Category: Robotics - 大頭老師 - 兒童程式設計 &樂高EV3機器人 STEM教學邏輯訓練

LEGO BOOST 電池盒改造

2/4/2018

LEGO BOOST 得了玩具大獎，真是個好玩的東西，最近玩得愛不釋手，家中兩個大小孩也都玩的很開心，BOOST非常適合年紀小的孩子動手寫程式組積木，讓樂高動起來，親身感受到寫程式的樂趣~ 因為寫完可以開心的玩!

原本6顆4號電池數量太多，考量到在教室上課後，課後一口氣要充50~60顆4號電池，照顧時間實在吃不消，所以改用CR123A鋰鐵電池，設計了一個電池盒在裡面，內有一個升壓板，把3V升到9V，未來也可以再改成使用外面的USB電源，外面的照片完全影相容，原有的教案設計也都可以一致，小電池使用時間約為原來的1/2，一顆有電，整台有電的設計卻也是蠻方便的，更重要的是，以後充電及換電池的數量就省力多了!

樂高機器人及程式設計教學特色影片

1/3/2018

和教室老師錄製兩個出色的影片，說明程式課及樂高課的特色，孩子樂在學習是我們看的到的，小班教學讓老師可以看到"每一位"學生的學習情況，適時的給予幫助和挑戰，讓學生可以在課程中得到有效的進展。
學生的成長及在課堂中解決困難時所展現的笑容，是我們最大的成就!

STEM教育教案分享 - 結合jupyter於樂高EV3機器人教育

10/19/2016

樂高EV3從2013年上世後，目前是第4個年頭，大拇指教室每週題目創新不重覆，週週挑戰有趣好玩且富有教學意義的題目，四年至今累積了超過150個實施過好的教案，EV3機器人可以說是大拇指最有特色的樂高課程之一。老師用心於教案設計及改良，課程實施中強調「動手做、動腦想」的精神，讓孩子在最好的學習環境中一步一步的穩定學習，孩子累積出來真正的能力，挑戰更上一層解決真實問題的能力。

教室設計的課程，希望透過一次次有趣有挑戰性的主題讓孩子從樂高機器人的活動中部步建立庭教育中和期望的跨領域解決問題真實的能力曾經在高雄氣爆那一年設計了一個教案管道救災機器人，挑戰在困難的情境中救災，前陣子也看到其它單位學習我們設計教案和器材，也讓學生來體會科技救災的重要性，我們感到很開心，我們的創新教案可以讓他人學習進而實行，讓更多的學生受益，實在是件很不錯的事，覺得做的真好!

親子之味專訪摘錄 - 引導學習樂趣，為未來做準備

10/31/2015

謝謝親子之味優質網站專訪教室, 希望透過文章, 傳達自己在大拇指教學的理念給在孩子教養用心的家長. 歡迎大家也到親子之味看更多好文章. http://tasteofparenthood.net

採訪前言

編按：玩樂高也要去上課？有專門在教人「玩積木」的課程？第一次聽到這種類型的教學教室，相信很多父母心裡也升起相似的疑問，看似簡單、在家就可進行的「遊戲」，也需要專業指導嗎？大拇指積木創作教室正是一間專門教授樂高積木創作，以及兒童程式設計的教室。它成立的教學理念，是希望結合「動手」與「動腦」，從拆解與組合當中，訓練孩子邏輯思考與創造力，可以說是從「玩」當中進行科學教育，培養下一代創新人才。
親子之味有幸採訪到大拇指教室的創辦人大頭老師，請他來跟我們聊聊這個領域的教學與創辦教室的歷程。

解決LEGO EV3球輪生鏽的方法 Ball Wheel

10/28/2014

LEGO EV3中球輪是樂高機器人新的零件, 在大拇指教室的機器人課程, 我們用18mm的鋼珠(bearing)來上課, 常會遇到嚴重生鏽的問題. 經超強的家長建議, 找到了一個很好好的解決方法, 那就是用玻璃珠來取代. 結果出奇的好, 再也沒有生鏽和上油的問題!

相關連結:

露天的商品頁

EV3 新功能介紹及零件表

樂高機器人EV3教學 - 救難管道機器人

9/3/2014

高雄石化氣爆意外，造成嚴重人員傷亡和財產損失，再次看到新聞畫面，仍是心有餘悸。思考著如何可以在樂高機器人的課程中，設計出一套具有挑戰性課程，讓學生可以實際動手做，找出解決問題的方法。

水電材料行買一段6分的水管，水管上方幾個小口，模擬管線漏氣的地方，加上我們老師用3D印表機印出來架子，學生動手做出一台可以爬進管線的機器人，沿著管線一小段一小段的前進，再用感應器不斷的旋轉掃描管壁，用科技找到問題所在。

WRO2014 俄羅斯索契Sochi

5/22/2014

今年WRO是由俄羅斯主辦，國小, 國中, 高中, 大學都和太空任務有關，很有趣的一點是從地球表面到火星移民，國t小組負責讓搬運三段火箭，組合後升空，國中組負責要進入太空軌道處理太空隕石和垃圾，高中組就負責太空站的太陽能板，大學組就移民到火星了 :)

EV3 16顆大型馬達合奏Let it Go! in Daisy Chain mode

5/9/2014

樂高EV3改善了前一代NXT多台主機連線時的不便，以前使用NXT都要用藍芽的方式來建立兩台或更多主機間的連線，常常用無線藍芽後，沒多久就因為不穩定而停止，使人很困擾。EV3全新的菊鍵通訊方式，可以讓多台EV3使用USB訊號線，連線的方式如下圖:

Scratch 2.0 連結樂高EV3 的創意教學

5/1/2014

Scratch是很棒的學習程式邏輯工具，常說動手寫圖形化的程式就像是玩樂高積木一般，簡單指令的方塊可以上下連接起來，隨著孩子的想像去組合，就會有意想不到的變化! 然而Scratch如果可以結合真正的樂高積木，那不是更好，樂高公司的確和MIT Media Lab合作，可以帶動樂高M馬達，這個產品就是Wedo，就幫它取名"我們做的到!"好了 :) Wedo的出現就是樂高Mindstorms系列的更簡單的版本，Wedo有自己的圖形語言，簡單容易學習，或是也可以和Scratch結合，做出電腦和積木互動的有趣專案!

EV3藍芽遙控程式開發 - EV3 Remote Control

4/28/2014

最近花了許多時間在開發給EV3使用的藍芽遙控程式，在NXT的PC端程式有一個Remote Control的工具，可以讓玩家在電腦前面，容易地的控制遠方的Mindstorms機器人，可以做成遙控車，或是坦克大戰，以前讓學生做這類活動時，大家都會玩的很開心!

可以在EV3的PC就沒有這個程式了，尋找網路上的資料，找到有人用Matlab來連接EV3，和看了EV3的原始碼，用熟悉的Python寫了一個Server版的，所以無論是PC的Browser或是iPad/iPhone都可以使用透過遙控面版來操控。基本的架構就如下圖所示，玩起來反應也還蠻快的，讓上課學生操作時，一定會是簡單又好玩的活動!

FLL2013-2014 Nature's Fury 帶隊競賽心得

2/22/2014

2014/2/22星期六帶著10位小朋友去高雄科工館參賽FLL2014 Nature's Fury蒼穹之慍，經過超過二個月的時間，每個週末都要來教室做競賽不同的準備，終於來到驗收的階段，說真的自己還是替孩子很緊張，還是希望他們可以表現正常，全力發揮。

FLL樂高競賽是重視團隊合作，科學專題研究和機器人任務三個領域並重。這次和孩子一起做了更多的嘗試，專題的方式讓他們知道中小學研究科展的方式和常見的報告研讀，帶著看幾篇國外的論文，希望他們可以感受到英文閱讀能力的重要性，這次也帶他們去台大參訪教授，希望小朋友可以感受到大學自由研究精神，從長者身上感受到對小學生的期許和愛心，也讓每一個孩子做自己的防災計劃，培養自身安全和防災減災的意識。

DIY可和FLL競賽共用的WRO比賽桌

10/18/2013

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:

2013 WRO競賽台灣區決賽觀賽有感

9/30/2013

今天和教室老師一同去參觀今年WRO決賽的比賽，星期六教室有課，只好看星期天的國中組競賽決賽和足球賽。一進到會場就被國中組的Suprise Rule (驚奇規則)驚嚇到, 哇! 場地變形了！不應該是一個長方形的場地嗎? 這下場地變大了，看來又更難了，場地可以參考由台灣玉山機器人基金會提供的下圖。

網奕資訊員工教育訓練- 樂高EV3激起團隊成員動手做的火花

9/12/2013

今天真是有趣的一天!我們帶了一群超級大的小孩一堂積木課，大拇指積木教室的老師們到網奕資訊使用最新樂高機器人EV3的對內部的研發人員做新型態的教育訓練，讓平時都在電腦前的工程師們，實際動手做出EV3的智慧車，小組成員可能來自不同職務組別，用小組合作的方式來競賽，挑戰各項經過設計的有趣活動目標! 讓這群大人們，可以感受到像小孩一樣動手摸到新奇玩具的樂趣!

研發人員通常都喜歡動手來，活動開始透過EV3軟硬體簡單介紹後，就讓各組進實際行開發，任務目標需要小組成員分工，不斷的動手做和測試及調整，有智慧型自走、用手遙控操作，讓樂高車型機器人可以為小組得到好成績，這樣的活動一定會讓研發人員激起克服困難的信念!

完整的樂高機器人EV3軟體開發環境說明文件

9/6/2013

幫EV3軟體寫了一個Python script，做了中文化的動作放在教室的網頁上，其實原因很簡單，學20年的電機控制，一直都是說感應器，偶爾會說感測器，就沒說是传感器，想到自己的學生如果以後都看传感器，我想和他們的距離就更遠了，而我的頭就更痛了。

還有一個最重要且基本的原因是，學生讀英文的速度真的太慢而且不夠精準，一個指令是英文的通常還okay，一排英文指令的時侯就大多用猜的了，猜久雖然也會對，可是畢竟學習程式的速度就慢了許多，課程中我會鼓勵用英文版的EV3軟體，同時用中文版的說明(F1)，讓學生可以用自己習慣的語言來挑戰更複雜的指令和邏輯。最終有能力學生必然會走向全英文且文字命令的方式，只是適合學生的學習路線才是我比較在意的。

大拇指教室的完整EV3軟體說明

相關文章

FLL 2013~2014 Nature's Fury 大自然的反撲!

8/29/2013

FLL今年主題Nature Fury已經出來了,機器人比賽的規則也因為去年特別出色的影響而有一些變化。先簡單介紹FLL競賽:

First LEGO League (FLL) 是一項以團隊合作為核心價值的競賽，完全是樂高官方舉辦，在超過60個國家且每年有超過2萬隊伍在世界各地參加這項競賽。每隊由3~10個選手及至少1名教練組隊，要求選手年齡範圍從9歲16歲，也就是國小四年級到高一。FLL是一個用樂高機器人系列以主要競賽器材，除了機器人組裝執行任務外，特別著重在「專題研究計畫」、「機器人程式與結構」和「團隊營運管理」等研究報告上，學習了解較複雜的問題，須蒐集專題資料，募集社會資源並向專家致意，比賽當天要向各評審簡報理念以及達成的任務，這些工作都需要團隊討論，每位隊員都要主動參與，分工合作，發揮創造力，達成團隊所設定的目標。透過和同好交流，結交朋友，藉此拓展學習國際視野。

先看這次FLL場地的地圖:

看到EV3主機的內部訊息

8/29/2013

前幾天拿到Mindstorms的EV3Console Adaptor,如果想自己做,可以參考Xander的這篇文章來跳線，透過這個USB-to-Serial可以直接接到EV1的感應器1孔，開機後立即以按"l"直接進入u-Boot，
今天才有空看一下Console出來的內容,列出如下，再下一步就是需要一張Wifi網卡讓EV3上網可以直接從網路下載和安裝軟體。看來離可以用Python直接寫EV3的程式又近一點了 :)

開機
EV3 initialization passed!
Booting EV3 EEprom Boot Loader
EEprom Version: 0.60
EV3 Flashtype: N25Q128A13B
EV3 Booting system
Jumping to entry point at: 0xC1080000
U-Boot 2009.11 (Oct 26 2012 - 10:30:38)
I2C: ready
DRAM: 64 MB
MMC: davinci: 0
In: serial
Out: serial
Err: serial
ARM Clock : 300000000 Hz
DDR Clock : 132000000 Hz
Invalid MAC address read.
Hit 'l' to stop autoboot: 0
Card did not respond to voltage select!
16384 KiB M25P128 at 0:0 is now current device
## Booting kernel from Legacy Image at c0007fc0 ...
Image Name: Linux-2.6.33-rc4
Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
Data Size: 1965008 Bytes = 1.9 MB
Load Address: c0008000
Entry Point: c0008000
Loading Kernel Image ... OK
OK

Starting kernel ...
Uncompressing Linux... done, booting the kernel.
IP-Config: No network devices available.
INIT: version 2.86 booting
Please wait: booting...
Starting udev
Remounting root file system...
Caching udev devnodes
Configuring network interfaces... ifconfig: SIOCGIFFLAGS: No such device
done.
Setting up IP spoofing protection: rp_filter.
INIT: Entering runlevel: 5
Starting system message bus: dbus.
Setting up VirtualDrive...
Initialize Bluetooth...
Found a Texas Instruments' chip!
Firmware file : /lib/firmware/TIInit_6.2.31.bts
Loaded BTS script version 1
texas: changing baud rate to 2000000, flow control to 1
Device setup complete
Serial Port service registered
Starting telnet daemon.
Starting lms2012

關機
Saving data...
Done...

樂高機器人EV3圖形程式設計新特色

8/4/2013

ev3 icon

樂高機器人第三代的正式上市，以NI LabView為基礎的圖形化開發環境也更新的不少，圖形化的開發環境在NXT時稱做NXT-G，或許這一版的EV3軟體會稱作EV3-G :)，好的名字可以方便人們在分享作品或是找資料時侯，比較有個好的關鍵字可以在網路上被討論。當老師的我其實喜歡教授圖形化程式給學生，不像文字式的語言，讓學生減少使用鍵盤上的打字錯誤的困擾，更能專心在學習程式的邏輯和自己創意的展現!

樂高機器人EV3教育版#45544零件大閱兵

7/23/2013

最近把EV3教育版的所有零件認真的整理一次，發現這盒給的履帶還不少，應該可以做出很多克服地形或是不同的傳動方式，可是大輪子只有兩個。更重要的是沒有任何一個有豆(Stud)的積木，樂高要將機器人系列全部轉成studless，也就是用長桿(Beam)為主的系統。新的萬向輪, EV3的主機和感應器還沒有進來，要等樂高公司更新零件資料後，也會將它們排排站。

EV3 Part List in LDD

EV3零件 part list

EV3所有的零件表(PDF下載)
EV3 新功能介紹及零件表
EV3 感應器和馬達介紹 - 技術規格
EV3 有趣作品的影片

樂高機器人EV3 有趣作品的影片

6/21/2013

EV3即將就要上市，到目前為主都是官方的影片較多，整理Youtube中比較有興趣的影片，希望可以大家激起創作出自己作品的想像空間!

EV3 大象 - 最出色的就是長長象鼻子，可以伸長和勾起彩色的玩具木頭，可以步行的四足，走起路來真是有趣!

EV3 Znap - 一隻可愛的小怪獸，像瓦力一樣的用三角形履帶前進，平常看起很蠻可愛的，不過張開口時，還很兇呢! 可以用另一台EV3主機來遙控

EV3 小男孩 - 用陀螺儀做出兩輪平衡，主機上也有臉部表情，手上的顏色感應器可以接收主人的命令

EV3 爬樓梯機器人 - 使用6個大輪子和履帶，持續移動重心讓EV3主機可以不斷上昇，不過看起來這台只能走這個樓梯(高度已固定)

步行獸 - 可愛的角和四足前進，遇到敵人時會張嘴趕快跑開 :)
空氣吉它 - 左手可以按靶位，右手可以彈，真酷! 我要做一把更大隻的來.
EV3打地鼠 - 只有三隻老鼠可以打，可能不太好玩. 不過那個聲音真的比NXT好太多了 :)

BrickPi - 讓Rasberry Pi成為LEGO樂高機器人的駕駛員!

6/17/2013

BrickPi 炮彈

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.

相關網站:
BrickPi KickStarter網站專案
BrickPi Github 原始碼
BrickPi 網站

樂高機器人LEGO EV3 新功能介紹及零件表 #45544 #45560

6/6/2013

EV3 gyro boy

LEGO Mindstorms EV3 是樂高公司Mindstorms系列的第三代機器人。這一機器人套件是由麻省理工學院，美國麻省理工學院(MIT)與LEGO合作開發。採用各類感應器和電動馬達，或測量溫度和物品距離感測器作為一種科學實驗。最先一代是LEGO Mindstorms RCX，在1998年發表，核心是一台8位元H8微電腦。LEGO Mindstorms NXT，2006年發表，核心是ARM7的32位CPU功能。可用ROBOLAB，及基於美國國家儀器NI LabVIEW開發而來的NXT-G圖形化開發軟體，撰寫機器人程式。

LEGO MINDSTORMS EV3日前在2013年初發表，更強的ARM9 處理器，多一個輸出端口，新增的Micro SD卡插槽，USB硬體介面，自動識別功能(Auto-ID)。

EV3可程式化主機 - EV3主機比以前主機更強大,ARM9 300MHz處理器,加上16MB Flash記憶體, 64MB記憶器, 和主流的LINUX作業系統, 可以提供更快的運算速度。可外接Micro SD記憶卡可以讓EV3程式長時間的資料記錄(Data logging)，比如室內溫度的變化,馬達轉速的變化,或是有沒有人進來你的房間。
自動識別週邊功能(Auto-ID) - 曾用過NXT,應該都有一個困擾,就是資料線沒插,或是插錯改,新的EV3主機可以偵測目前有哪些馬達和哪些感應器被連上主機，在圖形化程式中就可以用選擇的方式來設定,減少了錯誤設定的可能，當然學生在開發程式時也可以更順手。
USB菊花鏈連接 - NXT的藍芽通訊,是常見不同主機間的通訊方式,對學生來說建立藍芽通訊的過程複雜,容易失敗,即使建立連線後,有常有干擾斷線的困擾。EV3可以讓你在不同EV3主機間用USB連線，建立所謂Daisy-Chain的USB串接。串接後,您的程式就可和直接控制其它主機上的馬達和感應器,所以4台EV3的主機最多就可以有16顆馬達,可以預期更大更強更可怕的EV3機器人即將出現!
藍芽通訊和Wi-Fi通訊，一部EV3主機可以同時最多和其它7台 EV3主機通過藍芽通訊，也可以利用Wi-Fi無線網絡和外部溝通。與iPhone和Android的目前最流行的平板電腦和智慧型手機溝通合作就會更容易。在教學可以讓學生有更多的點子,讓網路上的資訊用具創意的方式,用靈活樂高機器人的方式來展現!

樂高EV3分為教育版#45544和家庭版#31313,教育版中的重要的零件列表

EV3主機 #6009996 1台
顏色感應器 #6008919 2個
超音波感應器 #6008924 1個
陀螺儀感應器 #6008916　1個
大型EV3馬達 #6009430 2個
中型EV3馬達 #6008577 1個
充電鋰電池 #6012820 1個
USB電線 #6036901 1條
電線(50CM) #6024585 1條
電線(25CM) #6024581 4條
電線(35CM) #6024583 2條
樂高零件 541個

下面是EV3 #45544 產品上蓋零件表,, PDF可以這兒下載(20130719更新)

EV3 part list #45544

EV3 零件表 part list #45544

EV3有新的萬向輪#4610380,可以提供全方位滾動,快速建構時可以讓結構更簡單。

EV3 omni wheel

ev3 omni ball wheel 萬向輪

用樂高EV3的教育版基本包 #45544 可以組出下面的幾組造型,當然也可以用您的想像做出不只如此!

加上了EV3機器人擴充包#45560, 可以組出下面的更多模型

EV3機器人擴充包#45560,產品上蓋完整零件表, 這兒下載PDF.(20130719更新)

EV3 extension set part list #45560

EV3機器人擴充包#45560 零件表 part list

玩樂可以讓學習更有效 - 樂高LEGO STEM教習心得

5/29/2013

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!

如何運用STEM教育理念在樂高積木課程

5/9/2013

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!

FLL Senior Solution 翁嫗無憂 - 練習心得

3/11/2013

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!