【STEM】用Lego學coding  城大教授寫apps畀小朋友學代數

撰文:鄧詠瑤
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或許會有家長大惑不解: 學編程竟然可以不用電腦? 沒錯!用積木也可以。其實兒童coding背後的理念是培養小朋友邏輯思維和解難能力,訓練數學頭腦,不一定要對住螢光幕。兩位城大教授朱克寧和陳志為除了教大學生電腦科學外,亦致力於兒童STEM研究,調整了一些小遊戲令小朋友玩得開心之餘,又學得輕鬆。
攝影:鄧詠瑤

Lego上的指令與小朋友用電腦coding如出一轍,但小朋友可以觸摸得到,用感官加強記憶。

另類學STEM法1- 拋開電腦 用lego學編程

編程教育不只限於大專生,小朋友都可以從簡單的遊戲中學習到。城大創意媒體書院助理教授朱克寧致力於設計針對小朋友的新遊戲。「傳統上小朋友是用電腦學coding的,但實體物件例如Lego積木更有吸引力,如果小朋友可以拋開電腦,對他們會有好處。」其實電腦編程就是把一個個指令如砌積木一樣疊加,朱克寧直接讓小朋友可以觸摸到硬邦邦的實物,加深小朋友記憶。

別以為積木coding只流於概念,砌好的「程序」真的可以操作機械人!每件積木都有QR code ,只要讓手機掃瞄就可以變成真正的程式,控制機械人走動。「我們做過比較,發現比起用電腦,小朋友更喜歡砌積木。」

完成lego編程後,可以操縱坦克車機械人走動,小朋友立時得知呈現的效果,更易糾正錯誤。

小朋友靠摸探索世界

用積木學coding有什麼好處?  朱克寧表示電腦只提供2D影像,而積木把虛擬事物實體化。「幼童和外界溝通時很喜歡觸摸,家長經常苛責小朋友不要亂摸,那是他們本能去探索世界的渠道。這東西的質感如何?  是硬還是軟? 光滑還是扎手?形狀如何? 這一切都是有意義的。」故此朱克寧提倡用觸摸去學習,比如學coding的時候,小朋友摸到上一塊積木和下一塊積木沒有整齊黏合,而是留有空隙,就會領悟出第2塊積木是從屬第1塊的邏輯關係。

砌好程式後,小朋友可以先模仿機械人,按照程序規劃的路線行走,以身體活動記住每個指令代表的意思,可以令小朋友容易發現錯誤,加強記憶,比光盯着螢光幕更有效率。

城大創意媒體書院助理教授朱克寧。
Algebra Game,左邊的數字拼圖是拆解代數的線索,玩家要把數字組合才能得X,難度甚高。

另類學STEM法2- 玩apps鬥快拆解​方程式

數學思維是STEM重要的一環,但要小朋友坐定定做數學習題實在是煎熬!城大電腦科學系副教授陳志為覺得數學並不死板、沉悶,現在很多小朋友都愛玩手機遊戲,於是陳志為編寫了名為「Algebra Game」的手機Apps,讓小朋友學習拆解代數,第一關是較為簡單的方程式如「X=5」,往後的關卡難度甚高,會出現分數和百位數,激發小朋友動腦筋。城大曾舉辦過電腦科學比賽,其中一關就是要小朋友鬥快拆解方程式。陳志為笑指,大部分小朋友都喜歡打機,「但要看是什麼類型的遊戲,所以我會設計一些有教育意義,又有挑戰性的apps。」

Algebra Maze。

陳志為亦寫了另一個手機遊戲:Algebra Maze,同樣要破解代數,計數同時要控制小妖怪在迷宮中尋覓寶箱,畫面設計卡通,更能吸引小朋友,提升學習興趣。

城大電腦科學系舉辦2年「電腦科學大挑戰」,讓中、小學生組成隊伍互相比拼,既要鬥快計數,又要操縱機械人走迷宮。(受訪者提供)

小學先打好數學根底

陳志為認為學習編程需要穩固的數學基礎,所以他建議中學才接觸電腦科學也不遲,「如果小學生想玩Scratch、Minecraft這類簡單編程是可以的,但在學電腦科學之前,小朋友應該先通過遊戲掌握數學邏輯概念,不能一蹴而就。」

城大電腦科學系副教授陳志為。