:::第 940 期

FRC機器人競賽與STEAM教育在麗山藍鵲7589


金佳龍/臺北市立麗山高中圖書館主任、物理教師

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FRC機器人競賽的全名是FIRST Robotics Competition,是由FIRST所舉辦的全球性機器人競賽。截至去年,全球共有8416組隊伍參與,遍及112個國家,且有53場區域賽在世界各地舉行。在賽季時,學生需要在六週內(今年開始取消此限制)從零開始,打造出一台能夠達成指定任務的機器人,並在賽場上和同一聯盟的3支隊伍運用戰略奪得高分,如果獲得特定獎項,將能前往底特律參加總決賽 (圖一) 。

FRC機器人競賽活動與傳統機器人比賽有些不同,FRC機器人競賽活動除了原本機器人設計實作領域外,還包含工作紀錄與工程筆記等工程資料評比,這對科學高中的專題研究、探究與實作課程非常有幫助,也是未來科學家、工程師養成教育的重要課題;除了進行機器人技術類活動外,還須進行各種與社會連結各項相關活動,例如:社會服務、資金募款、機器人教育宣傳等活動紀錄,當學生參與完整競賽活動後,同時也瞭解了整個企業經營從無到有的工作歷程,是一個極具教育意義與未來性的活動。

麗山高中的機器人團隊稱為「麗山藍鵲7589」(圖二),7589是註冊之後的固定隊號,表示我們是世界參賽隊伍的第7589支隊伍。麗山藍鵲則是因為台灣藍鵲是台灣特有的鳥類,在麗山的校園內也常常能夠看到。牠的習性喜歡群居,會共同育幼、護巢,象徵我們是個緊密合作、共同成長的團隊。

教育園丁的話圖片圖2
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麗山藍鵲的課程教學策略(圖三)除了手腦並用的動手實作及理論設計之外,也利用合作學習及動機理論為團隊增能,因此教練、學生都會進行混和分組以建立彼此互賴的團隊緊密關係。教練如同一般球隊一樣有分組和專門任務,例如教學、後勤、輔導等。學生在隊長、副隊長之外,分成工程部門和管理部門,每個部門由一位同學負責,在這樣的分組之下,各組的協調及互賴才是重要的關鍵。因此固定的小組會議(圖四),讓兩部門的同學彼此討論是重要的,在大會議上,也同時讓兩個部門的聲音能夠出來,讓同學知道沒有誰比較重要,大家都彼此互賴、需要互相幫忙。

教育園丁的話圖片圖3
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教育園丁的話圖片圖4
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教育園丁的話圖片圖5
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此外,活動很強調各隊互相合作。在加州比賽時,我們缺了滅火器(不能從臺灣帶去),就有很多隊伍主動協助;接待我們的當地高中,幫忙接機器、代訂午餐、協助聯絡等,雖然他們沒有進入世界決賽,但最後一天仍協助我們轉運機器人(圖五),當然,過程中我們也努力協助了很多隊伍。這樣互相合作的競賽態度是少見的,也是共好的本意!

機器人競賽非常有意義,但也是一項非常燒腦、花時間、花人力的活動,最重要的是需要大筆經費──機具購置、機器準備、軟體取得,乃至於註冊費、旅費等都是大筆的開銷。學校、教育局的支持只是杯水車薪,如何透過推廣及募款(這也是比賽內容之一)和業界、社區連結,也許是台灣的團隊要努力的方向之一。