2019教育創新100|不只組裝,還要思考!同安國小機器人課串起多元智慧

2019.08.26 (更新 2019.10.14)

by 倪旻勤 (親子天下)

2019教育創新100|不只組裝,還要思考!同安國小機器人課串起多元智慧

同安國小推行機器人教學已經多年,今年更發展出ROBOT.DNA學習模式。照片:倪旻勤

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早在12年國教之前,屏東縣同安國小就開始推動機器人科技教育,讓學生從做機器人培養動手做的能力。近年更結合在地議題、家鄉特色,讓學生從「做」機器人中學地理、歷史,發展出ROBOT.DNA學習模式,融入各科教學。

同安國小是鄉里中三所小學最小、距市區最遠的學校。居民多務農維生,近年人口老化嚴重,學生人數年年下降。走入同安國小,並未因學生少、瀕臨廢校而感受到一絲衰敗,反而充滿生機。校舍迴廊掛滿學生作品,二樓牆外也掛著一個個相框,擺放著各年級學生合照。

跟著同安國小老師溫昇泓穿過迴廊,經過二三樓,來到儲藏間,最終進入機器人教室。一放眼,是整齊擺放的電腦,看上去有些老舊。相對的是放在櫃子中的一箱箱收納盒,外表嶄新而亮麗。溫昇泓介紹收納盒內裝著分類好的機器人零件,又指著桌上的作品說,這是學生做的稻草機器人、投石器、機械手槍。

機器人課是同安國小理念課程的核心。在同安,機器人課不僅要學會組裝機器人,更要讓學生學會思考,並在實作、討論中尋找解決之道。這堂課整合全科師資,各年級導師,會在社會、自然等科目中,接續機器人課向學生提出問題,讓學生能對課程主題有更完整了解。

今年度,由溫昇泓帶領老師們整合過往機器人教學經驗,整理出ROBOT.DNA學習模式,以 raise(提出)、observe(觀察)、blocks(積木元素)、organized(組織)、teamwork(團隊合作)為引導孩子的五步驟,並激發學生產生 Discover(探索)、Network(建立溝通網絡)、Action(行動)的學習DNA。

每個主題課程,都從老師提問、學生觀察開始,再引導學生拆解事件元素、組織問題,最後經過團隊討論,才開始組裝機器人。下個學年度,更會以這套教學循環為課程設計的模組,因應108課綱精神,培養學生核心素養。

當一個「問題製造者」,揮別制式教學

在溫昇泓接手機器人課之前,同安的機器人教學較著重實作能力。因此上課時,多是老師發下機器人圖樣,再一步驟、一步驟的帶學生組裝,讓學生找到適當零件,練習拼接,再將scratch程式匯入。

起初,溫昇泓遵循這樣的教學模式,建置了許多機器人模組,讓學生照著圖片,組裝不同功能和樣貌的機器人。然而,過了三個月,他開始感到迷茫,「在教機器人的時候,東西好像工廠在製造,大家都做一樣。」美術老師出身的他,才驚覺自己的教學,陷入美術老師最怕的境況──讓學生使用材料包,做一樣的東西。

「我自己過去在教藝文的時候不喜歡用材料包,因為小朋沒辦法從裡面學到背後的精神、美感。孩子應該是透過學習可以更寬廣,但是愈教愈覺得這是封閉的學習。」溫昇泓說。於是他開始思考,能用什麼方式翻轉課程,改變學生只會照做的課堂。

他決定將自己定位成「問題製造者」,不再有課程答案,而是反拋問題給學生。設定與生活貼近的議題,讓學生在情境中,用機器人解決問題。

因此,一個主題的機器人課拉長為四節課。從最開始老師的提問,如「該怎麼解決老鷹偷吃紅豆的狀況?」,放映相關影片讓學生觀看,讓孩子了解真實狀況。再經過解構,如「怎樣老鷹才不會偷吃?」、「用這樣的方式有用嗎?」、「這樣老鷹會不會受傷?」,讓學生分組討論、畫設計圖,引導他們做出稻草機器人。最終,讓每組孩子上台介紹自己的作品,分享製作理念、製作方式。

此外,也與其他老師進行協同教學,讓課程更全面。如中年級導師李芝威便在社會課延續機器人課主題,向學生介紹《寂靜的春天》。再提問「如果沒有農藥要怎麼驅趕鳥類?」,更引導學生思考放鞭炮、光碟片反光、插風車在田埂......等方式,各有那些優缺點。李芝威認為,雖然課堂要多花很多時間,「可是對他們來講,比較有意義。」

學生經過課堂討論、觀察環境,再畫設計圖製作機器人。與過往遵照老師教學、沒有經過思考的方式,有所不同。溫昇泓提供

學生投入度增加,提高老師教學熱忱

溫昇泓坦言,剛開始會擔心學生對上課模式產生反彈,「我發現開放給他們,他們更開心,他們的討論反應超過我預期。」由於過往制式的流程,讓學生在意成品的對與錯,只要一個步驟沒有跟上,便會緊張的要老師重複教學。做錯了,不僅產生大量挫折感,更可能被同組的同學指責。

李芝威班上有個轉學生,不善於表達,只要遇上問題就只會用暴力或眼淚回應。不過因為很喜歡上機器人課,對組裝、設計很有天分,她和溫昇泓便時常鼓勵他在課堂上介紹自己的作品,慢慢改善學生狀況。溫昇泓解釋:「我就說,你做得很棒,可是你以後當老師、當工程師,想要把你的設計概念講給學生或老闆聽,你卻講不出來,那怎麼辦?」

課堂中,鼓勵學生上台發表,不僅能訓練表達能力,也讓大家能共同討論。溫昇泓提供

「看到小朋友在改變,你會發現,你可以引導改變發生。」看見學生的小小變化,溫昇泓堅信ROBOT.DNA的教學模式有其意義。明年度,ROBOT.DNA教學模式也將融入各科,將機器人精神擴散到全校,讓沒有機器人背景的老師,也能改變制式化的教學。溫昇泓以過來人分享:「當你的教學很制式的時候,把日子一直重複的過,慢慢的我們的熱情、能量就耗盡了。」

這間偏鄉小學校,從機器人課程出發,讓孩子在動手做中學觀察、學溝通,更透過貼近生活的議題設定,引發學生學習樂趣。也在老師努力下,逐漸將理念課程擴及其他科目。不僅期許孩子擁有跨域能力,也希望藉著改變教學模式,找回教學的快樂。

屏東縣同安國小│小檔案

教育創新特色:改變制式化的機器人課程,不只要學生做,更要學生會思考,培養跨域能力。

教育創新不藏私:建置機器人學習循環ROBOT.DNA,由老師提問、學生觀察環境開始,並引導學生解構事件,經過組織、與同儕討論,最後設計機器人,以解決問題。

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