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CIS Secondary|中学部STEAM:消化系统的跨学科探究

2026-03-09
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本文撰写:中学部steam老师-Peggy Fok



在我们最近的STEAM单元中,学生们围绕一个核心科学问题展开探究人体的消化系统是如何运作的?当有异物进入消化道时,会发生什么?


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学生们首先通过研究消化道的结构和功能,跟踪食物从口腔到大肠的过程,解释了机械性消化和化学性消化是如何协同作用,将食物分解,如何吸收营养,并且每个器官在保持健康中的特殊作用。


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随后,我们将这些知识与一个现实世界的安全问题——婴儿和幼儿的窒息问题联系起来。学生们研究了婴儿意外吞下的常见物品,包括小电池、骨头、葡萄和花生酱等浓稠食物。


这一研究引出了本次STEAM课堂的挑战:设计一个可运行的模拟装置,展示在不造成损伤的情况下,从消化道中移除异物。



在制作原型装置之前,学生们先进行了导电材料实验,测试不同材料的导电性能,并搭建闭合电路。随后,他们使用铝线搭建狭窄的“婴儿消化道”模型,以金属镊子作为“手术工具”,设计出类似经典游戏:“模拟手术”的装置。一旦镊子触碰到金属线路,电路就会闭合并触发蜂鸣器,以示“手术失败”。


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这一挑战极其考验精准度与稳定性。游戏规则包括:

  • 每次操作只能使用一只手

  • 每轮仅有一次尝试机会

  • 不得移动装置或重新摆放异物


成功取出一个“异物”可获得 10 分,若触发蜂鸣器则 扣除 5 分。学生们刻意将“消化道”设计得狭窄且具有挑战性,在设计过程中不断运用测量、问题解决与迭代优化



在限时挑战赛中,课堂气氛紧张而热烈。我们也为表现出色的“外科医生们”喝彩:


  • 8年级 – Veien、Cecilia 和 Christine

  • 7年级1班 – Andy、Raiyan 和 Wafia

  • 7年级2班 – Jessica 和 Ava



本单元以正式的演示和书面评估作为结束,评估内容包括科学理解和设计推理。


这个项目展示了我们的STEAM课程如何将生物学、工程学和应用物理学结合到严格的实践学习中。学生们不仅仅是学习系统的工作原理,他们还设计、测试、优化并辩护自己的思考。我们热情欢迎您来参观我们的课堂,亲自体验这一挑战!