科學科氣象學延伸課程

Blocky:「氣象學 + 工程學」課程

課程編號: TC-B-C-09

教學對象

年級:小四至小六

班級人數

20 – 40 名學生

時間

總時數:9 小時

每節:1.5 小時(共 6 節)

地點

校內課室(需要 2.4G 無線網絡及電腦)

課程預期學習成果

  1. 識別及解釋常見氣象數據及其日常意義
  2. 解釋物聯網(IoT)傳感器的基本概念,並描述其在數據收集及顯示中的角色
  3. 認識核心工程設計概念,並能說明系統運作流程
  4. 掌握使用積木式編程讀取傳感器數據,並在介面上顯示及更新數據
  5. 運用「預值」及「如果……否則……」邏輯,建立簡單「天氣狀態/警示」規則
  6. 記錄一段短時間的數據並作基本解讀,並基於數據進行簡單分析
  7. 使用人工智能(LLM)作為輔助分析數據,懂得撰寫提示詞,並作出負責任判斷
  8. 清晰表達技術概念,提升運用科學、科技、工程與數學知識解決真實問題的信心

評分政策

  • 課堂活動及參與:30%
  • 氣象塔組裝、傳感器整合及編程練習:40%
  • 數據分析與人工智能應用:30%

工具及資源

  • Blocky 氣象儀
  • 大語言模型工具
  • 手提電腦
  • 2.4G 無線網絡

教學計劃

節次主題預期學習成果時數
1氣象數據與系統入門
  • 能說出主要氣象數據種類(氣温、風力、風向、濕度、降雨量等)
  • 認識一些常見天氣現象(霧、雨、雪、霜、雹等)的成因
  • 能用「傳感器 → 程式/控制板 → 顯示/警示」描述氣象監測系統的基本流程
  • 完成分組及設備準備,並能在介面上看到至少一項即時數據
1.5 小時
2氣象儀安裝與檢查
  • 能辨認氣象儀器的主要部件(傳感器、連接線、電路板、平台等)
  • 能依指引完成基本安裝與連接,並確認供電及連線正常
  • 理解工程除錯概念:先描述現象,再用逐步排查
1.5 小時
3編程基礎(一)
  • 建立 Blocky 程式,從氣象儀讀取至少三種數據並顯示在平台上
  • 理解「更新頻率」與「讀數穩定」的概念
  • 了解數據傳輸方式
  • 能以步驟說明程式流程(Logic Flow)
1.5 小時
4編程基礎(二)
  • 能解釋甚麼是預值,以及為何要把連續數據轉換成「狀態」
  • 能使用「如果……否則……」邏輯,將傳感器讀數與預值作比較
  • 能按情況上傳提示、警告及錯誤,令不同狀態清楚呈現
1.5 小時
5數據解讀與情境分析
  • 能完成簡單摘要(最高、最低、平均等),並描述趨勢(上升、下降、穩定、突變等)
  • 能分析出數據於航空情境下會有何影響
  • 了解實際情況下的緊急操作安排與科技如何協助減低風險
  • 能掌握 AI 工具於數據分析的作用及「AI 幻覺」
1.5 小時
6案例學習與匯報
  • 能利用已學習的知識及氣象儀,連繫日常生活
  • 能以數據支持決定(例如遇到大風、大雨或高濕度等,建議如何安排活動或出行)
  • 能完成整合示範:讀取數據 → 顯示 → 套用警示規則 → 輸出狀態,並保持穩定運作
  • 能清楚說明系統為了甚麼、系統做甚麼、系統規則是甚麼、數據顯示了甚麼、結論是甚麼等
1.5 小時
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