聖貞德中學－環保太陽能車比賽

老師: 蔡永康老師、陳凌超老師、黎漢恩老師、張瑞昌老師、陳希舜老師
應用科目: 科學
年級: 中二
學習目標:
1. 認識太陽能車涉及的能量轉換
2. 應用串聯與並聯電路
3. 探究不同變項對太陽能車速度的影響
運用了的電子教學設備或工具:
線上工具：CircuitLab simulator
設備：iPad

課堂簡介

由於本校早前與機電工程署採電學社合作，於學校天台添置太陽能發電板供電。本教學設計希望藉此提高學生對這種可再生能源發電模式的了解，同時配合中二級科學課題 - 電的使用：串聯與並聯電路。
活動以「工程設計流程」為框架，首先透過工作紙引導學生定義研究的問題、構思解決方案，然後設計、測試及改良，最後進行分組比賽和反思。

同學在定義問題後，每組會獲分發一套太陽能車組件。同學利用組件中的兩個太陽能板、電動機和風扇扇頁，接駁成串聯和並聯電路。同學會先於課堂用iPad 於線上工具CircuitLab simulator 構思電路，然後在實驗室進行接駁，觀察風扇的轉速及利用安培計、伏特計量度電流和電壓值，從而決定太陽能車電路接駁方式。

同學之後會著手裝嵌太陽能車，並透過焊接連接太陽能板電路，完成後進行測試、改良，並對太陽能車進行美化，最後以淘汰賽形式比賽。

學習效能評估
活動評估的範疇包括同學的太陽能車整體設計（包括電路、組裝、美觀）、比賽成績、課堂工作紙和活動參與度。由於學生於初中有接觸steam 課堂，已有基礎的螺絲組裝和焊接經驗，令太陽能車的組裝過程十分順利。

課堂工作紙的變項探究和改良部分

最後在比賽中，不少組別的太陽能車都能做出很好的時間成績，即使有個別組別的太陽能車未能完成整個賽道，但可見他們參與比賽時也樂在其中。

教學反思
有賴香港大學QTN團隊，從課堂設計引導到物料、硬件採購建議等各方面，都為我校老師提供適切支援，讓整個項目運作得心應手。在課堂設計方面，老師們討論與太陽能車運作原理相關的課題，一起構想不同教學策略幫助學生 。老師認識「工程設計流程」的理念後，嘗試將其套用於課堂中，讓同學根據流程逐步解難。

除此之外，老師們亦需要著手建造太陽能車的賽道，當中涉及設計、訂購組件和木工，這些過程讓老師有跨學科的協作和學習機會，尤其設計和木工技巧。

然而，由於賽道由兩段木板組裝而成，難免有接駁縫位，以致實際比賽中個別組別的太陽能車出現前行受阻，影響比賽體驗。老師團隊期望來年如再舉辦這活動時，會避免多次拆卸和組裝賽道，並嘗試填補縫位。

即使籌備過程有一些不順利的地方，老師的工作負擔也有所增加，但老師只要看見同學們踴躍參與活動、投入其中，便認為一切是值得的，這些經驗有望成為老師開創其他Stem 活動的基石。