課程概說
學校校舍改建期間,雖然校園中充滿了不便,過程中的吵雜聲,空氣中的灰塵…但卻也引起學生對建物結構的好奇心;工作團隊如何建構穩定的建築物,並兼具實用與美感的設計。
本課程透過學校持續進行的工程改建,引導學生觀察隨處可見與結構相關的工法:工程中搭建的鷹架,運用結構力學設計出輕便的工作平台;風雨操場地基的開挖與植筋打下建物穩固的基礎…等。然後以「結構」構面為課程核心,以瓦楞紙為媒材,設計各種結構挑戰與試驗,讓學生透過實際操作,思考結構問題並累積結構設計經驗。接著以植栽掛盆架設計為題,讓學生動腦思考,製作出具支撐與展示植物功能的器具,讓學生在思考結構穩固過程中兼顧美感的能力。
美感預期成果
作品形式上為吊掛式的盆栽,頗富挑戰性,希望學生能透過分組合作,分享想法,結合生活環境的美化,達到實用與美感的目的。 此教案上課內容由作品完成所需具備的概念拆解,於前導課程讓學生分別一一操作試驗, 再給予任務目標,讓學生依據產品特性設計製作作品,最後結合環境裝設布置,期待學生能設計出有效的產品美化環境。
教師課後省思
- 此實驗課程,許多時候需要實際的手做。在過程中,發現學生手做的能力太薄弱,例如:不會使用美工刀切割紙張、不習慣用尺和圓規畫線、不會綁線…,以至於有時創作出來的作品,因不夠正確而導致失敗,也延誤課程的進度。建議可以結合生活科技課,協同教學,多一位老師的協助,顧到需要幫忙的同學,同時有機會讓學生多練習手做,對他們日後的學習更有幫助。
- 此植栽設計吊盆課程運用的材料為各式紙張(西卡紙、瓦楞紙),若放上真的植物,無法持久使用,因此此課程後續,可以請學生討論出一種合適的現代材料,兼具堅固、耐久、防水,可適用在陽台的植栽盆,下雨日曬較不受影響的材質。
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01結構及材質強度測試
1.摺疊結構測試:
各組取幾張西卡紙透過折疊的方式,製作五種造型,每一種造型其高度5cm,鋪上透明墊板,再於墊板上面置放美術課本,透過PK賽比較各組製作的結構物承載書本重量的高低,並紀錄在學習單中,同時請同學分析較強結構柱的原因,及較弱結構柱的問題。
2.瓦楞紙版直橫結構測試 :
取 2.5x30cm 直切與橫切瓦楞紙板於,並於末端懸掛重物,將紙條置於桌緣緩慢讓重物移出桌面,待紙張支撐不住,重物折彎後記錄摺疊位置。
比較 2 種裁切方式結構強度,紀錄於學習單上,各組討論並分析增強結構的原因。教師總結、比較各組實驗結果。 -
02結構測試
1. 十字卡榫結構測試:
各組取一張瓦楞紙版透過十字卡榫的方式製作兩個 5cm 高的柱子,完成後,放左右兩邊,鋪上透明塑膠墊、磚塊(在最上面),先請一位重量輕的同學站在上面,在一定的時間內,衡量十字卡榫承擔的重量,卡榫若沒有壓垮,接著請更重的同學試著站上去,直至十字卡榫無法承載重量為止,紀錄下它最後可乘載的重量。
2.運用十字卡榫的原理,設計一個三角造型的結構,測試其承載重量。
3.L形結構設計:將瓦楞紙版折成 L 形,在垂直面鑽 2 個孔作吊掛用,請學生設計有效結構支撐水平面使之能放置重物。 -
03模型研發試作
1.以校園三樓教室走廊的欄杆植栽為發想,請學生設計一個結構物吊掛式的植栽展示架模型。
2.小組繪製構想草圖。 -
04原型研發試作:盆栽架初步模型
1.運用前幾堂所學過的瓦楞紙結構原理(卡榫、L型、其他),以瓦楞紙為 材料,依照構想草圖,設計初步的結構模型。
2.教師與小組討論模型優缺點,提出調整與改良方案。 -
05原型研發試作:(放置一個三吋盆栽)
1.根據試作模型改良的狀況,修改或重新繪製設計圖。
2.設計可放置一個三吋盆栽的吊掛式花架模型作品。 -
06發表作品、分享設計理念、觀摩交流
1.在班級教室前面,將花架模型固定於欄杆,搭配適切的三吋盆栽。並做作品最後的修正與調整。
2. 小組發表作品,分享設計理念與作品特色。