学习现场‧智慧与机器 小天才

2020-07-03
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以兴趣为出发的儿童及青少年机器人课程,是一扇引导孩子进入科技世界的门。机器人的学习或比赛过程中,最重要的是让学员发挥他们创意思考,并融合运用各科学学科的知识。虽然现阶段的小学员,仍无办法像成年人完成深奥的程式编码,但在练习及组装课程中,因反覆接触而打下深厚基础……

科技的进展与开发,各项应用程式及人工智慧在我们的日常生活中越来越普及,程式语言编码及机器人课程在此趋势下,成了不少父母选择作为孩子“课外学习”的最夯课程。


然而在孩子学习科学的过程中,除了必要的知识传授,更关键的是如何透过创意思考、问题分析、跨学科知识运用及语言表达能力,栽培出具备独立解决难题,并勇于对未知探究的科学素养。

已在本地耕耘十年的马来西亚机器人俱乐部(Robotclub Malaysia),以跨领域科学教育STEM——科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)为课程基础,自2010年便开设儿童及青少年机器人教育课程。2012年起更每年主办STEAM CUP Malaysia机器人大赛,为旗下全国[email protected]学员,提供观摩学习与竞争挑战的平台。

11月25日,来自全马超过两百名6~16岁的“小小机器人创作家”带着作品,齐聚国家科学馆一较高下。这次比赛分成创意概念机器人、运载机器人、自动化机器人、战斗机器人、甲虫相扑机器人五大主项目,再根据学生年龄及学习程度细分成九项比赛。

在充斥着笑声热闹的现场,与其将之称为较量技艺以分出高低胜负的比赛,它更像机器人嘉年华会——孩子们在经过一年的学习后,各自带着学习成果,和分散在全国各地的机器人同好相见欢。

学习现场‧智慧与机器 小天才战斗机器人(Fighter Robot)比赛:机器人需在限时内把对手推倒,独占中央擂台。训练独立思考提升抗压与应变能力

从清晨八点开始第一项竞赛,这群参赛者在比赛7小时后还是精神奕奕。除了在擂台旁紧张围观战斗机器人(Fighter Robot)及甲虫相扑机器人(Bug Sumo)如何在限时内,把对手推倒独占擂台,其他已完赛的学员就在场边和比赛时刚认识的新朋友自主组队进行机器人PK游戏,或在桌上专注地将机器人零件一件件组装起来,丝毫不嫌累。

马来西亚智慧机器人科技中心创办人及STEAM杯筹委会主席骆玞全表示,比起输赢,学员的参与感、技艺交流及心态成长才是主办这场比赛更重要的目的。

“一场比赛不一定只能用输赢来定论成功与否。它珍贵的部分,是赛前筹备中习得的知识以及比赛当下,靠自己解决难题的心态。若能赢得比赛,当然最好,没得奖也不必害怕失败,因为已从中学得宝贵经验。”其中像赛制规定,一旦到了比赛现场,一切关于机器人的组装与编码,甚至机器人临时出了问题,老师与家长皆不能给予提示或帮忙。学员们面对有别于平时熟悉的练习场地,需根据比赛舞台的设置,为机器人进行调整,这一切他们都必须靠自己的能力去应变和解困。

“这除了训练孩子的独立思考,更有助提升抗压与应变能力。办了十届的比赛,也可明显看到学生和家长的心态成长。家长从以前必须时刻陪在身旁让孩子依赖,现在则转换心态成为观察者,在场外放松地看他们在台上的表现。”

STEAM杯筹委会秘书张家扬透露,除了STEM,这项比赛还加上了代表“艺术”(Art)的A字母,以鼓励学生用机器人套件之外的材料,让成品兼具功能性与美感。“虽然机器人课程不以考试制度作为评估,但任何学习都应该为自己定下目标。因此这场比赛是他们这一年来的成果发表,透过和其他人的比赛交流,发掘自己的优势或检视自己是否达标,再接再厉做得更好。”

学习现场‧智慧与机器 小天才在这场比赛中,家长和老师不提示不插手,后退一步成为“观众”在场外观看比赛,孩子才是场上的主角。为完成任务父子边玩边学

每一场比赛,学员都会接触到不同的机器人任务、赛制及对手,除了师长以旁观者角度给予进步与成长的肯定,孩子们自身的感受更为深切。今年10岁就已有过4次STEAM Cup比赛经验的陈凯乐说,到目前为止,虽然都从未得过奖,但从不失望,每一届他都兴致勃勃报名参赛。

陈凯乐说:“我可以从其他人身上学到新的机器人组装法,还有如何才能更好地控制机器人的行动。”从小,陈凯乐就和爸爸一起玩乐高,后来再一起学习机器人课程,对他来说,这除了是兴趣,也是搭建他和父亲稳固亲子关系的舒压活动。

在场上95%以上的参赛者都是小男生的情况下,7岁的叶祖颐在当中显得特别显眼。她从6岁开始,学习机器人课程,今年第二次参加比赛,落落大方且条理清晰地回答问题,并分享今天的比赛过程。

叶祖颐说:“我参加的是必须要推倒瓶子的(Smartbot)比赛。不过我的机器人在推倒第一个瓶子后就自己倒下了,所以没赢得比赛。但我还是觉得,比赛很好玩,希望明年我可以参加战斗机器人比赛。”

来自金宝的指导老师张荷绒除了带队,也是第三次陪儿子参加这项比赛。张老师说:“儿子参加的是低年级创意概念机器人项目。第一次他太害羞,不敢表达,第二次适应赛制后,有了很大的进步,只是声音太小。今年尽管没得奖,但在我看来,他的表现又比上一次更好了。他们是在一次次尝试中进步,不会因为输了就气馁。”

创意概念机器人是开放予低年级学员参加的比赛项目,学员会针对每年不同的比赛主题进行机器人设计发想。在比赛当天带着概念作品,向在场评审演示说明创作概念,今年的创意概念比赛的主题,是“医疗机器人”。

学习现场‧智慧与机器 小天才这不止是一场比赛,也是机器人嘉年华会;孩子们在经过了一年的学习后,带着学习成果,和分散在全国各地的机器人同好相见欢。思想和创意能力无价

以兴趣为出发的儿童及青少年机器人课程,是一扇引导孩子进入科技世界的门。机器人的学习或比赛过程中,最重要的是让学员发挥他们创意思考,并融合运用各科学学科的知识。虽然现阶段的小学员仍无办法像成年人完成深奥的程式编码,但在练习及组装课程中,因反覆接触而打下深厚基础。

温永雄老师认为,程式编码或机器人课程,不是死背硬记就可做得好的。学生必须充分理解每个步骤,进而思考改进,才能让每样零件发挥它的功效。而老师若能适时退一步给予学生更大的自由创作空间则会有更好的成效。

“若老师只负责提供完整步骤让学生跟着组装,他们的创意就被局限了。因此我们会让孩子去做书本上所没有的东西。偶尔摒弃教科书,让他们根据脑里的想法创作,成品虽然不完美,但过程中的思考和创意能力是无价的。”

“今年的搬运机器人比赛,参赛者必须自己判断他的机器人最多可以运载着多少颗电池安全地通过障碍路线抵达终点。依据老师们的估算,机器人若可以承载40颗电池就已经很不错了,但今天的最高记录是90颗电池!这远超过了我们估算的重量;待会我还得回去重看影片,从学生身上学习呢!”

看来成人在经过知识与教育后,有时反会被锁在特定的框架中。这场比赛,看见的是孩子们付诸于实的想像力和创造力。无论得奖与否,他们都已经是最棒的小英雄了!

特约:吾宝波
图:吾宝波、受访者提供

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