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小學生也能當「創客」,生活難題迎刃而解

明日課程3 新北市積穗國小創客教育
文 / 李雅筑    
2015-07-29
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小學生也能當「創客」,生活難題迎刃而解
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為培養未來人才,近年歐美學校教育掀起變革,不僅添購3D列印機和雷射雕刻機等設備,在教學思惟和方法上,也有了新面貌。

台灣同樣不落人後。目前全台已有數十所學校實行創客教育,其中位於新北市的積穗國小,是全台第一間試辦創客教室的小學。

引進3D列印 課程延伸至幼稚園

今年2月起,學校引進3D列印機和機器人學習套件,教導高年級學生,不僅如此,課程更向下延伸至幼稚園,堪稱是年齡層最小的創客教育。

來到學校,一名老師站在教室外頭,他按下手中遙控器,自走車馬上來回跑動,學生們在一旁跟著玩得不亦樂乎。上課後大家進入電腦教室,四台3D列印機正在教室角落嘎嘎作響,這時學生開啟製圖軟體,老師指導大家如何修改,將自己的3D列印作品拿出,小心翼翼修剪著。

另一天午休時間,靜悄悄校園裡,唯有電腦教室喧鬧不已。30名學生聚集一起,兩人一組,在Arduino電路板上接起LED燈和開關等裝置。「這個線路要接這邊才對!」「為什麼我的燈不會亮?」七嘴八舌討論。

接著,老師找來四位同學到台前,在身上貼上「Arduino」(單晶片微控制器)、「LED燈」、「按鈕」與「變數」的字樣,開始玩起角色扮演。老師問:「我如果按下按鈕,誰會偵測到?」台下學生說:「Arduino!」

老師接著問:「我現在要按一下燈就亮、按一下燈就暗,Arduino要怎麼知道我的指令呢?」大家不加思索回答:「是變數!」最後老師說:「大家現在試試看,如何用按鈕來控制LED的明滅……」他話還沒說完,一名學生就突然開心地叫:「哇!我成功了!」

這是每天都在積穗國小上演的情景,學生們樂在學習,眼神盡是熱情。

積穗國小創客教育的幕後推手是電腦老師曾俊夫,人稱「小黑老師」,曾研究過資安、寫程式,並在新北市教育局從事網管工作。今年40歲、教書18年的他,認為以往的資訊課太著重寫軟體程式,學生無感,讓他思考改變的可能性。

去年,他請學生思考社區長久存在、急需解決的議題有哪些。

學生們苦笑答:「太多狗大便啊!」於是他帶領學生到學校附近地區調查,之後運用Google Map標記出狗大便的位置,並運用演算法對資料分群,就找到狗大便都集中在哪裡,並提出改善之道。

喚醒學習熱情 享受解決問題喜悅

「這是孩子第一次對科技這麼有感!」曾俊夫說,當資訊工具用來解決生活上的疑難雜症,才能真正激發學習動機。

「創客小學堂」的計畫,正是為了喚醒學習的熱情,讓學生享受解決問題的喜悅。

積穗國小的創客教育分為普及和深化兩種層次,普及課程讓每位高年級學生體驗動手做的樂趣,包含3D列印和Scratch程式設計等,深化課程則是以社團形式招收有興趣的學生,整合Scratch和Arduino電路板進行實作的內容。

不過一開始,孩子沒有太多想法,甚至連求知熱情都沒有。曾俊夫感嘆,學生從小被知識餵食慣了,一旦放手要他們覓食,反而不知所措,喪失了創意和自學等創客精神,「要改變,要靠大量引導!」

於是他介紹國外案例來激發學生思考,像是聲控鎖、臉部辨識保險箱和自我修復機械人等,學生也跟著有樣學樣,試著在生活中找尋可行案例。

例如有學生發現開飲機總是要等到沒水才趕快加水,因此發想自動化的可能性,現已畫出設計稿。也有人看見國外公司用自然冷空氣來冷卻機房,提案學校能不能跟著做,於是設計出電路板來監控機房溫溼度。種種創意發想,讓人大開眼界。

實作過程裡,曾俊夫堅持不直接給答案,而是要學生發想、自己解決問題,他在課堂裡不停說著:「你覺得問題在哪裡?應該要怎麼辦?」「老師的答案不一定是對的,程式可以再優化!」「遇到不會的問題,自己上網找資料!」

不到幾個月,學生已迸發許多成果。例如就讀六年級的學生林鈺翔,每週都借器材回家,買了許多書研讀,不懂的地方就上網查資料,最近他就研發出了機器手臂,讓曾俊夫不禁開玩笑地說:「哇!老師已經沒有用了,根本可以廢了吧!」

另一名電腦老師詹勝欽也分享,有次上樂高Wedo課程,學生拼玩積木後,連接上Scratch,讓積木上方的小鳥裝置做不同動作,其中有學生巧妙結合重複執行概念,按下滑鼠左鍵和右鍵,小鳥呈現出多元的旋轉變化,「想不到他們整合各種科技元素,已能融會貫通了!」他相當興奮地說。

「傳統的教育就是太重視成果導向,完全沒有過程!」資訊組長許宏義從宏觀角度解釋創客教育的意義。他點出,過去的教學只在乎成功,但是,過程中的一次次失敗,反而能累積更多能量。

「將做夢和空想的機會,及動手做的時間、空間、權利還給孩子,」曾俊夫回想起教學過程,觀察到學生的潛力無窮,老師懂得放手,孩子就是天生的Maker!

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