現今社會物質豐裕,精緻漂亮的玩具唾手可得,但小朋友大多貪心厭舊,玩不到幾個月就會將玩具打入冷宮然後更渴望得到下一件玩具。家長與其買昂貴的現成玩具,倒不如和小朋友一起動手自製玩具!自製玩具能夠激發小朋友創造力、培養設計思維,同時兼具 STEM 教育元素,令小朋友邊玩邊學。Preface 以下為你介紹自製 STEM 玩具對小朋友的好處、自製玩具的種類及材料,並為你介紹 15 款 STEM 教材套。
鍛煉創造力和設計思維 自製 STEM 玩具不單只是簡單的勞作遊戲,亦可以鍛煉小朋友的創意思維活動。透過親手製作玩具,小朋友可以在實際的操作中培養出獨立思考能力及發揮創造力,更可以鍛鍊手眼協調及激發對事物的好奇心。
具有 STEM 教育價值 實行 STEM 教育的其中一個最理想的方法就是自製 STEM 玩具。其中的過程可以將 STEM 教育中關於科學、技術、工程和數學的元素融入在製造玩具的過程中,小朋友可以從中學到初步關於機械結構、電路原理等科學知識,令小朋友在理科的學習道路上贏在起跑線。
讓小朋友展現個性 家長可以在小朋友在實驗和玩樂的過程中的更加了解小朋友的個性。透過自製玩具,他們可以在作品中表現自我風格,從中找到自己的興趣和專長。這不單止培養了他們的個性,增強自信心,家長亦可以更了解小朋友的優點和特質。
提供家庭互動機會 即時小朋友平時學業繁重,通過自製 STEM 玩具這個互動,除了小朋友便可以寓學習於娛樂外,家長亦可以在繁忙的工作時間外與小朋友進行親子活動並促進感情。
經濟又實惠 自製玩具除了可以節省購買多餘玩具的開支外,其材料或 STEM 教材套的支出通常比購買全新玩具的少,性價比亦因為小朋友可以同時獲得學習機會及玩樂時間而比普通玩具高。
科學實驗 科學實驗型的自製玩具讓小朋友在玩樂中體驗科學的奧秘。透過實際動手操作,他們可以觀察、推理,培養批判性思考和解決問題的能力。例如,製作模擬發酵的實驗裝置,不僅學習了發酵的過程,還培養了觀察和分析的能力。
手工藝品 手工藝品型的自製玩具有助於培養設計思維和創造力。例如在製作彩虹夾或其他手工藝品的過程中,小朋友需要思考材料的搭配、顏色的選擇,這些活動促使他們發揮創意,鍛煉設計和想像的能力。
機械玩具 機械玩具的自製涉及到基本的工程知識。例如,製作風車模型需要理解風力轉動的原理,小朋友可以在遊戲中學到了一些基礎的工程及物理概念。
桌面遊戲 自製的桌面遊戲則強調了數學和邏輯思維。在設計遊戲規則的過程中,小朋友需要考慮數字、計算或然率,這些都是隱藏在遊戲中的數學學習。透過遊戲的互動,桌面遊戲也能夠培養他們的邏輯思維和策略性思考。
Source: Modern Teaching Aid
紙張和卡紙: 玩具例子:製作摺紙、剪紙拼貼遊戲、紙板城堡。 用法:發揮創意,用紙張製作各種形狀,促進手眼協調及設計能力。
可回收材料: 玩具例子:利用空罐、紙箱製作玩具汽車、娃娃床。 用法:培養小朋友對回收再利用的意識。
木頭和木工材料: 玩具例子:自製積木、木製拼圖、簡單木工手工藝品。 用法:培養手工技能,加深對木材料的認識。
積木和拼圖: 玩具例子:製作獨特造型的積木城堡、自創拼圖遊戲。 用法:培養邏輯思維,提升對於空間的想像能力。
塑膠瓶和容器: 玩具例子:利用空的塑膠瓶做成飛機、船,創造迷你花園。 用法:發揮創意,轉化可回收垃圾成不同的玩具,增強環保意識
紡織品和布料: 玩具例子:自製娃娃的衣服、布袋、毛巾動物。 用法:培養裁縫技術,打造獨特的玩具配件。
空罐和瓶蓋: 玩具例子:做成沙鈴等樂器。 用法:創造可以發出聲音的玩具和樂器,培養音樂興趣
磁性材料: 玩具例子:創作磁性拼圖、製作簡易磁力軌道。 用法:了解磁力原理等科學知識。
有機材料: 玩具例子:製作土製玩具、有機材料的手工塗鴉。 用法:培養小朋友對大自然的興趣,體驗手作樂趣。
顏料和畫筆: 玩具例子:繪畫自己的玩具、創作藝術品。 用法:發展藝術才華,訓練創意。
介紹: littleBits Starter Kit 是一套以電子零件構建而成的 STEM 教具套裝,旨在啟發孩子對電子科技的興趣。
目的: 通過自由組合電子模塊,培養孩子創造力、邏輯思維和問題解決能力。
適合年齡: 適合8歲以上的小朋友,尤其對電子和科技感興趣的小朋友。
過程需時: 取決於小朋友的學習進度,一般需要數小時至數天完成一個項目。
需要準備的材料: littleBits Starter Kit 包含各種電子模塊,家長無需額外購買材料。
步驟講解:
開箱準備: 將 littleBits Starter Kit 中的各種模塊取出,並確保每個零件的完整性。
了解基礎: 學習各種模塊的功能,例如LED燈、馬達、開關等。
構思項目: 小朋友可以根據自己的興趣構思一個電子項目,如自動燈光系統、搖控車仔等。
組裝模塊: 根據項目需求,將不同的模塊進行組裝,並使用磁性連接確保完成品穩固。
測試和調整: 完成組裝後,測試項目的功能,根據實際效果進行必要的調整。
分享和展示: 小朋友可以與家人及朋友分享他們的作品,展示他們的創意和技術及訓練表達能力。
介紹: Makey Makey Invention Kit 是一套能將日常物品轉變成觸控器的 STEM 教具,讓小朋友能夠利用生活上接觸到的物件創造具有互動性的發明。
目的: 通過將任何導電的物品轉換成觸控面,激發小朋友對發明和改造物料用途的興趣,同時學習基本的電子原理。
適合年齡: 適合 7 歲以上的孩子,特別適合對電子和物件互動性感興趣的小朋友。
過程需時: 操作簡單,一個項目可能在 30 分鐘到 1 小時內完成,取決於小朋友的創意和製成品的複雜度。
需要準備的材料: Makey Makey Invention Kit 包含主控板、連接線、夾線器等,家長及小朋友需要自備導電的物品,例如水果、鉛筆等。
步驟講解:
開箱檢查: 檢查套裝內容,確保所有零件完好無損。
連接主控板: 使用提供的連接線,將主控板連接至電腦。
夾線器設置: 將夾線器夾在導電物品上,如香蕉或湯匙。
建立觸控連接: 通過夾線器將導電物品連接至主控板。
編程: 使用提供的網上資源學習如何編寫簡單的程式碼,定義導電物品的功能。
測試和優化: 測試作品的互動性,根據需要進行程式碼的改良和修正。
創造發明: 利用 Makey Makey Invention Kit,創造出具有互動性的發明,如水果鋼琴或觸控遊戲。
介紹: 具有超過 20 個模型和實驗及數百個零件。其中包含五個主題,涵蓋物理和工程設計的多個領域。模型種類豐富,包括海上交通工具、陸地工程、空中裝置、社會工程和光學裝置。
目的: 透過實際動手製作,培養孩子的問題解決能力及創造力,並介紹基本的工程學概念。
適合年齡: 適合 8 歲以上的孩子,特別適合對機械結構、電子學和工程學感興趣的學習者。
過程需時: 套裝中包含各種模型及實驗,每個完成品的完成時間因難易度而異,從 30 分鐘到數小時不等。
需要準備的材料: 所有必要的工具、零件和建材均包含在套裝中,無需額外購買其他材料。
步驟講解:
選擇模型製成品: 從套裝中選擇一個工程學製成品,如製作機械手臂、風力發電器甚至潛艇。
閱讀說明: 仔細閱讀提供的說明書,了解模型的目標、步驟和所需工具。
裝配零件: 根據說明書的指導,開始裝配零件,建構出模型的基本框架。
測試和改良: 完成組裝後,進行測試,並根據實際效果調整和改良模型。
挑戰延伸: 完成一個模型後,小朋友可以使用其他零件挑戰更複雜的模型或進行自由創作,發揮創造力。
介紹: Osmo Genius Starter Kit 是一套結合實體元素和數位科技的 STEM 玩具。通過使用 Osmo Base 和攝影機,小朋友可以透過平板電腦實現獨特的互動體驗,如七巧板、物理學題目及繪畫等。
目的: 透過遊戲和活動,激發兒童的創造力、邏輯思維和數學能力。強調學習的樂趣,讓孩子在遊戲中自然而然地掌握 STEM 概念。
適合年齡: 適合 5 歲至 12 歲的學齡前和小學生。
過程需時: 學習時間取決於小朋友的進度和參與程度,可以按照自身興趣隨時進行。
需要準備的材料: 套裝已包括Osmo Base、攝影機,以及與應用程式搭配使用的遊戲元素。家長需自行為小朋友配備 iPhone、iPad 或 Fire Tablet。
步驟講解: 透過Osmo應用程式,指導兒童完成一系列有趣而具有教育意義的遊戲,每個步驟都與 STEM 主題相關聯,讓學習充滿樂趣。
介紹: Code & Go Robot Mouse Activity Set 是一套以老鼠機器人為主題的 STEM 玩具套裝。通過老鼠機器人與迷宮地圖的互動來培養小朋友基本編程概念。
目的: 旨在教授基本編程概念,培養小朋友邏輯思維和問題解決能力。通過遊戲,激發對科學、技術、工程和數學的興趣。
適合年齡: 適合學齡前和小學階段的兒童,特別是對編程和科技有興趣的孩子。
過程需時: 遊戲時間因兒童的進度而異,每個孩子都可以按照自己的節奏學習。
需要準備的材料: 包含完整的套裝,無需額外購買其他材料。材料包括機器老鼠、目的地卡片、編程卡片等元件。
步驟講解:
使用編程卡片規劃機器老鼠的移動路線。
將編程卡片放在合適的順序,指導機器老鼠達到目的地。
通過不斷調整編程,培養孩子對編程邏輯的理解和應用。
介紹: Mega Crystal Growing Lab 是一套由 National Geographic 出品的 STEM 玩具套裝,小朋友可以通過套裝進行水晶的成長實驗。
目的: 令小朋友了解結晶的形成過程,探索化學反應背後的科學原理。培養對科學實驗和礦物學的興趣,同時提高觀察和實驗設計的能力。
適合年齡: 適合中小學階段的兒童,對礦物和科學實驗有濃厚興趣的學生。
過程需時: 整個水晶成長過程可能需要數天至數週的時間,視水晶的種類和大小而定。
需要準備的材料: 套裝已包含水晶種子、成長液、實驗容器、安全配件等。家長無需額外購買其他材料。
步驟講解:
按照說明書指示,將水晶種子應用在成長液中。
定期觀察水晶的成長,了解不同條件下水晶的形成。
透過實驗過程,深入理解結晶和礦物學的相關知識。
介紹: 3Doodler Start Essentials 3D Printing Pen Set 是一套專為兒童打造的 3D 列印筆套裝。小朋友可以利用這支 3D 列印筆創造出立體的塑膠完成品。
目的: 通過構思完成品及製作過程,啟發兒童的創造力和空間想像力,透過手動操作實現 3D 列印的概念,令小朋友親身體驗 3D 列印技術的奧妙。
適合年齡: 適合 8 歲以上的兒童對藝術和設計有興趣的孩子。
過程需時: 學習和使用 3D 列印筆的時間因個人經驗而異,但通常小朋友都能夠快速上手。
需要準備的材料: 使用者無需額外購買其他材料,套裝已經包含 3D 列印筆、可換式繪畫頭、彩色繪畫筆芯等。
步驟講解:
將 3D 列印筆插入電源,等待預熱。
選擇合適的繪畫頭和彩色繪畫筆芯。
設計完成品並構思整個製作過程的步驟
在空間中創作出各種立體圖形和結構。
介紹: Gravitrax Starter Set 是一個球體迷宮建構套裝,專為 STEM 教育而設計。小朋友可以通過創建自己的迷宮和軌道,探索引力、動能轉換等物理原理。
目的: 將教育和娛樂相結合,讓小朋友在構建迷宮的過程中學到物理學和工程學的基礎知識。提供實際的實驗體驗,培養解難和邏輯思考能力。
適合年齡: 適合 7 歲以上的兒童。各年齡層可以根據自己的理解程度和興趣水平使用。
過程需時: 建構一個完整的 Gravitrax 球體迷宮的時間因難度和複雜性而異,但通常需要花多一些時間來安排和調整軌道。
需要準備的材料: 包含迷宮元件、球體、軌道片段、支柱等。不需要額外購買材料,套裝已經包含了開始建構的所有必要元素。
步驟講解:
閲讀説明書,了解不同配件的功能。
選擇合適的軌道片段和支柱,開始構建基本的迷宮結構。
測試小球在不同軌道上運動的效果,逐步調整和改進迷宮設計。
介紹: 4M Green Science Weather Science Kit 是一個專為學習氣象科學而設計的 STEM 套裝。套裝中包含各種實驗工具和材料,令小朋友了解和模擬不同天氣現象的形成過程。
目的: 教育小朋友有關氣象學的基本知識,包括風、雨、雲、氣壓等相關概念。提供實驗和觀察體驗,幫助小朋友理解天氣現象的成因和變化。
適合年齡: 適合 8 歲以上的兒童,以及對氣象科學有興趣的小朋友。套裝中的實驗和活動設計考慮了不同年齡層的參與者。由於實驗過程涉及酒精,家長需要全程監測小朋友的實驗過程。
過程需時: 完成整個套裝的實驗和活動的時間因難度和深度而異,並需要時間進行實驗和觀察。
需要準備的材料: 包含測量工具、實驗液體、模型材料等。家長不需要額外購買材料。
步驟講解:
閲讀説明書,了解各項實驗的目的和步驟。
根據指南逐步進行不同的實驗,涉及的主題包括製作風向計、觀察雲的形成等。
進行實驗過程中,小朋友可以親自觀察和記錄天氣相關的現象。
介紹: Grow N’ Glow Terrarium Kit 是一個讓孩子創建和培育自己微型生態系統的 STEM 教具套裝。小朋友可以親自種植、觀察和欣賞他們自己的植物環境。
目的: 教育小朋友有關生態系統、植物生長和生命週期的基本概念。通過實際參與植物培育過程,培養孩子對自然科學的興趣。
適合年齡: 適合 6 歲以上的兒童,特別適合對植物、自然和生態學有濃厚興趣的孩子。套裝中的活動和實驗設計簡單易懂,適合幼童參與。
過程需時: 完成整個套裝的活動通常不需要太長時間,過程取決於植物的生長速度。小朋友可以在觀察植物生長的同時,享受整個培育過程。
需要準備的材料: 套裝已包含透明的玻璃容器、種子、土壤、裝飾物、發光植物種子等。
步驟講解:
檢查所有提供的材料和工具。
按照附帶的説明書,將土壤、種子和裝飾物分層添加到透明容器中。
放置發光植物種子,定期澆水,觀察植物的生長和發光效果。
介紹: National Geographic Science Magic Kit 結合了 20 個科學實驗,這些實驗既具有魔法效果又能啟發小朋友對科學的興趣。小朋友們將有機會透過實驗彎曲金屬、製作消失的試管、讓硬幣浮起等魔術,體驗獨特的科學魔法。
目的: 每個實驗設計都像魔法一樣,使小朋友在有趣的魔法表演中學到科學知識。透過套裝中提供的魔法棒和白手套,讓小朋友們更身臨其境,享受有趣且教育性的魔法體驗。
適合年齡: 適合 6 歲以上的小朋友,尤其適用於對魔法和科學兩者都有濃厚興趣的學齡前和小學生。
過程需時: 每個魔法實驗都經過精心設計並可以在短時間內完成,避免小朋友失去專注力及興趣。簡易的設計使小朋友們能夠輕鬆地進行實驗,觀察奇妙現象,深入理解其中的科學原理。
需要準備的材料: 包含套裝中特有的魔法道具、科學實驗工具,以及一份詳細的實驗指南。家長可能需要一些常見的家用物品,如水、容器等。
步驟講解:
確認所有魔法道具和實驗工具的完整性。
依照套裝中提供的詳細說明,進行每個魔法實驗,享受魔法表演的樂趣。
實驗説明書提供了豐富的插圖和小朋友都能夠明白的說明,讓小朋友們更容易理解其中的科學原理。
介紹: KiwiCo - Domino Machine 是一個可以讓小朋友動手製作的骨牌機器人。完成製作後的機器人可以幫助設置骨牌,使得多樣化的骨牌路徑設計更加有趣。套裝附送閱讀小冊子令小朋友可以了解骨牌藝術的有趣事件以及世界各地的骨牌藝術家和記錄。
目的: 通過構建 Domino Machine,小朋友能夠自行設計並搭建各種骨牌路徑,培養他們的創造性和問題解決能力。透過探索連鎖反應、能量轉移和潛在能量的科學,小朋友可以獲得有趣的科學體驗。
適合年齡: 適用於 8 歲以上的小朋友,激發他們對科學和工程的好奇心,並提供一個具有 STEM 教育意義的手作體驗。
過程需時: 完成整個 Domino Machine 的搭建可能需要約 1-2 小時,具體時間視小朋友的經驗水平和年齡而定。套裝提供詳盡的說明書和視頻教程,協助小朋友順利完成機械構建。
需要準備的材料: 套裝內含有所有構建 Domino Machine 所需的材料,包括 100 個木製多米諾骨牌、一個便捷的小螺絲刀、圖解藍圖,以及透過線上視頻教程進行額外的協助。
步驟講解:
依照說明書的指引,按照順序逐步製作 Domino Machine。
小朋友可以在製作過程中學到有關機械結構和連鎖反應的知識,建構基本的骨牌技巧,如曲線、分割和堆疊結構,並了解在多米諾之間留出安全空隙的重要性。
完成後,可以享受 Domino Machine 自動放置多米諾骨牌的機械魔法。
透過實驗和設計過程,培養小朋友的設計技能,同時通過12頁小冊子深入了解連鎖反應、能量轉移背後的科學,以及潛在能量的威力。
介紹: K’NEX Education STEM Explorations Gears Building Set 包含超過 140 個零件,適合單獨的小朋友或 2 名小朋友一同組建 3 個齒輪模型:曲柄風扇、汽車窗戶和打蛋器。
目的: 學生將通過構建模型深入了解齒輪配置、齒輪比、旋轉速度、槓桿效應等概念。提供實際的 STEM 體驗,令小朋友可以學習初步的物理及工程學知識。
適合年齡: 最適合初小學生
過程需時: 完成一個模型可能需要 30 分鐘至 1 小時,視小朋友的經驗和年齡而定。隨著經驗增加,小朋友可以挑戰更複雜的齒輪配置和模型。
需要準備的材料: 套裝提供了多款零件,讓小朋友能夠創建各齒輪模型。家長無需準備額外材料。由於套裝包含細小零件,所有活動應在家長監督下進行,以確保安全。
步驟講解:
開箱檢查:檢查套裝內容,確保所有零件完好無損。
熟悉零件:小朋友可以通過手冊瞭解每個零件的名稱和功能。
按照步驟構建:依循手冊中的圖文指引,逐步構建每個模型。
測試和調整:完成構建後,小朋友可以測試模型的運作,並根據需要進行微調。
挑戰更高難度:嘗試自行設計更複雜的齒輪配置,拓展工程能力。
分享和展示:與朋友及同學分享並展示他們構建的獨特齒輪模型。
介紹: Thames & Kosmos Mega Cyborg Hand 是一個可穿戴的機械手套,套裝採用氣壓和水的動力而非電機和電池,並通過手指操作來實現機械手的運動。小朋友可以從中了解氣壓和水力系統在工業機器人中的應用,例如汽車零件的運作。該套裝在 2012 年贏得 The Toy Association 的 STEAM Toy Of The Year。
目的: 通過親自組裝及操作機械手指,小朋友可以深入了解氣壓和水力系統的運作原理,啟發對機械工程和液壓技術的學習興趣。
適合年齡: 7 - 10 歲的小朋友可能需要家長協助完成組裝,10 歲以上應可以獨自完成機械手套
過程需時: 構建這個可穿戴機械手可能需要 1.5 至 2 小時,視小朋友的經驗和年齡而定。
需要準備的材料: 一切所需材料均包含在套裝中,無需額外購買。提供詳細的說明書,指導小朋友完成機械手的組裝。
步驟講解:
開箱檢查:確保套裝中包含所有所需的零部件。
組裝氣壓和水力系統:小朋友學習如何構建氣壓和水力系統,使機械手運作。
組裝機械手結構:按照說明書的指引,逐步組裝機械手的各個部分。
適應手形:調整機械手的各關節,以適應不同手型。
實際操作:通過手指操作,體驗機械手的開合和抓握功能。
介紹: Botley the Coding Robot 2.0 Activity Set 是一個獲得年度最佳玩具獎的編程玩具,小朋友可以從中得到編程體驗。套裝中包含 Botley 2.0 機器人、編碼卡片和其他零件,可讓小朋友通過編程轉變 Botley 的形象,將 Botley 2.0 變身為火車、警車、鬼魂等。套裝更提供擴展的編程風格,包括通過音樂、燈光和運動進行編程。
目的: 通過使用編程技能,培養小朋友的邏輯思維、問題解決和計算概念。促進 STEM 教育,引導小朋友深入了解編程原理和機器人技術。
適合年齡: 設計適用於 5 至 12 歲的小朋友
過程需時: 完成基本活動可能需要 30 分鐘至 1 小時,視小朋友的年齡和經驗而定。隨著技能提升,小朋友可以進行更複雜的編程和活動。
需要準備的材料: Botley 套裝內含所有必要的零件,但需要一個平坦的表面供 Botley 運動。
步驟講解:
開箱檢查:檢查 Botley 套裝,確保所有零件齊全。
瞭解 Botley:小朋友可以通過説明書簡單的介紹瞭解 Botley 的基本功能。
組裝 Botley:根據說明書的指引組裝機器人。
學習編程:使用編碼卡片學習如何為 Botley 編程,讓它執行不同的動作。
實際應用:進行交互式的編程活動,例如避開障礙物、跟隨線路等。
創意發揮:小朋友可以自行設計編程序列,展示創造力和解決問題的能力。