清大USR「有A的STEM」 用牙刷教牛頓力學、用鳳梨學費式數列

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STEAM、跨域學習近年成為教育界的顯學,但要怎麼做才能真的有效結合不同領域?清華大學USR計劃「有A的STEM」從國小生開始培育,要讓台灣的跨域人才從小養成。

浴室裡的牙刷也能變身創意機器人?這是清華大學校園社會責任(USR)計劃「有A的STEM」的動手做活動之一。透過孩童的雙手,加上馬達、電池和天馬行空創意,牙刷機器人不只能動,還有各式各樣的造型,有的像陀螺、有的是翩翩起舞的芭蕾舞者,孩子學到了牛頓力學的知識。

近年十分熱門的STEAM教育,不只強調科學、科技、工程、數學,也將藝術人文納入其中,希望跨學科的教學可以讓學生習得解決事情更完整的能力。

兩個面向解讀「有A的STEM」

為何取名「有A的STEM」?該計劃負責人、深耕科技藝術領域超過30年的清大藝術學院院長許素朱表示,STEAM近年被喊「糊」了,「機器人塗個顏色就叫做有A嗎?」

因此,許素朱特別將A拉出來,並從兩個方向來解釋「有A的STEM」。

若從數理的角度,許素朱認為,很多科學實驗結果只是在做理解,並沒有變成藝術,因此他希望推動把對數理的理解、過程或結果,變成也是一件art(藝術作品)、或充滿adventure(冒險精神)。

在藝術領域上,許素朱希望在進行創作時,不只是用傳統的陶土、水彩、剪紙等材料來做藝術,還可以用科學現象、結果,來從事藝術創作。許素朱過去便曾帶領學生用VR、物聯網、程式設計、甚至是AI創作藝術。

不只是科學的操作,也是藝術的呈現

2020年,「有A的STEM」來到新竹縣橫山鄉的沙坑國小建置示範基地,除了將教室改成創客空間,把3D列印機、鐳射切割機等機具搬過去,也舉辦工作坊,培訓老師操作機器、也帶學生實體動手做牙刷機器人、六角變形體等。

2021年3月,他們也在橫山鄉的騎龍古道舉辦生態旅讀,由80幾位清大學生沿路尋找、拍下有趣的自然現象並設定熱點、再回去建置資料庫及網頁。預計等疫情趨緩後,帶領沙坑的學生實際走一遭。

「我們的國家公園人力不夠,很少有這樣的建置,或可能寫植物是什麼科。可是很多植物也有數學的概念在裡頭,例如鳳梨有費式數列,」許素朱表示,透過跨學科的整合、建置,他們做出來的熱點民眾也都能使用。

11月他們將在沙坑國小舉辦「有A的STEM互動體驗館」,屆時會展出2、30件清大學生的科技藝術作品。例如,將數理化變得可視化,像是橢圓的兩點抛物線,除了看到公式,還做成互動裝置,然後讓孩子們去操作、體驗。

「我們要強調這不是科學操作,因為每個結果都是很藝術性的呈現,」許素朱說道。

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