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    從小引領 培養STEM才能

    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。

    Facebook 對用戶轉發舊聞發出提醒

    在資訊爆發的年代,隨著人們面對大量訊息,而部份處理資訊的人面對訊息確實心有餘力而不足,其中一種情況是轉發舊聞。只是在疫情期間,這行為或會增加人們的心理負擔。 Facebook 面對此問題,添加一項小功能,當分享文章超過九十天,會立即向用戶進行提醒,有望轉發內容質素有所提升。

    Google 推出新認證計劃 發展新聞行業

    Google 以科技為核心,由科技著眼的新聞會有不一樣的角度,例如更注重客觀數據,展示新意念或無圖的抽像新聞時也可用 VR 等技術加入視覺描述,甚至打造出一個全新平台,由個人為主導,而再不需要由各大企業聾斷的媒體新聞事業,描繪如此美好,但這樣的計劃或平台是否沒有其他問題?

    AWS 推 Honeycode 企業免寫程式可製網頁及apps

    對企業來說,經常會運用類似試算表等類型表格的方式來管理計劃、預算、客戶追蹤和倉存管理等,但此類型表格的缺點難以做分層管理,而且輸入大量資料時也會容易混亂;但若因此聘請程式設計師,有點廢時失事。AWS 看到此問題,推出 Honeycode ,讓使用者毋需懂程式碼,也可自製網頁或 apps。

    《ekids》報道過不少創科相關的學界比賽,不少比賽的作品以智能城巿、智能家居等做主題,但早前有參賽的學生,以防遇溺為題材構思獨特。加上學生們設計的程式複雜度高,吸引記者想瞭解學生們何以能設計該項作品,以及學校如何培養相關能力。

    《Safe游記》可分作兩部份,其一是防遇溺手帶,主要用作監測心跳及手部揮動動作,由兩個Micro:bit、電池箱及脈搏心跳感測器組成。
    《Safe游記》可分作兩部份,其一是防遇溺手帶,主要用作監測心跳及手部揮動動作,由兩個Micro:bit、電池箱及脈搏心跳感測器組成。

    馬頭涌官立小學(簡稱馬官小)三位學生張允軒、梁汝謙、高習之,組成福馬創科隊,運用Scratch 3及Micro:bit製作程式《Safe游記》,並獲得全港小學生運算思維比賽2019 Scratch組冠軍。吸引記者的是作品構思題材獨特,加上學生活潑有趣,程式複雜度高,因此邀請馬官小接受採訪。

    學生設計防溺系統

    張同學講解《Safe游記》的作品特色,同學們注意到很多人會遇溺,因此期望以科技方式解決此問題。經過搜集資料和討論後,他們設計製作手帶探測心率,和手部揮動動作;再配合系統探測位置,用作判斷遇溺者狀況。

    高同學使用圖表進行講解,設計是泳者需佩戴手帶,用作偵測泳者於運動時心率。一般泳者的心率以圖呈現,會是平滑的山形圖,就算心率加劇也會循步漸進;但若是佩帶者遇溺,呼吸狀況會突然急速改變,並且在短時間內發生,約於30秒至1分鐘內,因此只要心率呈現急促的變化圖,即泳者可能已遇溺。只是突然的心跳改變,仍可能是誤判,因此需加入第二條件作判斷。同學們討論後,注意泳者手部原應有特定的運動規律,但若是遇溺,手部揮動會變得急速、頻密且沒有規律。若兩項條件同時發生,就會判斷為遇溺。

    馬頭涌官立小學(左起)學生張允軒、梁汝謙、高習之組成福馬創科隊,並由教師張慧晶帶領。
    馬頭涌官立小學(左起)學生張允軒、梁汝謙、高習之組成福馬創科隊,並由教師張慧晶帶領。

    藍色線是正常運動心律圖,從慢到快至回復平靜,所需時間較長;遇溺者是紅色線,情況剛好相反。
    藍色線是正常運動心律圖,從慢到快至回復平靜,所需時間較長;遇溺者是紅色線,情況剛好相反。

    利用硬件偵測手帶就可回快速回傳遇溺者所在位置。
    利用硬件偵測手帶就可回快速回傳遇溺者所在位置。

    雙重判斷配合位置探測

    上述兩項數據,可通過Micro:bit配合脈搏心跳感測器所製作的手帶,再經由Scratch所製作的程式就可收集,但為了加快搜尋遇溺者。學生們設計運用其他硬件設備,如藍牙或Wi-Fi等類型裝置,放置於監測區域四周,經由回傳數據計算佩戴遇溺者的正確位置。如此一來,救生員就能從程式快速找到遇溺者。梁同學續說,要準確找到遇溺者的位置要有兩點數據,分別是遇溺者的深度和位置。

    要符合四項條件設計並不簡單,小記向三位同學請教如何製作?內容是否學校課堂授課所學。三位學生笑言,程式設計裡很多都是自行設計製作而成,學校有教授Scratch 2,但他們所製作的程式,由於需連接Micro:Bit,需使用Scratch 3,全靠自學,但同學們一致表示程式轉換版本的問題不大。談到製作裡的困難之處是硬件連接是否妥當,如Sensor連接、Scratch Link等,每一項經驗細節學生們均可描述得一清二楚。

    不知不覺突破所學

    Safe游記介紹到尾聲,梁同學迫不及待要向記者展示他們共同設計的其他趣味程式。據梁同學講解,過住兩年多,他們三人合力設計廿多款程式,有的是為低年級學生而設的簡單遊戲,但更多作品是為興趣而設計。同學們由其喜歡設計有故事性的遊戲,並於開始或結束前加上精選配樂,與一般常見遊戲細節相似。

    訪問期間,同學們因分享喜愛的事物,歡笑聲可謂從無間斷。談到過程中最開心的事,三位學生均表示獲獎十分高興,而當中高同學更補充,製作程式有很多愉快的事情,包括完成程式、順利配樂、解決困難等,每一項突破都會感到開心。張老師在旁總結學生們是獲得成功感,帶來開心愉悅的的滿足。

    《Safe游記》程式碼複雜,圖中只是一部份。
    《Safe游記》程式碼複雜,圖中只是一部份。

    教師同步教學相長

    張老師細說三位學生喜愛及善於編程,日常雖然課業繁忙,但由於熱愛,三位學生甚至會於周日回校一起製作程式。張老師直言當啟發學生的興趣後,教師工作主要只是從旁提醒目標及進度計劃。此外,三位學生的探究力和自學力也有所提升。至於作為教師的她,因應STEM新內容需重新掌握,但亦因對學科加深了探究,達到教學相長。

    三位同學熱切介紹自製的作品,要吸引使用者,最重要是攪笑和玩得開心,圖中是設計予低年級玩的過關遊戲。
    三位同學熱切介紹自製的作品,要吸引使用者,最重要是攪笑和玩得開心,圖中是設計予低年級玩的過關遊戲。

    圖中的複雜程式,也是學生自行自發創作。張老師展示新式老師風格,主要是引領學生,和適時提醒細節事項。
    圖中的複雜程式,也是學生自行自發創作。張老師展示新式老師風格,主要是引領學生,和適時提醒細節事項。

    除了張老師分享外,馬官小資訊科技主任周天宜講解學校的IT及STEM發展及培育方式,他以縱軸式滲透和橫切面跨學科方式講解。縱軸是以學科為基本,加入課外活動發展,以今年為例,有App Inventor、Scratch、無人機、機械人等。招主任續說橫向發展的課程架構,主要是常識、數學科相關,在不同年級會通過製作及改良物件而掌握STEM技能。如二年級自製玩具、四年級製作儀器、五年級設計閉合電路等。另外,有跨科學習週、探究日、課外活動等多管齊下,以提升學生對STEM的發展興趣。

    馬頭涌官立小學教師團隊(左起)資訊科技主任周天宜、課程發展主任招雅賢和電腦科科主任張慧晶。
    馬頭涌官立小學教師團隊(左起)資訊科技主任周天宜、課程發展主任招雅賢和電腦科科主任張慧晶。

    各科聯手培育STEM才能

    周主任續說,課外活動的各項發展,能成為課程調動組合的基石。他舉例指出FPV模型車活動就十分吸引學生,學生能以第一身角度操控,並學習相關知識例如電的轉換。他提醒學界能使用價廉物美的BEC(Battery eliminator circuit)作電量轉換,以他身邊的7.4V電池車為例,通過BEC就能降壓至5V,如此一來就能通用其他電子產品。除此之外,為提升家校及師生溝通,今年該校申請QEF,將翻身數碼教育電台,重點是支援移動便攜式,就能用App於任何時間及地方進行數碼直播,並預計會於2020年2月開幕,到時又再添加一層新學習景像。

    周主任表示只要學生願意有興趣參加比賽,他就會因應所需設計課程及內容,過往曾設計FPV課程。
    周主任表示只要學生願意有興趣參加比賽,他就會因應所需設計課程及內容,過往曾設計FPV課程。

    四驅車上的小熊代表駕駛者視野,周主任的教學心思可見一斑。
    四驅車上的小熊代表駕駛者視野,周主任的教學心思可見一斑。

    課室底部中空,方便走線,全港學校同類設計不多。
    課室底部中空,方便走線,全港學校同類設計不多。

    馬官小正籌備翻新數碼教育電台,加入可移動、串流、高清等新元素,有望於2020年2月開幕。
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