【愛傳媒兒童與閱讀專欄】

資訊科技教育與太空機器人程式賽

108課綱科技教育,目前展現在國中、小學大致上有二大方向,生活科技與資訊科技,小學部分仍多視學校政策或者教師資源,從遊戲或操作中認識科技,延伸兒童讀物也多操作類型科普(才藝學習教科書另計),強調大人小孩共學,按圖索驥閱讀實作。

國中大致分流,因設備、師資與學校定位,大半學校仍以生活科技教育為主,讓孩子動手切割,製作工藝成品;部份學校則積極建構資訊科技設備與師資,配合政府在各縣市的科技中心學校舉辦的教師增能培訓,逐步將AI及相關軟硬體學習,傳授給孩子。以文學方式直述基礎學科內涵,或者運算邏輯等延伸課外讀物,適合孩子閱讀。

高中學生科技學習相對成熟,孩子的物理、化學、數學、生物等基礎學科知識具備,若教師願意陪伴意願較高的孩子或團隊成長,有機會走向高階的太空機器人競賽。例如,國家太空中心連續三年舉辦「國際太空站KIBO機器人程式設計挑戰賽」(「太空教育•希望工程」亦為推動單位之一),冠軍可補助至日本直接以程式操作日本太空站機器人。比賽曾經入圍台灣區冠軍賽的高中,包括台北復興實中、嘉義縣協同中學、中科實驗高中、南科實中等等。這些參與比賽的學生,已經整合各種資訊科技基礎與應用、簡報與視覺製作能力、英文發表等複合性團隊合作。課外閱讀依孩子程度與興趣,找資料時延伸閱讀,選書範圍相當廣泛,基礎程度的學生也可以從少年小說開始,與學科結合理解。

以下介紹幾本直接闡述基礎科學內涵的兒少課外延伸讀物。

資訊科技兒少課外讀物-圖畫書《玩沙堡學程式-不插電遊戲繪本》

圖畫書由美國「女孩玩程式設計」組織創辦人索雅妮推薦,美國資深軟體工程師芬克書寫,以國小女孩珍珠帶著防鏽機器人帕斯卡到沙灘堆沙堡,一步步給予機器人口頭指令,機器人一步步完成堆沙堡任務的故事。其中小女孩指示機器人動作的指令邏輯,大約等同程式書寫的邏輯思維。

筆者曾經在偏遠國小對混齡孩子說《玩沙堡學程式-不插電遊戲繪本》(小魯出版)故事,其中低年級孩子居大半。筆者先消化故事內容,孩子們看圖,筆者講述,將書中邏輯思維一步步呈現給孩子。孩子生活經驗,加上圖像表述,低年級孩子也能理解「分解指令」與「分解動作」間的關係(低年級孩子在初次入學過程中,教師通常也會將結果分成數個指令,讓孩子依序完成,有條不紊。如,若「交聯絡簿」作為結果,分成幾個指令:書包內取出聯絡簿,翻到第幾頁,放在桌上中央,每排最後一位同學往前收等。孩子一次接收一個指令而不會混淆。當然孩子理解後,日後一個步驟即能達成目標,不需分段)。

建議低幼孩子由大人陪伴閱讀,中年級及以上孩子,可自行閱讀。透過閱讀認識程式運算思維。

基礎科學課外讀物-少年小說「穿越量子世界」系列三本

博識圖書出版「穿越量子世界」系列少年小說,包括《三鎖之門》、《四力之路》、《永恆五國》等。國中或以上適讀。由西班牙巴塞隆納自治大學物理博士及教授費南德茲•維達書寫。從少年尼可上學途中遇見一個有著三個鎖的門,「如何同時打開」提問開始,進入思考世界。這樣的提問和古典物理學觀念不同:古典物理的時間觀,大約是打開第一個鎖,然後第二個,再第三個。尼可只有一個人,如何同時解第一把鎖,第二把鎖?甚至第三把?於是作者引領讀者進入,和古典物理平行的另一套系統,量子世界,以及探索它的內涵是什麼?作者以一連串的遊戲性書寫,讓孩子穿越在原子、中子、質子、電子之下的夸克及其他組成與位移基本原理,進入當代物理世界。

(OS:寫作到這裡,想到筆者大學時一票電機系同學,對於文學藝術傳播領域出身的筆者,透過閱讀學習當代物理入門,筆者大致是班門弄斧了。但是透過閱讀學習科學的可能,筆者仍持有相當大的信心。生命相當有趣,隨時在跨界。)

這三本書,作者企圖有步驟的讓孩子進入狹義相對論與廣義相對論的世界,讓孩子進入這些思考世界中穿梭,遨遊,和生活中相對應的現象連結。

帶著少年透過閱讀進入基礎物理的世界,似乎在通透物理的作者筆下,有趣也自然。

基礎科技兒少課外讀物-推理小說《少年一推理事件簿》系列

短篇推理小說合輯《少年一推理事件簿》系列(遠流文化),每個短篇都可以獨立閱讀,內容親近孩子生活,輕鬆有趣。小說後附有推理的科學原理解析。最有趣的,應該是這些物理、化學、地球科學原理,都是生活中常見的現象。也就是說,物理、化學、地球科學等,並不只出現在課本上,而是我們生活隨時可見的現象(小說中還涉及美學等多元概念,含金量高),同時可以協助孩子解決生活上遇到的問題。作者為資深少年推理小說作者翁裕庭,由於熟悉實驗教育精神,作品中處處有學科,也處處有生活。

科技與倫理兒少課外讀物

機械科技可以發展到什麼程度?又應該發展到什麼程度?機器人與人類的終極界線應該如何劃分?機器人可能具有人性嗎?若機器人也具有人性,那麼人類的價值在於?

科技發展,也應該思考科技跟人之間的關係。醫療上,機械已經與人體結合,成為心臟支架、人工器官、人工手臂、人工水晶體等等,人與機械在人體界線,未來是否會越來越模糊?如同少年小說《回憶當鋪》(博識圖書),當人的記憶可以典當,留下多少記憶的我仍然是我?失去多少記憶後,我其實已經不是別人眼中的我?

以科技哲學類推,當我的身體,需要靠電路板與電池維持生命,雖然外觀仍是肉體,那麼我算是人?還是機器人?

機器在很多層面也已經取代人類部份工作,如應用在醫療手術的「達文西手臂」,原是為了解決太空人在太空醫療上的困難,現在已取代部分醫療人員在生活中使用,部分送上太空的機器人也可作為太空人的助理,協助太空工作。機器取代人類從事物流、清潔、生產製造、醫療等等低階與高階工作,也替代人類生理運作。我們應該怎麼思考科技與人類之間的關係?

少年小說《冒牌機器人》(未來出版)、短篇故事合輯《當世界生病的時候》(大好)部份篇章,適合作為科技人文/哲學思辨文本。

作者為台東大學兒童文學所博士

教育部閱讀推手

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