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樂高LEGO課到底在學什麼?

5/30/2013

喜歡玩樂高的大朋友，覺得給孩子買好玩樂高的盒子，讓小孩可以獨自玩就很好了，這樣組裝活動型態是不錯，但可能過於靜態，可以少了啟發、討論、分享、和參與的過程!
樂高課程在一般夏令營或安親班，常是同學一人一盒數量不多的固定零件，給組裝說明，或曾組裝過的照片，讓學生按照圖片看圖自己動手組裝，組裝後開始玩，時間快到的時侯，就讓學生拆解且收好，對孩子來說很好玩，家長自然覺得也是不錯課餘活動!讓孩子用組裝說明的方式，的確可以做出不同的作品，看起來課程也豐富，然而孩子在這樣的過程，除了按圖動手做，學習到什麼呢? 孩子的時間是寶貴，成長的過程也只有一次，常需要家長接送，家長的時間成本要列入考量，如真要選擇樂高課程，是否有更好的選擇?

在帶領很多樂高積木課後，我們發現一件事，就是相信孩子的能力，不要給他們太多的指令，或過於完整的組裝說明書，這樣會框限小孩的想像力，在我們的課程中，給孩子充足的樂高零件，用影片帶起小孩的興趣，老師用口語的方式帶領組裝過程，過程中持續鼓勵孩子領先老師目前的步驟，用自己的方法嘗試下一步，不斷地正確猜出老師想做的步驟，孩子感覺有自信，而且他很有機會可以發展出自己獨一無二的作品。

以樂高基礎機械常見的車用雨刷為例，下面是教學教案中所設定的成品，先帶領一隻雨刷，再讓學生自己做第2隻或是第3隻。如果不讓學生看到組裝說明的最後一頁完成圖，他們就會想像出自己的雨刷，他們愛做的不一定是老師課程中帶的雨刷，就發展出自己特色作品，有人可以做成步行獸，有人做工程車可以拆房子，再有人可以做成鐘擺，大家做的都不一樣，同樣地是都很出色! (可以看上面的影片說明)

單獨看樂高車用雨刷的教學方案，及積木的組裝說明，不同教室其實看不出來太大的差別，在大拇指教室，我們比較強調的是用手做，用眼觀察活動並記錄，體會其中科學原理，鼓勵孩子用作品和同學互動! 孩子作品本身就會傳達訊息，看照片和影片的記錄，可以反推回去孩子學習的成果。有經驗的老師可以帶出孩子的興趣，讓孩子發展出屬於自己獨一無二的能力和創造力! 在這裡，我們看到的不只是樂高積木所做出來的彩色作品，而是孩子在樂高課程中所發展出的能力! 孩子的能力才是未來的以運用自如的競爭力!

連結: 樂高車用雨刷的教學方案 (大拇指教室專用)
連結: 車用雨刷的3D組裝說明

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玩樂可以讓學習更有效 - 樂高LEGO STEM教習心得

5/29/2013

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從年初FLL樂高競賽帶一群資優班高中年級生得獎，感受到學生需要更好且有效的方式學習。目前也在台北信義區博愛國小資優班帶樂高機器人的課程，對這群聰明的學生，嘗試一些不同的STEM教法，想了解不同的教學情境，可以帶起的不同的學習效果。

在一個”比誰按的快”課程中，目的是讓學生可以正確了解如何偵測開關的動作，樂高圖形程式中的NXT-G簡單偵測方塊的反應比較慢，如果用來計數，常常都會有漏掉動作的情形，使得數字少算。正確的做法是邊緣偵測(edge detection)，就是把按下和放開的兩個動作分別做對，就不會遺漏了來自觸碰感應器的動作，計數才會正確。

用引導的教學方式請學生自己找一個喜歡的樂高機器人的感應器，用自己的方式去寫出圖形化(NXT-G)的程式，因為大家選擇的感應器種類都不同，有人是觸碰感應器，有人是光感應器，有人是超音波感應器，另外有人是聲音感應器，沒有人可以直接用別人的程式，每一個人都要自行嘗試做出來。

過了一小段時間後，有同學先做出來，請他先按給我看，這位同學用了簡單的方法，不過我並不打算告訴他如何改，先請他去指導還在努力敲腦袋的同學，透過分享自己了解的，會讓學習效果更好。當大家都做出來最基本計數的功能後，我請他們做出10秒計數停止，並讓大家可以比賽看誰做的感應器計數最快。

有位同學在迴圈中放了時間等待(Wait)，減少誤判，不過在”比誰按的快”的情境下，自然就不會贏，後來也有同學發現基本偵測方塊的誤判，這些都讓他們少算了很多下，想贏就要拿出方法來改對程式。發現在具有競賽(競爭)情境下，大家學習的動力就自然提高。

我拿出小時侯投5元打電動的精神和這群學生一對一比賽比誰按的快，每次我只要想比他們贏一點，讓學生想要贏過我，後來就演變出按愈多，聲音愈高的版本，最後有一個學生做出可以兩人同時競賽的版本。在兩人同時競賽的情形下，兩位同學的成績也遠高過我(127次 vs 106次)。

在學習課程活動設計中，教師會想如何讓課程更好玩，單人如何玩，2人或更多人如何玩，如何相互協助，如何彼此競賽，如何延申生活經驗。從過程來說，學生學習的過程很開心，最後是大家都有做出來，也沒有一個人和別人相同，會想擴展自己的作品，變的更有趣，也得到屬於自己完全動手做的收穫!同時建立自信心!

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大拇指的"青菜水果大樂團" - 用Rasbperry Pi + Python的有趣創作 - 在2013 Maker Faire Taipei造成轟動

5/18/2013

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這次第一次在台北辦的Maker Faire，對於多年前就是Maker忠實讀者的我，自然不過錯過用創作交友的機會。就找了一個自己超愛的網路上有趣點子來做，利用Raspberry Pi和靜電感應來做一個很難可以連想到的讓青菜水果一起發聲的大樂團.

大學主修微電腦控制，很早以前就用Arduino做一些小型專題，像是量測冰箱冷涷庫的溫度變化，知道冷房效率及電能使用。 Arduino優點是體積小，可惜的是Arduino並不容易和網際網路連線，直到了Raspberry Pi(樹莓派)的出現。

Raspberry Pi 是一款信用卡大小的電腦，可以直接插進有HDMI電視之中。許多傳統電腦上有的功能像是文書處理、試算表、遊戲在Raspberry Pi 上面都可以執行。
Raspberry Pi內部是Debian Linux作業系統，主要使用Python的語言來撰寫應用程式，對我們的小朋友有學習PyGame的經驗，曾寫過的遊戲就可以直接執行在這一個25元美金的小版子上，只是真的跑不快，稍微複雜的程式就很明顯的慢了起來。

Raspberry Pi中也有小朋友喜歡的圖形程式開發的環境Scratch，由麻省理工學院MIT所開發，有300萬個程式或遊戲被開發且上傳，是一個適合小學生以上的第一次入門程式設計的環境。用一個只要25美元的電腦讓小朋友學習電腦遊戲設計，可以造福更多地區的學生。以後我也希望可以開Scratch的課, 教出有別於學校不同的遊戲設計課。

第一天在華山園區參加Maker Faire Taipei, 受到許多大朋友和小朋友的歡迎。看到大家都玩的很開心，真的就是當一個Maker最大的鼓舞。請看下面的影片，會不會覺得沒有親手玩到，有些可惜呢!

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樂高積木是如何被製造生產出來的?

5/14/2013

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第一片塑膠樂高積木是在1947年被製造出來，到現在已有66+年了。樂高也曾拿到"世紀最棒玩具" -- 兩次! 家中小孩有樂高積木玩具的人，一定有踏到地上積木而大叫的經驗。然而您曾想過這些一顆顆的小塑膠，是如何被製造出來的？又為什麼它賣這麼貴，有什麼機密在其中？網路上有很多相容樂高，或是所謂"樂高式積木"，為什麼品質就是差了丹麥原廠的樂高明顯的一大截？

從塑膠材料像聚乙烯(ABS)塊料，到工廠時第一步先上色，樂高公司有色彩專家和化工專家，確認每一批生產出來的積木定義顏色都正確，ABS加熱要到204度再冷卻，比其它的塑膠材料高，所以製程也比較難。下面影片是網路拍攝樂高工廠內部的影片，非常經典。

影車片的樂高工廠，幾乎看不到人，全部自動化，有工廠自動化所出現的倉庫，自走車，手臂，運送帶，和一堆彩色管線，箱子。影片的最後是製作大型作品的過程。這對很少公開的樂高工廠內部，真是大開眼界! 考題來了，你知道一台機器一小時可以做出多了樂高人偶的頭嗎？ :)

上面這部的品質比較清楚，人也比較多，有包裝盒自動化的過程，對於喜歡樂高的小朋友，是很好的一部認識現代化工廠的影片。

下面的是國家地理頻道NGC的介紹LEGO影片，也有介紹樂高的歷史。

有人做出來，就有人想拆。網路上有人自製一台Arduino測試機，來測試兩塊2X3積木，要多久的時間才能讓它們無法無法緊密結合？答案是日以繼夜10天， 37112次! 麻煩的是積木還沒壞，自製Arduino設備就先壞了。喜歡作者挑戰樂高耐力的點子和做法。

到目前為止，根據樂高公司的說法，在銷售出所有樂高玩具的數量，約有2000億顆積木， Duplo積木有110億顆。地球上的每個人可以分到62顆。

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如何運用STEM教育理念在樂高積木課程

5/9/2013

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大學唸的是交通大學控制工程Control Engineering，是電機的領域，剛進去讀的時侯認為畢業後就會當一位技師，而技師自己當時誤解為會修東西的人，也不清楚工程師這個詞的解釋。後來查字點得知工程師是有專門技能，用來解決實現生活所遇到問題的專業人士，開始認同且逐漸喜歡工程師這一詞，慢慢的也用時光努力自己發展成為一位可以有專門技術的工程師，且希望畢業後可以用專業服務所需的一名專家。時間過的飛快，我也真的在軟體及手機領域中，認真解決各種技術問題，一下子也過了15年. 自己的兩個孩子目前也都在小學就讀.

發現現今教育的現象，老師都說每一科很重要，其實不是每一科，而是會拿來考試，或用來計分的科目才重要.孩子學到的數學，是不斷解題及重覆運算，超前能目前理解程度的數學，孩子學到的自然是書本硬記，和生活經驗難以連結的自然，孩子學到的英文，是家長說很重要，老師也說很重要，其實日常生活中沒有機會運用，小孩怕說也聽不太懂的英文，國文是練寫字寫一堆，作文一出就倒一堆的國文. 試想看看，當每一科都重要，每一科就會出一些作業，加一張考卷，明天考一節試，孩子課後一週補習兩次課，所有科目加總起來，把所有的時間都填滿，這樣我們真的能讓孩子樂在學習?

我認為孩子在學校應該不是在意學習結果，學習的結果不幸的常是用分數來表示. 而是學習後孩子所發展出的核心能力，這些能力，是對他自己的未來，會一輩子受用的能力，像是溝通協調，邏輯思考，社會責任，多元及包容，終身學習.這些難以用數字計算的能力，才是應該是學生教師和家長重視的領域.

喜歡和孩子們一同玩樂高，是因為發現從樂高上課過程中，用最自然和簡單的方式，讓孩子們喜歡且逐漸學習了解STEM領域。STEM是S(Science 科學)，T (Technology科技)，E(Enginnering 工程)，M (Mathmatics 數學)，分別代表四個領域，然而這四個領域的各別性不是這個名詞的重點，STEM強調是這四大領域的整合性及共通性。

舉一個曾上過貓空纜車的課為例，目的是透過動手做知道纜車運作的原理，先用繩子在固定在教室兩側一高一低，帶著孩子做一台不太像的纜車，用樂高輪子固定在粗繩子上，孩子寫一個方塊簡單程式，就可以開始轉動輪子，讓纜車上昇，問題是纜車走一小段繩子就落了下來，在我的課，孩子需要自己用眼睛加上動腦找問題，很少我會固定的答案，有人發現重心不穩定，有人是加大輪子增加摩擦力，也有人是機構沒裝好，到後來，有解決自己問題的同學會很開心的幫助其它同學，幾乎全數的小朋友都可以將纜車送到高處的站. 他們會不斷嘗試，相互幫助，過程中的笑聲，可以看到樂在動手做的開心! 不斷找出問題，就是工程領域的實事求事並解決問題. 動能換位能是科學的觀念. 輪子多大上升速度多快是數學的運用. 這樣還不夠，又出了可以有智慧安全的挑戰，讓纜車之間不會碰撞設計，要學生使用超音波感應器來保持前車的距離，又是一項新科技的使用.

這有意思的課結束後，對孩子有意義的不是他學會了這麼多知識，而是他知道如何運用自己的眼去發現，動腦思考，動手解決他所遇到的問題，也幫同學解決問題的成長經驗，我想這樣正面的經驗應會是完全不同的體驗，也會給孩子滿滿的收穫! 這也是我想要當一個可以啟發孩子學習的老師最大的動力來源!

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樂高LEGO課到底在學什麼?

玩樂可以讓學習更有效 - 樂高LEGO STEM教習心得

大拇指的"青菜水果大樂團" - 用Rasbperry Pi + Python的有趣創作 - 在2013 Maker Faire Taipei造成轟動

樂高積木是如何被製造生產出來的?

如何運用STEM教育理念在樂高積木課程

大頭老師
Eric Huang

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大頭老師Eric Huang

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大頭老師
Eric Huang