
Quality Education Fund Thematic Networks
Self-directed Learning as a Strategy to Promote STEAM Education
in the Era of Artificial Intelligence

微氣候監察
本教學計劃為四年級科學科「氣候變化」單元,聚焦微氣候探究,結合STEM與生成式AI,歷時五課節。學生以四人小組形式,通過混合式學習(預習短片、報告)了解微氣候及影響因素(如建築物、水體)。課堂中,學生使用micro:bit編程製作自動氣象站,監測溫度、濕度、PM2.5等,設計防水、通風外殼,並投票選定校內設置地點(如水池、天台)。利用ThingSpeak物聯網平台收集一週數據,在教師的指導下以生成式AI 整理龐大數據,生成圖表及報告,培養學生資訊素養與慎思明辨的能力。學生自主選擇匯報方式,展現個性化成果。中期以Padlet自評進度,最終報告由AI 初步評分、教師調整。計劃克服學生認知限制與技術挑戰(如電源、網絡),參與度達近100%,增強學習動機。此設計通用性強,適用其他學科,並展示AI 於教學的正面角色,鼓勵教師探索AI 應用。
保良局世德小學

智能消毒燈
本教學設計是配合《傳染病》的課題,引導學生將常識科關於細菌與傳染病的課堂所學應用於解決實際生活問題。教學法上,活動採用了「問題導入學習法」(Problem-BasedLearning,PBL)作為核心框架,並分為三個階段進行。階段一是麵包種菌實驗(PDAR):學生以小組形式進行麵包種菌的對照實驗,學習並實踐科學探究步驟,驗證生活環境中細菌的存在。階段二是設計與製作智能消毒裝置(PDIR):學生學習Micro:bit編程和「自動決策」概念,動手設計並製作智能消毒裝置,將構思化為實物。階段三是反思與改良:學 生對自己製作的「智能消毒燈」進行反思與優化,並探討市面上其
他消毒產品的設計,將學習與真實社會應用連結。在電子工具應用方面,學生運用Padlet上傳腦圖、分享實驗設計與成果,並進行同儕互評,促進了
協作與交流。核心部分則是利用Micro:bit實物編程,讓學生親手製作出具備自動化功能的智能產品,極大地提升了學習的吸引力和滿足感。
元朗官立小學

月相----Micro:bit電子月曆
本教學設計以「跨平台電子月曆設計」為主題,引導學生結合數位工具與編程技術,製作一個能動態展示月相變化的電子月曆。學生透過Recraft設計電子月曆,學習3D建模基礎。以Tinkercad將Recraft輸出的支架模型進一步優化,並完成3D打印實體製作。再用micro:bit編寫月相變化程式,實現日期與月相圖像的循環顯示功能。課堂採用混合式學習模式,學生透過教學短片、設計範例及分組任務指引(反轉教室),課前自主預習工具操作技巧,課中則著重實作與問題解決。學生以3至4人一組分工合作,依專長分配建模、打印測試或程式編寫任務,過程中需討論如何整合各平台成果。透過此專案,學生不僅掌握3D設計與物聯網編程的基礎技能,更培養系統
化思維與團隊協作能力。
圓玄學院陳國超興德小學

「自然探知館x STEAM」昆蟲成長科探活動
本教學設計對象是五至六年級。學校一直重視自然生態教育,在校內設置了蝴蝶園、「蟲森出發」爬蟲角和「自
然探知館」,希望通過飼養不同的昆蟲和動物,引發學生對自然生態的關注和興趣,並引導他們從多角度觀察、探索大自然的奧秘,同時培養日常生活中的環保意識。是次探究活動以飼養昆蟲為主題,融入科學探究與STEAM教育元素,旨在提供學生創新多元的學習體驗。學生需要探究不同環境的因素(例如光度、聲量等等)對昆蟲生長的影響。學生透過親身參與飼養昆蟲的過程,不僅能進行生命教育,更能培養學生勇於探索的科學精神與負責任的處事態度,為學生創造特別的學習經歷。
大埔浸信會公立學校

RGB燈控制程式
本教學設計旨在引導中學二年級學生透過文字式編程學習計算思維與硬件控制。課程結合 Python 程式語言與 ESP32 Laboratory 電路板,讓學生在 Thonny 編輯環境中,深入認識 RGB 燈的混色原理及實際應用。課堂採用任務導向與雙人協作模式,循序漸進地設定五個實作任務:從控制單一 RGB 燈的亮滅與變色,到運用「for 循環」一次性控制所有 燈光並設定指定顏色,最後進一步結合 random 函數實現隨機換色的「聖誕燈飾」效果。本教案打破以往僅使用積木式編程的限制,成功將圖形化編程過渡至文字編程,在提升學習挑戰性的同時增強趣味性,有效培養學生的問題解決與團隊合作能力。
張振興伉儷書院

火山爆發模擬實驗
本教學設計對象為四年級學生,教師引導他們探索火山爆發的基本概念、成因及影響。課堂設計包括啟發導入、知識講解、實驗活動及反思總結。學生配合學科知識,能夠更深
入理解火山爆發的現象及其背後的成因。在啟發導入階段,教師透過引導性問題激發學生的好奇心,引起學生的興趣,促使他們分享已有的知識。教師配合簡報展示火山的結構及其類型,讓學生學習火山爆發的過程,包括岩漿的上升及噴發情形。在實驗活動中,在教
師的安全監督下,學生動手製作小火山,通過運用梳打粉和白醋模擬火山爆發,觀察化學反應的過程,讓學生理解當中基本化學變化的原理,同時培養他們的觀察能力和實驗技能。最後,教師引導學生分享他們的學習體驗和觀察結果,並鼓勵學生思考火山活動對環境和人類生活的影響。課堂強
調學生的學習經驗,學生通過實驗和觀察,加深對火山爆發的理解,使他們主動建構知識庫,提高學習動機。
仁愛堂劉皇發夫人小學

如何透過色光提升室內水耕種植的產量?
本教學設計以透過自主學習,引導中三學生以STEAM教育方式探究「如何透過不同色光提
升室內水耕種植的產量?」。學生分組合作 ,從問題探究、實驗設計、系統搭建到數據分析,作全面參與的學習過程。透過跨學科模式,學生於科學堂延伸中三科學課程中「可見光譜」的課程內容,思考提升室內種植產量的方法,以應對可持續發展和糧食安全的議題,繼而利用水耕羅馬生菜,設置不同變項,設計探究實驗。學生繼而於電腦堂利用micro:bit和ThinkSpeak (IoT 平台) 搭建IoT 植物生長環境監察系統,製作能定時開關光照系統的LED燈箱,自動實時量度及紀錄植物不同生長環境數據。學生每天量度及記錄羅馬生菜的生長參數後,於數學堂學習應用估算、統計等方法分析,學習利用Google Sheets 製作合適圖表呈現實驗結果。最後於科學堂作數據匯報,作進一步討論、歸納和
結論。
天水圍循道衞理中學

Scratch動感遊戲製作
本教學設計旨在結合跨學科學習與生成式人工智能技術,專為中二年級學生打造一個涵蓋電腦與英文科的 STEAM 課程。課程主要針對學生英語詞彙不足及讀寫障礙等學習差異,透過兩大階段引導自主學習:第一階段讓學生使用 Google 翻譯及 POE 平台(Stable DiffusionXL)編寫包含「畫風、角色、感受/動作」的指令(Prompts),生成對應的圖像以強化英文單詞記憶與應用;第二階段則利用兼具人臉識別功能的 Scratch 編程平台,結合體感互動與故事背景,帶領學生綜合運用生成的圖片與音樂創作「接物遊戲」。同時,課堂運用 Padlet 平台整合學習資源,讓學生依個人進度查閱指引,有傚照顧學習差異並提升學習動機。
賽馬會萬鈞毅智書院

AI人工智能垃圾分類回收箱
本教學設計以小學五年級為適用對象,跨越常識科、視覺藝術科及學校電腦科,整合STEAM 與 AI 人工智能教育。教案以「AI 垃圾分類回收箱」為主題,引導學生運用前端科技解決現實環境問題。在研習過程中,學生於電腦科運用Google Teachable Machine 拍照訓練 AI 影像分類模型,並將模型連結至Stretch3
(Scratch) 編程與 micro:bit,控制伺服器馬達自動開啟相應的回收箱;常識科引導學生理解垃圾分類對環境的影響及 AI 的日常生活應用;視藝科則配合「藍廢紙、黃鋁罐、啡膠樽」的分類概念,引導學生設計與美化回收箱模型外觀,傳遞環保理念。
聖公會聖米迦勒小學

智能音樂盒
本教學設計分為兩個階段,首先,學生於第一學習階段已學習簡單編程,並把自行揀選的歌曲編譯成程程碼再上傳到微電腦上,然後接駁喇叭,再透過按鈕控制音樂播放。於第二階段學習中,老師於設計與科技堂引入設計思維,引導學生思考如何改良音樂盒,例如:當使用者手部不靈活而未能按動播放鍵時,如何改良設計方
便他們使用音樂盒?之後於電腦堂中,老師教授人工智能的應用,例如:人工智能視覺(AI Vision)及圖像辨識。然後,於設計與科技堂上,老師引導學生思考利用人工智能技術改良音樂盒。最後,學生成功結合人工智能與電子音樂盒,利用圖像辨識技術,先訓練人工智能視覺辨別不同圖像,當電腦辨識到不同圖像便會播放不同音樂。最後,學生成功製作一個適合手部不靈活人士使用的音樂盒,用家需於鏡頭前展示特製圖卡,音樂盒便會播放相應音樂。
聖芳濟各書院

「冰山融化」科學探究活動
本教學設計為四年級常識科「地球與太空」範疇下的一個科學探究活動,主題為「冰山
融化」,共兩教節。 課程設計以「自主學習」為核心策略,推動STEAM教育,將
學生由知識的被動接收者,轉化為主動的探究者。活動引入了科學探究的「PDAR」(提問和規劃 Plan、實施和記錄 Do、整理和分析Analyse、表述和反思 Review)框架,引導學生經歷一個完整的科學探究過程。 課堂運用了「Think-PAIR-Share」、小組討論等多元化合作學習策略,鼓勵學生協作解難。電子工具應用方面,學生在課前需利用Padlet平台及指定網站搜集全球暖化的資料,培養其資訊素養及自主學習能力。 課堂中,為解決冰塊融化需時較長的難題,學生利用攝影機及縮時攝影技術記錄實驗,這不僅解決了技術問題,也提升了學習的趣味性和學生的參與度。
元朗官立小學

通電通關通通過
本教學設計透過學習閉合電路原理,設計及製作一個名為「通電通關通通過」的攤位遊戲。學生將學習如何利用導電體和絕緣體的特性,結合 micro:bit 編程,設計出一個互動的遊戲裝置。遊戲的目的是讓玩家通過觸碰導電體來完成電路,並通過 micro:bit 記錄數據,最終完成遊戲挑戰。在學習過程中,同學利用Google Classroom 作為學習平台,學生可以從網上閱讀資料、分組進行製作、分享研習成果及紀錄。同時,應用於學校電腦科所學的micro:bit編程解決遊戲設計的問題。當在課堂上遇到製作上的困難時,老師會入組提供指引及協助。學生在設計並完成製作遊戲後,以口頭報告形式進行介紹攤位遊戲的成品。
圓玄學院陳國超興德小學

電流急急棒
本教學設計以小學五年級為適用對象,跨越常識、數學、視覺藝術及學校電腦科,貫徹STEAM 跨學科研習理念與工程設計循環(Ask - Imagine - Plan - Create - Improve)。教案以製作「電流急急棒」為核心任務,引導學生結合科學、科技與藝術進行解難。在研習過程中,學生於常識科理解閉合電路原理並測試導電體與絕緣體;電腦科運用micro:bit 編程控制 LED 圖案與音效,並連結裝置形成閉合電路;視藝科結合「禁毒行動」主題,運用一筆畫與抽象簡化技巧設計鐵線導電路徑;數學科則搜集試玩數據,運用 Excel 製作複合棒形圖以分析及評估遊戲難易度,進而進行工程改良。
聖公會聖米迦勒小學





























