準備一週規劃，這週用兩天施工，和教室老師一起DIY做了2張比賽和訓練用桌子，尺寸就是以WRO的為主，當然也可以放FLL的場地。事前規劃時上網找資料就發現，無論是尺寸或做法都不是很好找，所以也很願意把我們嘗試的過程分享出來，對未來想要挑戰樂高比賽卻沒有場地的隊伍，可以會有些幫助! 帶大家先了解場地的規定:
 在程式設計的課堂上，無論是Scratch或EV3/NXT，總是比較喜歡嘗試好讓讓學生用玩的方式來學習，可以讓學習的動機更強也更持續! 曾經帶過自己也很喜愛的介紹按鍵感應器(Touch Sensor)課中，讓學生用嘗試的方式來做出可以快速反應的遊戲，這篇文章用EV3程式來解釋為什麼最簡單的按鍵，學生會這麼的喜愛，這樣又趣又好玩的課程是如何設計。 文章最後有範例遊戲可以下載，有EV3的朋友可以下載來玩玩看!說不定可以幫你做出其它更有趣的遊戲。 基本1 學習最簡單發出聲音功能功能 - 讓學生先自己寫出程式，可以發出單音的方塊，做出來就像是下面的程式，只一個聲音的方塊，這點一定難不倒同學，如果你有EV3，可以和文章的步驟來完成 (點小圖可以看大圖)   BrickPi炮彈發射器 BrickPi讓熱門的Rasberry Pi可以控制樂高機器人(EV3 & NXT)，目前已經成功的在KickStarter網站募資，目前己經超過1700個人，接近13萬美金數字支援。很少有募資專案得到這麼多人的支持，真開心我也其中支持的一員。 BrickPi有下面的幾個特點: Rasberry Pi為主要控制電腦 - 基於完整的網路連線能力的Linux的作業系統，常見的是Python和Scratch做為程式和遊戲開發的介面，使用I2C介面和LEGO機器人週邊感應器和馬達溝通。 4個馬達(Motor)輸出 - 和EV3一樣具有同時控制四個輸出，最多同時控制四個樂高機器人馬達 5個感應器(Sensor)輸入 - 硬是比EV3多一個感應器輸入孔，讓BrickPi可以接收更多來自外部的資訊 9V輸入電源 - 加上兩個LED燈未來希望會有會有Brick Scratch語言可以讓孩子用Scratch來控制BrickPi。 配合Raspberry Pi Camera模組，就可做出具有電腦視覺(Computer Vision)的機器人，具有看著走路的能力，Rasberry Pi網路連線的特色，比較容易的把網路的訊息做處理，比如可以做一個報天氣的機器人，收到Facebook訊息或Twitter訊息會高興歡呼的樂高機器人，或著收到主人聲音命令傳給Google 比對後執行的機器人，這些都是大小孩可以做的weekend project. 收到來自KickStart的確認付款的信，也期待早日拿到自己的BrickPi，也可以設計出有趣的課程出來! :) Congratulations! Thanks to you and 1699 other backers, BrickPi: LEGO® Bricks with a Raspberry Pi Brain has been successfully funded. We will now charge your credit card.  大學時只要和電腦和系統有關的比較有興趣，仍記得學控制系統時侯,老師問同學，一個控制系統中最重要的是什麼?那時以為是頭腦(CPU)，老師卻說是感應器(Sensor)，因為感應器就像是人的眼睛，眼睛看不清，想要路走的好，就不容易了。 LEGO EV3的感應器，就是機器人的眼睛，用來讓機器人可以知道外面的狀況，這篇就逐一介紹EV3中的各類的感應器，包括以下:
 3YUN5XSJUFF3  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!  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!    過去幾週，帶著一隊在北市教大共同上課的資優生，練習2012-2013 FLL的題目 Senior Solution，在機器人任務方面，常因為機器人車子的不穩定而無法回基地而感到失望，不斷的想方法，每次都試著找出會讓結果變動的因素，像車子的結構穩定性、摩擦力、電量、光和場地，再讓小朋友改進程式的各種參數，終於在比賽前改出比較穩定的路線。在這反覆的過程，磨練小朋友找問題的能力，還有求好求完善的精神! 研究專題部份，我們選擇用表演的方式來描述我們研究老人中風時所需復健器的過程。小朋友練習上台要表演的劇本，從一開始的不知所云到現在穩健且唱作具佳的台風，其中下了許多功夫，也讓小朋友學習到台上表演的經驗。 團隊報告上，除了分工外，我們讓隊員描述團隊中分工及個人努力的部份，更重要的是讓小朋友說自己在過程中的收穫，小朋友也真的可以說出想不到的東西，真是讓人開心! 星期六就是競賽日，無論結果如何，相信隊員在準備過程努力投入，己經每個人都有成長，競賽就平常心看待，當然希望全隊有出色的表現，展現團隊的精神! 比賽結果出來，我們拿到機器人程式設計獎，在辛苦準備後，小朋友開心的得到獎，這是最令人感到高興的事!   來自美國的ＦＴＣ比賽是給青少年為主的機器人程式競賽，參賽的選手年齡需為13~18歲，這年紀應該是國中和高中為主的學生。這群年齡層的孩子好動，中小型的樂積木已無法滿足複雜任務的需求，所以加入結構更強的鋼材結構系統TETIX，有更大的輪子，更強的步進馬達和可拆裝的框架，控制用的電腦仍然可用Mindstorms NXT主機，讓學生可以用NXT-G, LabView, 或RobotC來寫機器人程式，給機器人應有的智慧。
和FLL相同都是樂高公司為主要贊助廠商的競賽活動，每年主題也都不同，今年的題目是圈上圈兒(Ring it Up!)，主要是讓四台機器人以2對2的方式進行競賽，前30秒讓機器人自主行進，後2分鐘是用遙控的方式由選手操控機器人在場內競賽，透過設計精良的機器人，通常是車子的類型，來撿拾紅色的圈圈，再套在中央的架子上，放的愈高，分數也愈高，結束時如果將同隊夥伴的機器人抬起，也有分數。機構的設計上就需要考慮到精準的控制，和出力大時的考量，通常這兩種特點不容易同時兼具。 影片受訪的一位女孩說了一小段話，她說自己感覺可以透過程式，做任何想要做的事。相信這樣的經驗，可以在很快未來，幫助成為一位出色的工程師或程式設計師。我也希望可以透過我的教學經驗，讓更多這樣的學生可以透過自己做機器人和寫程式，獲得成就感，建立強而有力的自信心! 由摩根, 費里曼 morgan freeman幫忙代言的影片 2012~2013 FTC任務的電腦模擬說明(Ring it Up) FTC實際比賽的情形  翻開不同樂高相關的書籍，看起來讓人感到舒服的就應是 五十川芳仁 (Yoshihito Iogawa)老師的書了，鮮艷的色彩、大張的圖片、加上簡單的圖示，讓看到每一件精美彩色作品的時侯都會有閱讀的簡單開心的感覺。 這次向大家介紹虎之卷，這是Yoshihito在網路提供讓喜歡樂高LEGO的人免費下載電子書PDF，當然也歡迎可以用捐贈10美元的方式表示使用後感謝的心意。 虎之卷連結: http://www.asahi-net.or.jp/~pj5y-isgw/toranomaki.pdf 書中都是做出簡單實用的東西，參考影片，你一定會被它簡單而有趣的點子所吸引。 這本書是一本老師50種不同觀念及作品展示，含下面的各種令人拍案叫絕的主題及說明：
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大頭老師
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