2022八堂課的樂高51515教學紀錄-第0節 — 【教學之前】

by ezboon
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在偏遠地區的復興區山上教書許多年,一直都沒有機會帶著小朋友做一些有關於機器人教學的課程設計,我指的是類似arduino或者是有電路板,或者是要做一些像Gigo智高積木的那種機械結構設計的課程,最主要也是因為對唯一一位在學校裡面進行資訊科技教學的我來說,並不是很熟悉電路、電子以及程式語言。雖然在網頁設計的HTML或者是css等型的網站應用程式來說還有點心得,但要在學校進行scratch等類似的教學,一直以來都停留在很初期的一個程度。

選擇 LEGO 51515 Mindstorms 作為教學教具的契機

市面上有很多的廠商都有在販售類似一些機器人、或者是自走車的一些教學零件,例如micro:bit、Codey Rocky程小奔、樹莓派等,還有很多種類,你可以在勁園科教的網站看到很多教學上應用在STEAM課程的教學套件。但在教學的時候,其實我不希望太往程式邏輯的方面,因為我覺得以山上的小朋友來說,能夠動手做,而且能夠有多一點的想像空間讓孩子們發揮,會讓課程更好玩。雖然以前也知道樂高ev3的機器人,但早些時候EV3價位應該也都蠻高的,而EV3也推出了很久。後來在2年前有一個機會看到了Lego SPIKE Prime機器人的教學套件,而在2022年剛好有一筆經費,要選購一些樂高機器人來做採購跟教學的時候,發現到了樂高在2020年有開發出了新的樂高機器人的套件:LEGO 51515 Mindstorms Robot Inventor。

關於 LEGO 51515

在定位上在於家用的幾種,但配件數與多個馬達的結構組合,對於在教學現場上的應用很方便,它跟SPIKE很像,價格稍低一些,應用很廣,最後我選擇了這一款51515來做教學。

這組套件售價約10000元新台幣上下,比Lego SPIKE Prime便宜約2000元,用心找一些賣場有機會找到9000多元的。

而另外一個重點是,除了要採購哪一款做為長期使用的教具之外,有一個最大的困難就是偏遠地區根本就找不到教學老師【義盛國小在教育部國教署的分類上屬於桃園地區的特偏學校】,所以校內目前唯一能夠進行資訊科技教學的我,也必須要有充分的學習資源,比學生更早去認識這一組樂高51515。幸好我在PChome書店的網站上,看到了一本書是日本人【五十川方仁】寫的【樂高機器人創意寶典】,這本書不以組裝一個很高大、完整的印象中的機器人為書本的目標,而是透過100多個小範例,來逐步的介紹樂高機器人51515的這一組套件,能夠來做出單馬達、或雙馬達,以及加入感測器的這些應用,也就是說,書本上講許多的精隨,但是呢,很多的範例都是1~2節課的時間,就能夠進行的組合。

【五十川方仁】【樂高機器人創意寶典】
書本的範例,共有128種示範

我發現這個【樂高機器人創意寶典】的範例非常適合義盛國小的教學方式。因為學校的學生不論是社團或者是假日的課程,來的學生很不固定。如果我們是為了要完成樂高51515他的官方套件裡的一個車子或者是一個機器人,這可能大概累積5~8個小時以上的一個完整的教學時數,而我們的學生完全都沒有操作過【老師也是】,但現在2022年暑假的工作坊活動,我有8堂課的課程教學來作規劃,所以我就應用了很多書本上的範例來帶學生操作,讓學生完全不認識,到每節課堂中依舊有小小成就跟作品。

網路上樂高51515影片教學資源比網頁多

除了這本書之外,也在網路上看到了幾個關於樂高51515的教學範例,通常都是在YouTube上面找到影片,在網站上看到的介紹比較少。可能這一款是2020年才開始還有在販售的一個機種,所以目前台灣許多學校還沒有使用,因為學校在早期STEAM的投資,可能是採購ev3或者是樂高 SPIKE機器人,而有一些學校可能是因為預算的關係,大概是以智高、micro:bit來做教學的使用,但是我希望帶學生做的東西是高貴而不貴,而前面也有提到我們希望能夠有相關的學習資源【好讓我可以先學習】,所以我就選擇了這一組。

我們2022年上半年買了6組51515機器人。也是分兩次採購,第一次先買4組,後來又再買兩組。在暑假的教學中。我們先拆了5台下來使用【6位學生】,在暑期教學的過程中也有幾次發現,因為零件數很多,學生找特定零件也不是那麼的迅速,所以後來有幾次上課是備課時先找一些特定零件出來,先幫學生做整理,也就是說在課堂的時候,只讓學生接觸到有限的樂高零件與積木做組合,這在剛開始的教學還蠻方便的。第三、四節學生熟悉後,有發現到學生的創意會需要更多的零件來做組合時,就開放了一部分的零散零件,讓他們自己去挖掘與發揮創意。因此在樂高零件應用在國小教育上,是不是需要把它做整理,或者是依照零件的屬性來做分類,如何有效率的開放零件讓學生來做使用,這方面可能還在思索中。

LEGO 51515 Mindstorms 教學上一組多用

樂高51515機器人有一個很大的方便是,如果我不做程式的教學應用,我依舊可只做機械結構的教學,使用這個教學方式的時候,就很像是Lego 9686 動力機械組合,而如果要搭配到程式應用的方面的話,舉個例子:我想要帶學生做簡單的單馬達的旋轉,或者是一個機械結構的應用,就可以搭配樂高在 App Store 或 Google Play 上的免費程式:LEGO MINDSTORMS Robot Inventor 這個 APP 來做教學,而且還是繁體中文的。行動載具跟樂高51515的主機是用藍芽連線的,所以在藍芽連線的設定上,初次建議由老師操作,進行主機更新等作業,之後也要幫忙主機的作編號,這樣教學時才方便學生可以快速搜尋以及連線機器人的主機。
朱東芳
元智大學資訊傳播研究所碩士

整體而言,我覺得樂高51515雖然定位在家中由家長陪同孩子的學習,但仍然適合在學校教育的使用上,我這一次的暑假教學的活動,是從一年級開始到四年級的學生,共6位,我認為8歲以上的學生也夠大適合學習,而不用等到10歲,但這方面是需要老師帶著操作的,10歲以上也許可以自己看著APP示範的分解圖作操作自學。有一些零件比較小,不過低年級學生在組合上也不會有太大的問題,比較擔心掉下去桌子時找不到。在之後的課程分享,我會將八節課的這一次樂高51515教學內容以及規劃與心得,分享在部落格裡面,也當作是一次教學的紀錄。

上課時,如何管理與應用這麼多零散物件,尚在摸索中

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