文/謝瑩潔 攝影/游家桓 圖片提供/顏椀君、陳建安
新冠肺炎疫情期間,重視「做中學」的中、小學創客教學,如何延續熱情與活力?新北市板橋高中與南投縣鯉魚國小,是兩個有趣的對照組。板橋高中設法引入更多外部資源,藉以激發學生的興趣與才能;鯉魚國小則強調創意鍛鍊與在地特色,透過比賽佳績挽救了廢校命運。
這種把「問題」當作「轉機」的深耕模式,也正是創客精神的體現。
板橋高中生活科技創客教室裡的學生,正利用驅動程式讓六軸機械手臂模擬書法,臨摹乾隆皇帝著名的『神』字,沒想到寫起來卻像歪七扭八的『帥』字,指導老師顏椀君笑彎了腰,她說,「現在的技術還不夠成熟,希望有一天能透過機械手臂,讓人體驗到撰寫書法時的氣韻。」
另外,位於南投縣竹山鎮的鯉魚國小,陳建安老師曾帶孩子做過一個專案。因有家長的香菇寮連續失火,他希望孩子應用學過的開發板與感測器,提出一個火災偵測的解決方案,「即使未必完全可行,但至少嘗試做出模型或簡易提案,來關心身邊的事情。」
為學生搭起鷹架 構築創客學習系統
在推動創客教育之始,顏椀君引進了「設計思考(Design Thinking)」觀念,她強調,在動手實踐前,一定要知道自己為何而做,透過設計思考的歷程,確定要解決的問題、提出方法和策略,才會動手實踐,否則很容易淪為「為做而做」。而老師的任務是協助思考,為學生搭起鷹架,確定他們想做什麼,幫助他們實踐出來。
顏椀君認為,創客教育的重點並不在於設備、程式或技術,而是讓學生瞭解如何應用知識,以及如何與不同領域及專長的人合作。由於過去高中課綱並沒有納進創客內容,所以學校先以「課外課」方式推動,在晚上或假日時間開設光劍、3D列印或卡丁車等工作坊,結果大受學生歡迎,堂堂爆滿。到了108課綱實施後,板橋高中即正式排入彈性課或選修課。
相對於多數高中的創客課程,是由生活科技科老師單打獨鬥,板橋高中則是一開始就由數學、英文、家政與藝術等不同專業老師組成團隊,互補共備,設計新課程,也把創客內涵帶回老師原本的任教主科,將創客理念擴散開來。
板橋高中生活科技創客教室的另一個運作特點,是擁有獨立自主的計畫與經費。由於顏椀君擅長媒合博物館或企業等外部資源,因此能免受制度綁縛,讓創客教學回歸核心。「有企業提出贊助時,我會請對方讓學生直接到企業提出簡報,企業再依學生能力評估適當的資源或支持。當學生必須自己努力爭取,而不是平白無故獲得一筆經費,如此才會更珍惜這樣的資源與機會。」
新冠肺炎疫情期間,重視實作的創客活動相對沈寂,但板橋高中仍然針對為全球高中生所舉辦,難度與等級最高的FRC機器人競賽(FIRST Robotics Competition),進行備戰。顏椀君表示,其實老師們的學習速度與專長領域未必能夠全面帶領這樣的競賽,學生沒有足夠的自學能力與自律練習,將無法成功打造出機器人,並且完成比賽指定任務。但令人刮目相看的是,目前已有學生的電腦數值控制工具機(Computer Numerical Control, CNC)操作能力達到業師等級,相關技術由學生一屆一屆傳承下來,顏椀君希望能夠形成一個學習系統,「因為彼此分享能力,也是創客很重要的精神。」
Maker的核心就是動手實踐、在生活中解決問題,設備、技術或方法可能隨著時代演進,但是核心永遠不變。
~新北市板橋高中老師,顏椀君
作品結合地方特色 偏鄉小校屢獲獎項
同樣是創客教育,在南投縣鯉魚國小展現了截然不同的樣貌,以及意想不到的成效。大約10年前,鯉魚國小還是個全校不到20個學生、幾乎快被廢校的偏鄉小學,但人少資源少的劣勢,在轉念之後反而變成優勢。帶領創客教學的陳建安老師說,「過去我只教基本學科,久了自己也會覺得沒有挑戰性,我想提供孩子不一樣的教學方式,所以積極參與校外活動與賽事。創客需要小班教學,在人數較多的都市學校,只能透過社團、科展或資優班來進行;但鯉魚國小的教學方式與人數,卻剛好符合這個條件。」
鯉魚國小從2009年開始報名參加臺灣索尼公司舉辦的SONY特派員「童心看臺灣」活動,先讓學生學習用影像記錄身邊議題。SONY特派員活動落幕之後,陳建安決定轉換跑道,帶著孩子接續參加同為臺灣索尼公司舉辦的「創意科學大賞」。他說,「依規定,每個參賽隊伍必須有3個隊員,我帶的六年級只有2個學生,只好再找一位五年級學弟加入;五年級其他學生再組一隊。鯉魚國小共組了兩隊參加。」
2015年第3屆索尼創意科學大賞的主題是「光」,鯉魚國小團隊將先前在學校做過的馬賽克拼貼步道經驗,結合一種開放原始碼的單晶片微控制器Arduino,再加上LED燈、光敏電阻,讓馬賽克藝術品變身為可感應光線強弱、同時也會發光的創客作品「神奇魔法石」。最後,這件作品獲選為冠軍,獎品是帶學生到日本一遊,陳建安說,「這對我們是很大的鼓舞!」
在此之後,鯉魚國小更加積極參賽,陸續推出「電音三太子」、「鯉魚炫光」、「鯉魚王」、「竹魚編鐘」、「搖頭晃腦」及「猴子加油」等不同作品,屢獲獎項。2020年,在著重解決問題方案的「世界青少年發明展(International Exhibition for Young Inventors, IEYI)」上,以傳統竹製童玩結合程式設計及語音辨識技術的「幫加油」語言復健玩具,獲得銅牌獎。為了延續創客能量,近年陳建安鼓勵更多師生參與,同時也思考如何以竹山地方特色作為創作主軸。2022年共有4位老師帶領7個專案,孩子們都很期待在世界舞台上發光!
因創客教育模式與學生的優異表現屢獲肯定,強化了鯉魚國小師生的信心,孩子從入學開始就期待升上高年級參加創客比賽,甚至吸引了學生遠從林內鄉、斗六市前來就讀,全校人數翻倍成長到近50位學生,暫時解除廢併校的危機。
找到喜歡的路 動手實踐改變社會
參加創客團隊的孩子,思維方式也會跟著改變。
面對學習動力強,也有熱情的孩子們,陳建安每年最大的挑戰,就是如何找到好題材,將天馬行空的想法整合起來,再一起做成有趣的專案。「畢竟孩子的背景知識有限,需要給他們一些提示,這幾年我們希望取材在地特色,會先帶學生瞭解竹山產業與文化,讓他們以科技方式為身邊素材創造新的可能性。」
陳建安認為,在這種專題式學習歷程中,每個成員都能發揮專長,並學習分工,包容對方不足、借助對方強項。雖然這樣的能力可能不會直接反映在傳統考試分數上,但對於團隊合作心態的建立與後續的學習都非常重要。他強調,「解決問題是一個能力,但是對身邊的議題有感,是更重要的事。」
在板橋高中,從早期志工團到創客及新興科技,教師團隊一路以來推動的都是「服務學習」的觀念。顏椀君告訴學生,「我們所做的創客作品或方案,都是要為別人解決問題,要培養的並不是技術,而是一顆足夠同理別人的心,知道站在別人的立場著想,提出更好的解決方案。」
顏椀君強調,從創客教室學到的各項能力,不一定要對應到特定科系來升學,因為各行各業都需要具備動手實踐能力,或者具有同理的人格特質,不要窄化自己的可能性,「會寫程式只是一項技術,要為誰寫才是關鍵,譬如很喜歡體育,運動相關大數據會是很好的發展空間,只要這個領域是自己喜歡的,就會百分之百投入。如果你是相信動手實踐可以改變社會的人,跟著自己的心,做就對了!」
Maker只是一種運作模式,最重要的是創意鍛鍊。
~南投縣竹山鎮鯉魚國小老師,陳建安