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圖 新聞投稿
2024-02-19
國科會科普計畫登陸澎湖馬公國小 科技系教授帶領師資生舉辦機械手臂課程
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梁丞妍老師示範如何使用機械手臂搭配卡牌操作,驗證步驟序列的特性。
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低年級學生在老師的引導下討論如何設計步驟完成任務。
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觀眾藉由比手畫腳與潛水員溝通拍照姿勢合影。
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在海星觸摸池觀眾可直接觸摸水中生物。

國立臺灣師範大學科技應用與人力資源發展學系丁玉良教授承辦國科會科普計劃,帶領臺師大科技系及國立臺北教育大學數學暨資訊教育學系的師資生團隊,於全台五所國小舉辦針對高年級學生的「運用機械手臂之運算思維課程」。源於過去結下的緣分,丁教授的科普團隊於2024年1月23日在澎湖縣馬公國小王文瑞校長的大力協助下,至該校舉辦上下午各一場次的營隊課程,並於課程結束後至澎湖水族館體驗科技於觀光中的應用。

營隊課程以運算思維中的「步驟」觀念為主軸,藉由全聯先生的防颱三步驟-堆沙包、封門窗、去全聯,引起學生對於步驟順序調換的好奇心;接著以生活中的「刷牙」經驗為例,建立學生對於步驟先後順序的概念,藉由比較同儕間刷牙步驟的不同之處,延伸到步驟的可交換性和不可交換性;最後以機械手臂的解救Teddy Bear,搭配實體的卡牌操作,於控制機械手臂運作的同時,再次驗證步驟序列的特性。

負責設計與授課的國北教數資系蕭沁宜和梁丞妍同學表示,此次在馬公國小舉辦的場次,最特別的地方在於這是一堂混齡的課程,除了學生年級涵蓋一到六年級之外,下午場更是以低年級學生佔大多數。為了因應學生組成的背景知識及理解能力差異,在課程設計上即時進行調整修改,針對低年級學生提供較多的學習鷹架,輔以教師的引導協助,並轉換成淺顯易懂的授課語言,提供更多的舉例說明;對於原先課程對象的高年級學生,則是不提供過多的教師引導介入,鼓勵學生於小組討論中分享各自的想法,並藉由機械手臂的操作,驗證構想的步驟是否正確,培養序列的邏輯思考能力。梁丞妍同學認為,這是一個難得的混齡教學經驗,老師不僅要依照教案將課堂這個劇本演好,更是要依據觀眾(學生)的反應,隨時修正表達方式,避免課堂成為老師一個人的獨角戲。

負責機械手臂課程教具前置作業的臺師大科技系莊孟喬同學表示,機械手臂針對不同學習階段的學生會有不同的學習重點,在國小階段我們將機械手臂的操控指令透過RFID卡牌包裝,放便操作的同時也能降低學生的認知負荷,對於組裝及程式感興趣的同學,未來高年級學習過基礎程式語法後,亦能透過機械手臂為教具,觀察並模擬操縱手臂運作。

科技系在澎湖縣的科技應用於科普推廣活動與水族館體驗互動

營隊課程結束後,團隊至澎湖水族館體驗科技於觀光中的應用,在餵食秀的表演中,潛水員與觀眾之間的互動呈現了兩種不同的方式,首先是導覽員藉由無線電,將觀眾提出的要求(如: 倒立、跳舞…等)傳達給潛水員的單向傳輸;另一種則是觀眾與潛水員間透過比手畫腳的方式進行的雙向互動,用以溝通拍照姿勢(像是拿著Instagram中限時動態的Boomerang介面加上身體的搖動,示意潛水員合拍動態影片)。整個餵食秀表演及水族館的展間,都為觀眾提供第三人稱觀賞的方式了解水中生物,而另一區的海星觸摸池,則是讓觀眾以第一人稱的觸覺體驗,近距離接近水中生物,並在觸摸海星的過程中,了解到人類該如何以不打擾的方式與生物共存。

此次科普計畫的執行,不僅讓團隊成員在準備與執行活動的過程中,學習處理各式各樣的挑戰,在澎湖實地體驗中加深對科學與科技技術的理解,進一步達成促進科學普及的目標。(資料來源:科技系 / 編輯、核稿:胡世澤)

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