to code)、連接部件及製作模型 (to STEM) 等,再於課堂尾聲的反思中鞏固活動所學 (to reflect),並運用這些知識創作出新的系統,以解決日常生活難題或改善生活 (to create)。除編程知識及技巧外,學生亦會從中學習STEM系統的「感測、推理、反應」(Sense-Reason-React) 概念,在解難過程中運用按序排列 (Sequencing)、因果推理 (Casual Reasoning)、條件推理 (Conditional Reasoning) 及工程系統思維 (Engineering Systems Thinking) 的實踐,並在創作時發展設計思維及數碼創意。

以初小首份教材為例,團隊以編程軟件設計了「貓捉老鼠」與「水果派對」兩個以導電體操控、刺激學生觸覺及聽覺的遊戲。學生先試玩以泥膠作為四個方向按鈕的「貓捉老鼠」遊戲,透過重組系統了解其中的電子零件、電路及編程,再理解運作原理類近的「水果派對」遊戲,從而加深對科技創新運算思維 (STEM CT) 概念與實踐的理解及運用。

團隊相信物聯網 (Internet of Things) 的相關知識有助透過培育學生的科技創新運算思維視野,以加強他們在物聯網時代的競爭力,故此為其後的數個活動加入了物聯網的元素。以高小的「物聯網智能餵食器」為例,用家能夠以流動設置遙距監察餵食器情況,並控制其活動門使食物掉落。在試玩完整的系統後,學生需透過設計思維逐步建立系統,包括編寫警告及活動門轉動的程式、設計餵食器的外型並選擇製作物料、設定各部件的位置、製作實體模型、進行測試及改良設計。

團隊曾多次進行線上及實體師資培訓,亦在2021年舉辨校內工作坊,讓更多現職及未來教師能在課堂中運用相關材料,實踐科技創新教學法,推廣STEM教育。

初小第一單元

MakeyMakey+Scratch貓捉老鼠及水果派對
參與學校:元朗朗屏邨惠州學校

初小第一單元

MakeyMakey+Scratch貓捉老鼠及水果派對
參與學校:鳳溪第一小學

初小第二單元

micro:bit+Scratch小雞誕生及節日祝福
參與學校:大埔舊墟公立學校

高小第一單元

M5StickC+UIFlow 智能垃圾桶
參與學校:大埔舊墟公立學校

高小第一單元

M5StickC+UIFlow智能垃圾桶
參與學校:保良局王賜豪(田心谷)小學

高小第二單元

M5StickC+UIFlow物聯網智能餵食器
參與學校:博愛醫院歷屆總理聯誼會鄭任安夫人千禧小學

教師培訓工作坊

第25屆全球華人計算機教育應用大會 (GCCCE 2022)《在疫情下推展校本運算思維STEM 課程的挑戰與機遇》:鳳溪第一小學

課程單元

Microbit 2.0+MakeCode運動達人及迷你纜車

課程單元

Microbit 2.0+MakeCode運動達人及迷你纜車

課程單元

MakeyMakey+Scratch貓捉老鼠及水果派對

課程單元

MakeyMakey+Scratch貓捉老鼠及水果派對

參與學校名單(2021/22 及 2022/23)

學習成果

初小第一單元(MakeyMakey+Scratch貓捉老鼠及水果派對):元朗朗屏邨惠州學校

初小第一單元(MakeyMakey+Scratch貓捉老鼠及水果派對):鳳溪第一小學

初小第二單元(micro:bit+Scratch小雞誕生及節日祝福):大埔舊墟公立學校

高小第一單元(M5StickC+UIFlow 智能垃圾桶):大埔舊墟公立學校

高小第一單元(M5StickC+UIFlow 智能垃圾桶):元朗公立中學校友會小學

高小第一單元(M5StickC+UIFlow智能垃圾桶):保良局王賜豪(田心谷)小學

高小第二單元(M5StickC+UIFlow物聯網智能餵食器):博愛醫院歷屆總理聯誼會鄭任安夫人千禧小學

第25屆全球華人計算機教育應用大會 (GCCCE 2022)《在疫情下推展校本運算思維STEM 課程的挑戰與機遇》:鳳溪第一小學

教大學生工作坊

We offer several workshops on STEM+C activities. Students at EdUHK join these workshops to learn and experience how to organise STEM+C activities for primary school students. No programming experience is needed.

Junior Unit 1

Catching Mouse & Fruits Party (Makey Makey + Scratch)

Start teaching STEM with Makey Makey and Scratch! This unit is perfect for junior primary beginners to learn coding and STEM. Basic concepts, practices and perspectives of our STEM + Computing framework will be introduced.

Junior Unit 2

Festival Greetings & Birth of a Chick (micro:bit + Scratch)

Launch your STEM innovation with micro:bit* and Scratch! This unit is perfect for teaching junior primary students at the beginner’s level. Basic concepts, practices and perspectives of our STEM + Computing framework will be introduced.

Junior Unit 3

Sports Expert & Mini Cable Car (micro:bit v2 + MakeCode)

Teach STEM with the latest micro:bit version 2 and MakeCode! This unit is perfect for junior primary beginners to learn STEM and start coding. By creating a sound-controlled sportsman system, and a gesture-controlled cable car system with recycled materials, students will learn basic concepts, practices and perspectives of our STEM + Computing framework.

Senior Unit 1

Smart Trash Can (M5StickC PLUS + UIFlow)

An automatic Smart Trash Can could be a solution to the hygienic problems caused by traditional trash cans. This workshop will give you the idea of STEM+C practices, concepts and perspectives. Students will be able to play with, analyze, code, craft and build Smart Trash Can system with M5StickC, UIFlow and daily life materials.

Senior Unit 2

IoT Smart Pet Feeder (M5StickC PLUS + UIFlow)

Increasing number of electrical appliances were built with remote controlling and monitoring functions, while IoT Smart Pet Feeder is a common example. This workshop will give you the idea of STEM+C practices, concepts and perspectives, which includes initial concepts of Internet of Things (IoT). Students will be able to play with, analyze, code, craft and build IoT Smart Pet Feeder system with M5StickC, UIFlow and simple materials.

Senior Unit 3

AI Elevator (HaloCode + mBlock5)

Artificial Intelligent (AI) has great potential in improving future living, for example, by applying on an Elevator which carries school bags. This workshop will give you the idea of STEM+C practices, concepts and perspectives, which includes initial concepts of AI and Machine Learning. Students will be able to play with, analyze, code, craft and build AI Elevator system with HaloCode, mBlock5 and simple materials.

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教師培訓工作坊

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