【STEM】小学生大玩高尔夫球工作坊 揉合科学概念提升运动表现

撰文: 陈乐希
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STEM教育是指以科学(Science)、科技 (Technology)、工程(Engineering)及数学(Mathematics)四个范畴,培养小朋友创意及科学兴趣。后来有人加入美术(ART)范畴,令STEM变成STEAM。但原来除了Art,A也可以是Action。上星期,120名来自八间本地小学的小三至小五学生,参加了香港高尔夫球及网球学院(HKGTA)的“STEM + A”体验日,透过不同工作坊了解高尔夫球所涉及的物理学概念,结合科学和体育,改善运动技巧和表现。摄影:陈乐希

当天的两个工作坊都是以“能量的转换”为主题。首先,小朋友透过动手砌出一个近似“牛顿摆”的发球小模型,学习牛顿第二运动定律。他们用木棒砌出发球架,V字型绑上玻璃珠,再用饮管制作出球座。之后小朋友可以反复测试用玻璃珠碰击薄荷糖和另一枚玻璃珠,让他们观察用同样击球工具和角度碰击不同质量的物件时,会有什么样的结果。小二的叶沛嘉同学测试后,便说:“薄荷糖比玻璃珠飞得远。”当中的原理是什么呢?

控制质量能控制距离

策划课程的张玛珊博士解释,小朋友自制的发球架固定了钟摆的角度,用同一个击球力度和角度,薄荷糖质量较小、重量较轻,可以有角度地飞弹出去,着地点较远;而玻璃珠跟用作击球的玻璃珠一样重,质量也一样,很快就掉下,飞弹不远。这个小实验让小朋友了解到,发球时控制质量就可以控制距离。虽然打高尔夫球不能控制球的质量,但这个原理在不同运动中可以看得到,例如打棒球投球可以投很远,但用同样力量推铅球不能推出一样距离。

完成了小模型,下一部分就是把模型放大,进一步学习击球角度的重要性。小朋友踏进另一个课室,便看到4个发球器和两条赛道。他们要来个比赛,把球发射到对方最远的区域(蓝色区为两队间的界线)的为止胜出。小朋友要透过转换不同高度的底座,调较撃球角度,控制球的距离和高度。

击球角度影响动能位能

这个部分讲解的原理是能量的转换,动能和位能的关系。若果发球器击球时的能量不变,大部分能量转成位能的话(即把球打得很高),便会有高而不远的效果,少了向前飞的动能。这情况跟踢足球一样,要踢出又高又远的波,要有一定的角度和技巧,在位能和动能之间取得平衡。

有学生成功找出最坐发球角度,打出最远发球,亲身体验摆动、撞击角度与力度等物理学概念。(由主办机构提供)

除了工作坊,在室内运动场中也有15个循环训练小站,让小朋友透过不同的小游戏锻炼身体。每个小站都有其作用,例如用魔术贴球掷向标靶,可以训练小朋友的手眼协调,而模拟打高尔夫球的小游戏可以训练上下半身的协调。

游戏中体验运动所需的身体协调

HKGTA Jack Nicklaus高尔夫球学院总监Billy Martin指,这些小站都是以游戏方式进行,因为小朋友在玩游戏的过程中会学习得更快,他们能自己体验和感受得到打高尔夫球和网球的原理,不用大人刻意跟他们解释。另外,他也提醒我们不要轻看一个简单的跳跃动作,其实小朋友能够跳跃得好,是证明他能协调和控制好上下半身。而他有一个小秘诀令小朋友保持新鲜感,就是要求小朋友每一分钟换下一个训练小站。

运动和科学是不可分割的。
生态教育及资源中心科学事务经理 张玛珊博士

这个体验日是源于由生态教育及资源中心及HKGTA共同策划的“STEM+A”课程,当中张玛珊博士十分强调运动和科学的关系,指“运动和科学是不可分割的”。她指其实运动背后有很多科学原理,学习击球角度与发球距离的关系、了解高尔夫球所涉及的能量转换,再有效运用它们的话,便可以提升运动表现。例如球员了解到击球的角度,便会知道45度是最佳角度令球飞得最远。而且现时还有有运动科专科,除了改变技术,亦可学习避免受伤的方法。

课程预计将于新学年全面推出,分为初小、高小、初中、高中四个阶段,设有各式各样科学与运动并重的工作坊,适合小一至中四学生参与。小学部分着重提升小朋友对运动和科学的兴趣,而中学则主要以不同实验深化他们在书本上学到的知识。课程为期一个学期共10节课,8节工作坊会在学校进行,2节实践课会到HKGTA进行。

另外,HKGTA亦提供资助计划让中小学申请。机构会全额资助20所中小学,每所8位学生,让他们每个星期都能到学院参加高尔夫球和网球课程,希望能帮助有天份但缺乏资源的学生发挥潜能。表现理想的学生有机会加入机构代表队,参加不同比赛。

学生练习推杆入洞技巧及手眼协调。(由主办机构提供)