【漾新聞記者陳雯萍/高雄報導】手畫三角形並不困難,但要讓機器人精準走出三角形,學童得先把數學概念轉化為程式指令。國立高雄大學「e-Eureka資訊志工團」日前前往屏東縣鹽埔鄉彭厝國小及臺東市馬蘭國小,帶領學童操作mBot2機器人,透過幾何、座標、迷宮及路徑規劃等任務,從反覆測試與修正中,理解數學如何化為機器人的每一步動作。
高雄大學e-Eureka資訊志工團指導老師、人工智慧研究中心主任吳志宏表示,此次活動結合國科會「數學×機器人:以數學為核心的STEAM跨學科學習教材設計」計畫,希望透過具體且具趣味性的任務,引導學童將幾何、座標等抽象概念,轉化為程式指令與機器人路徑。
吳志宏指出,學童在課程中不只是操作機器人,還必須判斷行進距離、轉彎方向及路線配置,並透過測試、除錯與修正程式,理解數學在機器人控制及問題解決中的實際運用。短期營隊並非要求學童在兩天內精通程式設計,而是讓他們發現,數學不只存在於課本與算式,也能成為控制機器人、規劃路徑的重要工具。
此次營隊依兩所學校的學習情境規劃不同內容。彭厝國小場次於7月2日至3日舉行,課程將幾何、迷宮、方程式及直角座標系統融入mBot2操作,學童須自行規劃路線、撰寫程式,控制機器人避開障礙、蒐集數字並完成指定方程式。
在座標挑戰中,學童也必須依據目標位置,判斷機器人前進距離與轉彎方向,將抽象數學概念轉換為具體行進路徑。部分學童完成三角形、正方形任務後,進一步挑戰五邊形及六邊形,甚至嘗試讓mBot2走出十七邊形與六十七邊形,從完成指定任務,逐步發展為主動探索與驗證。
首次合作的馬蘭國小場次則於7月21日至22日舉行,共有15名四、五年級學童參與。除幾何圖形任務外,營隊也安排「創意軌道」挑戰,由學童分組觀察不同線條及形狀的軌道積木,規劃排列方式,設計能讓mBot2循線抵達終點的路徑。
當機器人偏離軌道,或無法順利通過轉折處時,各組須重新檢查積木位置、線條銜接及整體配置,再經多次測試完成任務。學童也從最初需要大學生協助,逐步學會自行討論與分配工作,分別負責路徑規劃、程式修改、行進觀察及問題排除,在持續嘗試與修正中,提升溝通、合作與解決問題的能力。
馬蘭國小校長吳秀金及彭厝國小訓導組長王敬琳表示,高雄大學將科技教育資源帶入校園,讓學童有機會接觸mBot2程式設計及科技應用,不僅有助提升科技素養,也能培養邏輯思考、合作溝通與自主學習能力,縮短城鄉科技教育資源落差。
參與服務的大學生也將課堂所學轉化為教學實務,依照學童不同的理解程度與操作進度調整教學方式,透過提問、示範及陪伴,引導學童自行發現並解決問題。從課程規劃、教材準備、現場分工到臨場應變,大學生累積教學、溝通及團隊合作經驗,也在服務過程中體會運用專業協助他人的責任與成就感。
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