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。
0 Comments
Scratch是一個有趣的學習程式的入門環境,今年暑假有開了4梯的Scratch課程,國小到國中的學生反應都很好,大家邊學邊玩的很開心,相信也有引導出這些學生的興趣,讓他們更了解電腦中的資訊世界是如何運作。 自己小孩就小看我在電腦前忙碌,小學5年級的他就發現Scratch中的遊戲很好玩很有趣,試著引導他用自學的方式訂出學習Scratch目標和計畫,逐步的學習圖形化的遊戲程式設計,多數的時間都是他自己看著網路上的範例學習再修改,當然遇到問題的時侯,我還是給予協助,過程中,我在心中其實想教的不只是Scratch,更是希望他知道如何去學習一件新事物的方法,在小五的時侯做出了幾個Scrach作品,請他主動寄出去給學校的電腦老師看,希望未來有相關競賽的時侯可以讓他有機會去試試看!
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。 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!
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 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: 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. 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)。
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
下面是EV3 #45544 產品上蓋零件表,, PDF可以這兒下載(20130719更新) 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。 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)
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!
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! |
大頭老師
|