小學機械人活動機械人製作

小學機械人活動機械人製作 培道中學小學部　甘志勇

機械人教學的發展 • 近年全球資訊技術的高速發展，推動了教育對科學技術的重視，自二十世紀末開始，許多發達的國家和地區都高度重視科學技術的機械人科學普及活動，在日本、德國、美國、中國等國家先後將機械人的科普活動列入中小學的課程之中，藉此培訓學生的創造力和思考力，並且引起了青少年的對機械人科普活動的濃厚興趣。近年在澳門、香港、中國國內等地多項的機械人科普活動的參與率，每年都以倍數高速增長。

機械人製作也是一個跨學科的課程，要靈活運用各種學科的知識(包括物理、邏輯、機械、電腦及軟體編程等)，在學習的過程中能培養學生的對各學科的掌握及運用的能力。機械人製作活動是透過學生親身的體驗，利用各種各樣的組件、傳感器、馬達及齒輪等來製作完成自己的機械人，並且要為機械人編寫程式，使它完成指定的動作或任務。

機械人教學在本校的發展 • 以本校為例，先在分別在高中及初中開設了機械人小組，推廣「機械人製作」，過去幾年亦在澳門區、中國區及世界性比賽中獲得一定的成績。有鑑於此，在02/03學年學校決定將機械人小組推廣至小學。在剛接到學校的任務時，很多老師都有著同樣的疑問「小學生做得到嗎？」、「小學生能夠製作機械人？」、「小學同學能夠用電腦編寫程式指令操控機械人？」

雖然自己也是電腦科老師，但並不是電腦專科，由於是「半途出家」，想到編寫電腦程式，除了曾經中學時學過的簡單的電腦程式編寫外，但我深信透過學習活動，至少對同學而言是一個很好經驗。所以接受了學校提出的任務，回想起幾年前第一代用於教學的智能機械人，我和另一位同事整整用了一日一夜的時間去鑽研才能夠完成任務。坦白說，老師要完成的機械人動作的編寫亦需要一定時間，同學要完成任務絕不簡單。三年多以來從第一代製作智能機械人至今用於教學的機械人組件林林種種，每一年都有新型號的組件或新機種推出，對於老師和同學來說每一個新項目的出現就是一個新的挑戰。雖然自己也是電腦科老師，但並不是電腦專科，由於是「半途出家」，想到編寫電腦程式，除了曾經中學時學過的簡單的電腦程式編寫外，但我深信透過學習活動，至少對同學而言是一個很好經驗。所以接受了學校提出的任務，回想起幾年前第一代用於教學的智能機械人，我和另一位同事整整用了一日一夜的時間去鑽研才能夠完成任務。坦白說，老師要完成的機械人動作的編寫亦需要一定時間，同學要完成任務絕不簡單。三年多以來從第一代製作智能機械人至今用於教學的機械人組件林林種種，每一年都有新型號的組件或新機種推出，對於老師和同學來說每一個新項目的出現就是一個新的挑戰。

參與機械人小組教學中的感受 • 當然，不瞞大家，同學在學習的過程最終總會有部小組成功，但有小組到最後仍未能完成任務。有趣的是看著同學經歷每次的挫敗，露出失望沮喪的表情後，總會立刻又把機械人放在電腦旁邊，口中諗諗有詞，在修改程序的參數值，經過一次的失敗，又再一次的嘗試、失敗和再嘗試，最終是為了機械人能順利完成任。 • 在這裡實在要感謝中學部機械人小組的指導老師，每次我們出現問題的時候都出手相助。

總結這兩三年的學習，同學除了在製作及組合機械人有一定的認識外，對電腦程式編寫及操作有更多的增長，建立了處事有序的邏輯思維概。而且加上這兩三年在澳門區及中國區進行大大小小的比賽中取得了不少寶貴的學習經驗。真正的喜悅不單來自同學，更因為同學在學習過程中，體會到做事是要花時間、努力和不斷的付出，甚至是失敗，也不輕言放棄。總結這兩三年的學習，同學除了在製作及組合機械人有一定的認識外，對電腦程式編寫及操作有更多的增長，建立了處事有序的邏輯思維概。而且加上這兩三年在澳門區及中國區進行大大小小的比賽中取得了不少寶貴的學習經驗。真正的喜悅不單來自同學，更因為同學在學習過程中，體會到做事是要花時間、努力和不斷的付出，甚至是失敗，也不輕言放棄。

學生在製作機械人過程中的好處 • 使用各種物料，身體力行地製作機械人，可發展身體運動智慧； • 在搭建模型時，需要將配件放置在合適的地方，既可發揮視覺空間智慧，也培養數理邏輯智慧； • 在創作的過程之中，學生需要使用語言表達個人的構思、經驗和成果，是一種對語言智慧的培訓途徑； • 透過小組形式參加競賽，組員之間經過多番討論，分工合作地完成任務，需要彼此的溝通、諒解和包容，培養出人際交往智慧； • 在實踐的期間，學生會增加對自己的認識，明白個人的強項和弱項，可訓練和提升自我認識智慧。 • 讓學生發展潛能，培養他們的素質和創造力；

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