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    孕育小學生運算思維 成就解難高手

    kaWing
    kaWing
    從事科技教育報導逾十年,見證香港電子學習及STEM的興起和轉變,近期關注AI及特殊教育。

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    文明進步 GitHub 公開發展路線

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    【停課不停學】 MIT 傳授創作變形麵包板

    同事 Mickey 在網上找到有趣的 STEM 資料,和小記討論後,我們一致認為值得向大家分享。事源 MIT 早前用立體打印機研製變形麵包板,當中能學習 STEM 的設計和變化,而且全套理念也新穎有趣。

    早前CoolThink@JC第三年舉辦「全港小學生運算思維比賽」,今屆比賽成果豐碩,以App Inventor組別為例,設計範圍涵蓋食、住、行三方面。還有,比賽隊伍之一英皇書院同學會小學第二校派出三隊參賽,三隊全取佳績,本刊邀請該校師生分享參賽及致勝心得。

    英皇書院同學會小學第二校(簡稱英二小)的學生特色是技術水平十分高,亦清楚明白設計思維由來及著重點,獲獎是實至名歸。至於何以能三隊全勝,相信是與培訓方式有關,以下邀請英二小教師團隊副校長胡國柱、主任陳景康和教師袁振俠向大家分享。

    英二小指導教師與學生合照,後排左起主任陳景康、副校長胡國柱和教師袁振俠,前排左起學生鄭貝怡、陳明恩、沈思薇、洪智皓、羅熙桐、莫嘉熙、張倬維、梁珈齊和趙永熙。
    英二小指導教師與學生合照,後排左起主任陳景康、副校長胡國柱和教師袁振俠,前排左起學生鄭貝怡、陳明恩、沈思薇、洪智皓、羅熙桐、莫嘉熙、張倬維、梁珈齊和趙永熙。

    全校推動STEM

    胡副校講解英二小重視STEM教育,現時已全校推行,方式是每年級在上下學期,均有一次的科學及科技探究,並由數學、常識和電腦三個科目的老師合力商討課堂連結方式。袁老師講解,小四同學會製作一個營養App,小五會製作閉合電路等,目的是讓學生感受STEM是如何用科技與其他科目的連繫,而不只是電腦程式應用。胡副校續說,目標是常識為主,數學是調整教學次序,CT課堂則是解難的實踐。

    STEM式專題研習

    陳主任解釋,三個常規科目課堂外,英二小教學團隊將傳統十多年的專題研習課堂改良。過往英二小有專題研習課堂,方式是每周一節,為期一年,每位老師需帶領約十位學生深入探討議題,由搜集資料、尋找問題和找出解決方案,並撰文成專題文章。自CoolThink@JC推出課程輔助活動(Co-curricular Activities, CCA)後,六年級學生的專題研習融合CCA,學生由傳統文章式的專題報告,改為製作成品或提出有意義的具體方案。

    胡副校表示,學生於參與新專題研究習後,學生的綜合知識組織力,以及自信等對個人能力的觀感均顯著提升。陳主任補充新的專題研習還有一個優點,就是有該更多類型的學生能各展所長,如善於繪畫、編程等的學生有明確的表現機會,投入感因而提高。他舉例指出女同學往往較被動,但只要吸引她們對學習產生興趣後,其編程能力不比男生遜色,甚至更出色。

    學期初以小組形式進行跨學科專題研習,目的是解決生活難題。接著各組會以腦力激盪共同協力思考,訂定解難主題。
    學期初以小組形式進行跨學科專題研習,目的是解決生活難題。接著各組會以腦力激盪共同協力思考,訂定解難主題。

    拔尖傳承小組培訓

    至於傳統電腦課,現改名為CT(Computational Thinking)的課堂,主要是參考CoolThink@JC課堂內容,胡副校直言該課程有良好的教材示範(Template),只是英二小教師團隊商討後,認為學生能需掌握「做」,但普遍未有充裕時間掌握設計(Interface)程式,即未能真正掌握整項運算思維的概念。故此學校特意向校董會申請,調整課堂內容及節數,小學四至六年級的CT課堂,由原有課堂節數增加一倍。另一方面,教師團隊運用(Flipped Classroom)的理念,並由各老師製作預習視頻及選擇題,確認學生能於課堂前已有充足準備,他直言多種改變下,令學習成效顯著提升。

    至於參賽隊伍也是精心培訓及挑選,三組同學均有兩個教師指導參賽細節,分別會教授更多程式及簡報技巧,讓學生有充足的指導。不過,成功的關鍵是設計時,老師們會以貼地落實的角度向學生提問,例如學生提出作ECO TAXI,帶隊老師和學生初步有構思後,胡副校亦會跟進提問,App與「泥?的」、「Uber」有甚麼分別?胡副校坦言學生當初也常有支吾以對的情況,他會提醒學生,上台後一切都是他們的經歷,若想得到多,就需要付出才會獲得,
    學生們正是透過老師指導真正思考設計裡的每項細節。

    學生所製作App,在校內會經由教師們認真「質詢」,學生們也會努力找出問題和解決方式,設計十分貼地。
    學生所製作App,在校內會經由教師們認真「質詢」,學生們也會努力找出問題和解決方式,設計十分貼地。

    接著介紹英皇書院同學會小學第二校(簡稱英二小)的三隊優勝隊伍作品,三隊當中有一隊以Scratch配合micro:bit設計遊戲,另外兩隊則以App Inventor設計出實用Apps。

    三女生愛製作硬件

    「統統啱玩」是英二小裡三位女同學鄭貝怡、陳明恩、沈思薇合力設計,她們的作品是期望運用硬件配合Scratch設計有用助人的遊戲式作品。此外,三位女同學注意到有同學於感覺統合方面有障礙,如身體操控協調低,走路時較易失平衡跌倒;亦有同學情緒控制力稍不足,因而較難專注學習等。討論後,她們改裝平衡板配合micro:bit的感應功能於Scratch 3遊戲內,讓有感覺統合問題的同學,能於遊戲中進行平衡及專注力訓練。

    三位女同學表示使用Scratch及硬件所製作出來的成品比App Inventor有趣,因為Scratch設計空間多樣化,不只限於App模式,而陳明恩同學更表示比賽後仍有持續進行程式設計。

    得獎獎項:Scratch組亞軍
    得獎作品:統統啱玩
    得獎學生:鄭貝怡、陳明恩、沈思薇

    將micro:bit安裝於踏板下,就可控制Scratch內遊戲練習專注力。
    將micro:bit安裝於踏板下,就可控制Scratch內遊戲練習專注力。

    接星星遊戲刺激度高,也是三位女同學最較喜愛的作品。
    接星星遊戲刺激度高,也是三位女同學最較喜愛的作品。

    作品完成度高 共同學習齊解難

    另一邊廂,三位男同學張倬維、梁珈齊和趙永熙較喜歡App Inventor,他們指出App Inventor功能強大,能製作更多功能兼實用性高的App。比賽所設計的「ECO TAXI」為例,三位男同學商討校內師生經常面對的乘車問題。英二小位處半山的狹窄小街內,交通工具選擇不多,師生共乘的士的情況普遍,但巿場上卻沒有解決方案。

    「ECO TAXI」運用GPS讀取座標,使用者利用位置建立共乘組,其他預先登記者能按照上載至FirebaseDB的資料,看評語而選擇共乘組。不過,談到難忘的經驗不一定與程式有必然關係,學生梁珈齊和趙永熙最難忘是上台要發揮隨機應變的經驗,而張倬維很高興能與兩位同學一起學習。

    得獎獎項:App Inventor組季軍、最佳編程技能獎、最佳團隊協作獎
    得獎作品:ECO TAXI
    得獎學生:張倬維、梁珈齊、趙永熙

    成員需先創建乘車組,其他乘員就可加入。
    成員需先創建乘車組,其他乘員就可加入。

    建立時,可選擇開車時間、人數及性別限制,選項充裕,實用性高。
    建立時,可選擇開車時間、人數及性別限制,選項充裕,實用性高。

    共同學習齊解難

    至於獲得冠軍殊榮的三位學生羅熙桐、洪智皓和莫嘉熙,他們所組隊伍是設計為長者而計的「善用長者醫療券」。學生們有感長者使用醫療券的方式不夠完善,如未能知悉醫療機構的位置及評價等;還有,長者如視力不佳及不會認字的長者更是難以取得資訊。「善用長者醫療券」App能解決以上問題,他們運用App Inventor裡的GPS功能,結合Firebase DB,就可提供商鋪評分及留言等多項訊息功能。另一方面,運用Text to speech作語音講解,均是關懷長者的設計。

    此外,三位學生指出製作App的過程中,最困難的是資料庫連結。洪智皓講解難點是在程式裡需切換帳號,導致較難控制存取資料,及後他們選用同樣以Google帳號登入的Firebase DB就能順利使用。而一旁的莫嘉熙笑說,設計程式確實有感受到困難,但當與其他同學一起合作,會較容易找到解決方法,比起獨自學習效果更佳。

    得獎獎項:App Inventor組冠軍
    得獎作品:善用長者醫療券
    得獎學生:羅熙桐、洪智皓、莫嘉熙

    圖中是程式主介面,設計以簡單圖示和大字顯示,方便長者閱讀,另有粵語播放介面資料。
    圖中是程式主介面,設計以簡單圖示和大字顯示,方便長者閱讀,另有粵語播放介面資料。

    選擇地區和服務後,就能瀏覽商店位置和評分,評分由用家評定,並可撰寫意見。
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