看罷題目,應該不少人會懷疑遙控機械人的設計,若是小學生製作,是否嘩眾取巧,或是昂貴精英訓練,更甚是父母又要開始代工?答案是以上皆非。今次採訪是上月仁濟醫院靚次伯中學籌辦的免費活動。
遙控車升級機械人
與去年不一樣,今次製作班是遙控機械人,並非只是遙控車。看似大幅升級,但負責籌備活動的劉偉成老師坦言,實際設計並不複雜,沿用了去年的基本元素,主要是限時兼避開障礙物,並以 Arduino 底板為基礎。今年是在車轆上面加入 Servo 部分,以模擬機械人手部,用作推開障礙,並加入超聲波感應器,兼可當作模擬眼晴。
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做機械人的要點之一是學會善用 Servo。傳統摩打只能直接轉動,大部分用於前後移動。Servo 的優點是有角度和力度控制,能掌握此技術才能製作複雜機械及機械人,例如掌握 2 個 Servo 就是左、右手,再加一個就可剷泥,再加一個就可以做起斗,也就是任何類型的機械。
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此外,加入 Servo 與感應器,最大的分別是令變化更多,設計更有趣。當學生能理解各部分功能及組合時,就能有不同的變化組裝。相同的概念也可於程式設計上,學生自行理解不同程式後,如工作坊教授是 Pocket Code ,回家後也可用 Scratch 開發感應器功能。
加入多元素 醞釀多變化
靚中設計的計劃是期望學生於參加整項活動後,能靈活運用不同知識。一般製作機械人,大多是教授製作自動機械人,正由於留意到部分小學已開始引入 mBot,有自動化操作理念,因此工作坊集中於教授製作搖控機械人的技巧,甚至是將兩者結合的概念。換句話說,相同一套硬件的機械人,有三種操控方法。
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於設計外,劉老師提醒有興趣學習類似方案的人,也可留意整項設計無論是由底部至機械手的部分,除 Arduino 是固定硬件外,可以更換任何物料組裝,如 Lego、立體打印等,不限於亞加力膠片,剛校選擇用亞加力膠片的原因是能快速製作,方便教學,建議選用身邊已有的資源或物料已可。
小學生眼中的活動
至於小學生對活動有甚麼觀感?天主教聖安德肋小學五年級學生阮穎妍表示過往在小學有參加製作 mBot 機械人,但該類型的機械人只依靠編程自動操作,與遙控機械人是各有優點。不過,阮穎妍明確表示較喜歡是次學習的機械人,最主要是操控感更好更仔細,例如能控制隨時轉彎和加速,趣味性較大。此外,她最高興是參加活動後能擁有一部機械人,她預計於暑假期間能再次自行改良設計,例如修改程式參數查看效果,也可更改 Servo 方式,由單一的 Servo 變成運用多個 Servo,或可製作機械臂的部分。
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從同學身上,不難發現小學開始培養 STEM 興趣有一個優點,就是學生仍處於對學習性別平等的時期,同輩間不會流傳女生不懂機械的觀念,繼而影響學生發展。以今次受訪學生為例,雖然只是小五學生,經過完整的培訓,既有獨特的思考能力,也有精確對機械的理解能力,最令記者驚訝及難忘的是訪問期間,學生對機械產生科學興趣,躍躍欲試,對知識有求知的笑容,正確的引發自學莫過於此。
活動比賽結束後,記者向劉老師查詢該校明年的發展。劉老師表示由於初中的 STEM 方案已完成,他們正努力嘗試將 STEM 加入高中課程內,然而眾所周知,DSE 課程編排緊密,因此會將 STEM 活動融入當作實驗,而不是另增內容,例如物理實驗,就加入車速測試。生物課上,已開始逐步推動,由於並非另行設計,且能配合老師專科專長,目前進度理想。
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