师大附中机研社以结合物理、化学与工程的滚珠学习平台参加矽谷国际发明展,夺下金牌与青少年组唯一人气奖,让知识视觉化获得肯定。
师大附中机研社学生(由左至右:林钰澄、孙睿泽、陈逸理、蒋宇喆、田建鋐)带着自行设计制作的「滚珠学习平台」参加美国矽谷国际发明展,将物理、化学、数学及工程知识化为可实际操作的滚珠机构。(记者王湘涵╱摄影)
课本里的物理公式、化学反应如果「动」起来,知识会不会变得更有趣?师大附中机研社一群高三学生,把斜抛运动、杠杆原理、气体反应等课堂知识,做成「滚珠学习平台」,跨海参加美国矽谷国际发明展(SVIIF),不仅摘下金牌,更获青少年组唯一「观众票选人气奖」(Audience Choice Award-Young Innovator),让「知识视觉化」的创意获得肯定。
师大附中机研社获青少年组唯一「观众票选人气奖」,学生在颁奖台上展开校旗合影。(附中机研提供)
这套滚珠机构看似迷你游乐园,背后却藏着课本知识。团队认为,公式、文字或图表有时过于抽象,因此思考能否把知识「做」出来,让学生亲眼看见原理。
林钰澄介绍,作品由他们自行设计、以雷射切割制作;斜抛运动变成钢珠的轨迹与落点,杠杆随钢珠进出而摆动;化学关卡则以醋酸与小苏打产生二氧化碳,触发感测器开启闸门;另导入PID演算法,把物理、化学、数学及工程串进同一条轨道。
意外的是,滔滔不绝的林钰澄,原本其实「蛮讨厌物理」。他说,亲手把知识做进作品,看到钢珠真的抛起、落下,才理解公式可以预测落点,也开始对物理产生兴趣。他还找来正在学杠杆的国小弟弟「试用」,弟弟听完哥哥解说后才了解原理,也表示这样「看得到的科学」比较有趣。
指导老师董人瑜表示,课堂受进度及考试限制,较难深入应用端;学生则透过实作转化、内化知识。而到了展场又有许多变数,得自己测量、找原因、调参数,检视「到底有没有真的学会」。
「知识视觉化」究竟有没有用,矽谷发明展现场也给了答案。一名10多岁的美国孩子看完作品,又带着朋友和家人回来,甚至主动帮忙介绍、替团队拉票;不少孩子也从机构联想到课堂学过的知识。
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