現代教育通訊117期

學校：鴨脷洲街坊學校

個案名稱：星球車課程

協作機構：MilkCargo

個案摘要：

通過科學科「星球車」課程，加深學生對航天主題的認識：

• 學校一向致力於推動STEAM教育，積極鼓勵學生參與各類STEAM課外活動，例如無人機課程及AI課程等。同時，學校還帶領學生參加多項與STEAM相關的比賽，學生將所學知識靈活運用，並多次在比賽中獲得佳績。因此，學校希望透過「星球車」課程，進一步培養學生的創新思維和實踐能力。同時，讓學生預先接觸有關航天科技的課題，為日後科學科打好基礎。
• 這個課程配合教育局於去年落實科學科課程框架定稿，在科學科的範疇四「科學、科技、工程與社會」，學習內容包括「航天與創新科技」。希望學生透過認識國家和世界的航天科技發展，欣賞國家在科學、工程、航天和創新科技發展的成就。

個案簡介

1.  支援方式：

• 在現代社同事的協調下，學校決定參與MilkCargo的星球車課程。課程包括組裝星球車、學習與星球車配件相關的編程，以及操作星球車。
• 在課程開始前，現代社同事和MilkCargo到校向老師介紹課程內容，協助老師充分了解課程，選擇合適的參與學生。

2. 支援過程及學習成果：

2.1支援過程

• 設計學習材料及提供導師：現代社為學校提供教學簡報及教學影片，MilkCargo委派導師，運用教材教導學生星球探索的知識，及組裝星球車。
• 教學活動：導師首先向學生講解火星的環境，詳細介紹行星的氣候、地形特徵以及是否適宜生命存在的相關資訊。再講述人類探測火星的歷史，包括首次探測的任務、過去的挑戰和最新的科學突破。隨後，導師會具體說明課程的內容和目標，並安排學生進行分組與分工。
• 搭建星球車：導師在課堂指導學生搭建星球車的結構，及安裝電路模組。然後，向學生講解主機板上的點陣屏，並教導他們編寫程式與上傳等操作。
• 認識核心零件及接駁電路：導師向學生講解星球車所用的「麥克納姆輪」及其工作原理。及後，教授學生電機的結構與運作方式，並指導他們完成供電系統的連接。
• 遙控操作訓練：導師向學生講解遙控系統的工作原理、控制方式，並教授遙控控制的編程方式。隨後，指導學生完成遙控搬運任務，並透過遙控器讓星球車成功運行。
• 星球車「起動」：導師向學生講解「巡線」的原理，並指導學生安裝雙路循線傳感器及完成其程式的測試。另外，導師亦講解了超音波傳感器及其工作原理，教授其編程方式，引導學生使用超音波傳感器完成基礎避障。最後，學生在導師的指導下，讓星球車自動行駛。
• 延伸學習：導師向學生講解人體紅外線傳感器、光線傳感器及「數碼管」的原理及應用，並教授其編程方式，指導他們完成相應的編程設計練習。最後，通過綜合練習，鞏固學生所學，提升實踐操作能力。

2.2 學習成果

• 在課程中，學生認識了火星環境和人類探測火星的歷史等知識。同時，學習了星球車的核心零件，如「麥克納姆輪」、雙路循線傳感器、超音波傳感器等的運作原理、應用，以及編程方式。
• 在導師的指導下，學生由搭建星球車、學習不同配件的應用，一步一步到讓星球車自動行駛。過程中讓學生不僅掌握了星球車的結構搭建與配件安裝技巧，還深入學習了各種感測器和控制系統的原理與應用。從學習遙控操作到實現自動避障，進一步提升了解決問題的能力與對科技的興趣。
• 最後，透過星球車的自動行駛功能，學生將課程所學內容完美整合，展現出對機械結構設計、電子模組安裝以及程式編寫的全面掌握。讓學生學習到與航天相關的知識外，更培養了學生STEAM領域中的創新思維。

3. 教師回饋

• 有老師表示現代社與MilkCargo所提供的星球車課程十分專業。因為在課程未開始前，現代社及MilkCargo一直為學校提供相關資訊，讓老師在課程開始前已清楚整個安排。
• 老師亦認為在星球車的課程上，現代社與MilkCargo都表現十分認真。
• 也有老師認為星球車課程，可在學生正式上科學科前，培養學生對太空的興趣。而學生知悉有機會參加星球車亦顯得十分踴躍及開心。

4. 學生回饋

• 同學表示課程中「動手做」的部分令他最感興趣，因為可以「手腦並用」，在過程中發揮創意。
• 同學就對編程的部分感興趣，認為不單考驗「腦力」更需要運用「體力」。因為在編程的過程中，除了需要思考邏輯與撰寫程式碼，更需要實際操作硬件設備。例如，安裝感測器、連接電路模組，或者測試星球車的移動功能，每個步驟都需要體力支援。