科学玩具自造王:20种培养创造力、思考力与设计力的超有趣玩具自制提案

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具体描述

自己的玩具自己做,
培养超强Maker,从小开始!

  3种《大人的科学》创意改造
  6种超酷炫3D列印组
  7种闪闪发光、五彩缤纷的发光玩具
  20种上天下海、可操作互动的小朋友最佳玩伴

  学科学不只在教室中,在家也可以!

  本书介绍20件小朋友在家就能自己动手做的科学玩具,每种玩具皆对应一种科学原理,含盖力学、电学、机械原理、光学、电磁力等,让孩子在做中学、玩中学、快乐学习。

  玩具依制作复杂度,区分为三个等级:新手篇、进击篇、高阶篇,以及《大人的科学》改造篇,材料多为生活中容易取得的素材,如冰棒棍、不要的纸箱、黏土等,孩子可在家长或老师的陪同下,按照不同年龄制作不同难度的玩具。

  除手工科学玩具,本书更引介目前最夯的3D列印技术。作者金克杰推广3D列印技术多年,定期举办工作坊,分享老师如何在课程中运用3D列印。目前各级中小学内拥有3D列印机的比例逐年增加,能让孩子体验最新技术,从小培养设计思考的概念。本书提供3D列印档案供读者下载,只要将档案输入3D列印机中,即能轻松印出套件。

  → Maker想什么
  分享作者在设计这个玩具前的想法与构思,让小朋友觉得「哇,原来他只是这么『想』,就可以『想』出一个新玩具,太厉害了,我是不是有一天也可以想出一个玩具?」小小Maker就从主动思考先培养起!

  → 制作年段与科学原理
  提供适合制作各玩具的年龄,及可参考的科学原理。家长可挑选适合孩子的玩具,低年级由家长陪同一起做,中年级学习独立完成,高年级进一步改造玩具。本书手作玩具涉及的知识领域,包含了力学、电学、光学、浮力、机械运用原理、电磁作用等,就让课本里的知识,透过亲手玩具制作的过程,立刻变得鲜活、实用!

  → 创意改造
  点出玩具的最大亮点,读者只要变换装饰,就能改头换面成另一个新玩具;或只要延伸变化,就能成为进阶高难度版本。透过触类旁通的思考过程,期待引发孩子脑中的强大想像力。特别收录畅销产品《大人的科学》改造篇,如扫地机器人竟然可变身为移动式孵蛋器,就算在家里睡个午觉,改造后的玩具也能帮你练功孵蛋,让你的宝可梦进度一路狂飙!

  → 创造乐趣
  没有人比孩子更清楚玩具该怎么玩了!本单元提供几种不同玩法,不管是独乐乐或是众乐乐,大家都有得玩,或许还能因此发展出更多更好玩的游戏喔!

本书特色

  1.超独特:结合脑力与手作力,创作独一无二的玩具
  2.超启发:完整介绍玩具的创作脉络及改造方式,引发孩子想像力自行创作
  3.超科学:透过制作过程,学习科学原理,增加学习乐趣
  4.超简单:步骤清楚、材料易得,在家即可完成
  5.超有趣:每项玩具都可操作互动
  6.超酷炫:随书提供3D列印档案QR Code
 

著者信息

作者简介

金克杰


  国立台北教育大学玩具与游戏设计硕士班毕业。KiM Lab玩具实验室创办人,亲子天下讲师,教育部国教署3D列印讲师,国立台北教育大学创客计画讲师,劳动部北分署创客基地创客导师,AICxIBM机器人讲师,资策会3D列印讲师,国立台南二中Fablab讲师,国立科学工艺博物馆讲座讲师,国立台湾科学教育馆讲座讲师,大爱电视台科学节目顾问,TEDxNTUE年会讲者,曾受邀参展2014义大利米兰设计师週。
 

图书目录

作者序 化乐趣为动力 ――金克杰
培养小Maker,从「动手做」开始 ――宾静荪
如何使用本书,体验Maker 乐趣
亲师如何使用本书搭配3D 列印教学
3D 列印技术介绍
3D 列印注意事项

Part 1新手篇
●迷你弹珠台
有了小小弹珠台,想怎么玩就怎么玩,爱玩多久就玩多久。

●3D震动感应迷你桌灯
准备小桌灯来当夜灯,就不用担心怕黑而不敢睡喽!

●炫光晴天娃娃
找出闪闪发亮的晴天娃娃挂在窗户上,大雨小雨不要来!

●黏土露营灯
说到暑假就想去露营,别忘了带上自制迷你露营灯。

●吸管黏土公仔
动动手啊!动动脚啊!黏土玩偶真是太可爱了!

●电流急急棒
啪滋~电流棒又碰壁了!挑战下次别再被电到!

●橡皮筋回力车
碰到塞车?快驾驶回力车改走捷径,保证准时抵达。

●3D漂浮装置
一颗球、两颗球凭空冒了出来,快来秀漂浮炫技。

●金字塔立体投影装置
嘿,小精灵现身了?关灯,来看3D影片吧!

Part 2进击篇
●3D机器人小公仔
一二三木头人别动!看哪,迷你机器人公仔好酷喔!

●纸飞机发射器
造飞机造飞机来到青草地,看谁的飞机最会飞啊!

●废材机器人陆上版
东拼西凑的机器人好炫,快参加废柴机器人路跑大赛!

●废材机器人水上版
哇,废柴机器人也可以下水玩,水上奥运会开幕喽!

●扭蛋机
转一转,来扭个蛋吧!看掉出来的蛋有没有幸运转出奖励品。

Part 3高阶篇
●3D迷你台灯
咚咚咚,小台灯又蹦又跳的出现,喀擦一声,灯亮了!

●3D迷你光剑
来啊!决战时刻终于到了,祭出闪亮的光剑迎战吧!

●钢铁人方舟反应炉
启动发光的核心反应炉,钢铁人现身!

Part 4《大人的科学》改造篇
●「极光龙卷风」火箭喇叭
龙卷飞不断的狂吹,乘着火箭,我要飞上月球!

●「奉茶童子」大变身
猫咪版的奉茶童子骑着乌龟太郎,前往龙宫作客喽!

●「扫地机器人」孵蛋器    
想让宝可梦的抓宝进度超前?有移动式孵蛋器简直太方便了!

附录:本书使用工具及材料一览表
 

图书序言

作者序

化乐趣为动力
金克杰


  逛逛五花八门的材料行一直是我最大的乐趣,就像是在挖掘宝藏一样,时时都有惊奇。每当发现新的材料零件时,脑海中便会思考着如何把他们做结合,进而动手做出独一无二自己喜欢的玩具。

  坊间的玩具比较无法融入个人的喜好,也缺乏自己制作时的成就感,因此希望这本书能导引各位读者一同加入动手做的行列。书中採用渐进式教学,由浅入深,在动手做的过程中,慢慢的培养思考与创作的能力。举例来说,碰到问题时该如何解决、缺少的零件又该如何取得、要怎么样才能让作品更加完善,这些不光只是侷限在做玩具这部分,对以后在创意思考和学习方面,动手做的能力都扮演着非常重要的角色。

  本书收录的玩具大部分的材料都能从日常生活中轻易取得,只要花少许时间,就能做出好玩的玩具,不但可以提升思考及创作的能力,还能依据个人喜好改造出独具特色的外型和功能。在做完新手篇和进击篇之后,高阶篇的玩具也请务必挑战看看,虽然制作步骤比较多,但完成时的成就感相对的也会大幅提高喔!

  如果碰到比较复杂的操作部分,也可以请家长和老师协助,一同享受动手做的乐趣吧!



培养小Maker,从「动手做」开始    
宾静荪/《亲子天下》总主笔


  「动手做」在美国,早已被定调为教育与人才的关键内涵。直到近两年,台湾教育现场才开始刮起这场动手做旋风,如今的全台中小学教育正吹起一股「Maker」(Maker)动手做的风潮,从城市政策、教育方向、暑期营队、到教师研习,关键字都是「Maker」。

  什么是Maker?

  他们透过动手做学习并解决问题

  他们主动学习,能清楚解释作品的来龙去脉。像这样喜欢动手做的孩子,被称为「小Maker」(young maker),是目前美国教育最希望培养的未来人才。因为他们主动学习,能把自己的点子做出来,能清楚解释作品的来龙去脉,科技是他们的玩具。他们不用考试成绩定义自己,而用动手做的专题、模型,来展现解决问题的能力和自信。

  美国人喜欢在自家车库或厨房里DIY,今天,他们利用网路、3D列印机、雷射切割机等新工具、新科技,变身为「Maker」。他们创新、发明、自己制造、云端创业,不仅再度擦亮「美国制造」招牌,也创造新的工作。

  创新、发明的基础在「STEM」,也就是科学(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)及数学(Mathematics)等领域。根据美国联邦教育部统计,未来十年需求最多的工作机会都和STEM相关,但只有16%的美国高中毕业生精熟数学,并对STEM有兴趣。

  美国总统欧巴马(Barack Obama)因此提出「教育创新」十年计画,编列预算4亿美元(约合新台币120亿元),培养、训练十万名STEM老师,提升美国学生的科学和数学的能力。他建议老师们取法Maker精神,透过动手做的实际任务,整合知识,让科学更有趣实用。

  欧巴马甚至破天荒在2014年6月18日举办第一届「白宫Maker市集」(White House Maker Faire),并明定这天为「全国手作日」(National Day of Making)。全美150所大学、125间公立图书馆,以及90位市长都宣示,将採取行动,支持动手做教育、成立社区Maker空间、市集,目标是让美国成为「Maker大国」。

  学习,重新被定义

  动手做,让学科知识连结真实世界

  「想得出来,就做得出来」的Maker精神和主张,影响所及绝不仅仅是重视科学教育,也将重新定义对学习的看法。

  21世纪需要创新、发明的人才。全世界的Maker和发明家都强调一件事:发明不会发生在理论的研读中,而是发生在实际动手做的过程里,利用各种科目的理论和内容,解决真实世界的问题,有意义的发明才会产生。

  动手做必须成为教育内涵与过程中的关键元素,已经成为美国人的共识。但在台湾,「动手做」是一种被低估的学习活动和能力,只有成绩不够好、要走职校体系的孩子,才会接触到动手做的学习经验;像是各国中为学习成就低的孩子开设「技艺班」,或是「非主科」的美术、音乐等术科,才有机会跟「动手体验」产生关联。

  然而,这世界变化得太迅速,没有人能预测未来。全世界都在问同样的问题:「中小学要教什么?如何教?」动手做的学习,提供了新密码。因为透过动手做,培养了21世纪最需要的四个能力:创新的能力、独立自主思考的能力、主动的动机与解决问题的能力。而这些能力,也正好和Maker运动所强调的精神相符合。

  为了让更多孩子有机会把自己的点子动手做出来,现在Maker风也吹进台湾校园。在行政院「vMaker计画」下,v代表虚拟 (virtual)、冒险 (venture)和胜利 (victory),由政府搭起平台,整合教育和maker社群;6台国教署的3D列印行动货柜车,将在这两年,陆续开进全台497所高中职。

  无中生有的3D列印「魔法」,让每一个「尝鲜」的学生都睁大眼睛。「把玉米、淀粉、甘蔗合成的塑胶粉末放进去,它就会按图一层一层列印出来,这种成品是可分解的,不会变成万年垃圾⋯⋯」、「国外已有技术,可以放细胞进去,列印出人体器官来⋯⋯」台湾的中小学生,终于得以加入这场全球的「Maker运动」,重新定义学习。

  这一批受到Maker精神感召、相信动手做强大力量的老师们,已经在自己的教室和学校推动Maker课程。例如,新北市板桥高中拥有全台湾第一个设立在公立学校的「Maker空间」,老师带领学生从一开始接触3D列印做钥匙圈、公仔,到透过工作坊、选修课,带领学生做更深刻、有助社会的设计。

  不只在高中,台湾的小学生也积极投入动手做的Maker学习。像是台北市建安国小美术班,老师教小朋友利用吸管、回收材料和接环零件,做出一个「会动」的玩具,并鼓励孩子多方经验交流,因为「两个脑袋就多一个想法」!

  家长,学习放手

  顺应孩子「用手思考」的天性

  也许你会问,动手做固然美好,但台湾还是得考试、比成绩,美国的月亮圆,与我何干?

  尽管,动手做不是唯一、也不一定是最好的学习方法,就连美国大部分的学校也还处于为标准化测验教学的状态。但家长应该要有个共识:「动手做」并非要取代教育的一切过程,讲课、阅读、研究仍然有其重要性,可是每个孩子与生俱来动手做的需求、用手思考的经验也不应被剥夺,「大人必须要放弃一些原有的控制感」!

  在未来,每个孩子势必要有勇于面对改变、跨出舒适圈、动手去解决未知问题的能力。那么身为父母,该如何支持家中的小Maker,让他们的创造欲得以燃烧、学习更主动?

  1.满足孩子拆解东西的好奇心。

  探询每位Maker、发明家的成长历程,会发现他们几乎都有个喜欢拆东西的童年和好奇心。鼓励上幼儿园的女儿拆解小家电,再将内部零件分门别类、重新组合成自己的创作品。「练习使用螺丝起子等工具,不但训练孩子的大小肌肉,也让女孩不怕拿起工具,以会修理家电为荣,而且也学会将小零件分类整理,」柏克学校Maker坊老师珍妮.郝兰德(Jenny Howland)表示。

  废物回收利用也是旧金山Maker运动中的一个创意表现。当今最夯的一个动手做活动,就是拆解旧的填充玩具,把里面的电池取出来,再创造新玩具。一个会让熊熊肚子叫的电池,装上另外的装饰,就会变成一只小猫咪。不仅展现环保意识,更展现孩子的创意,同时也学会简单电学。

  2.当孩子的「弹药库」,随时补货。

  喜欢动手做的孩子,需要多样丰富的媒材、物品或器材的刺激,实现随时都会涌现的创作灵感。

  有三个儿子的作家彭菊仙最常去的几家店,就是文具用品行、五金行和量贩材料店。她在《孩子有想法,我们就想办法》一书中详述,老二凯凯是手做达人,看完电影常突发奇想要做电影中的神槌、五连发弹力木枪、钢铁手套、五彩筹码……她和先生每三週就去店里报到,购买木材、金属、锯子等配备。

  3.Hold住想帮忙、想教的冲动。

  看到孩子无助、搞不懂的时候,很多父母会直觉、冲动的冲上前去帮忙。对此,旧金山探索馆动手做计画主持人麦克.沛翠克(Mike Patrich)提醒,动手做是个让你慢下来试试看的过程,孩子需要卡住、碰到问题的经验,「只有想办法让自己通过这个卡住的部分,真正的学习才发生。」他建议,父母不要太快介入,不要立刻帮忙,试着提个建议、给他一把新钥匙,让孩子自己建立自己的理解架构。

  4.忍受没有秩序的混乱。

  有动手做经验的人都知道,不论制作现场是家里或教室,必然乱糟糟,而且不会太安静。因为孩子在全心发想、制作时,一定不会把心思放在维持环境整洁之上。限制他不准把环境弄乱,无疑是绑手绑脚的束缚。彭菊仙建议父母:「我们要做的不是在过程中嫌他脏乱,而是在完成之后,教导、示范,要求孩子把环境还原,并且制订家规做为惩处。」

  5.当孩子的头号粉丝。

  因为真心赞叹、讶异孩子的努力和成果,彭菊仙只能像头号粉丝一般赞赏、展示、收藏孩子的作品。同时,记者出身的她也像「狗仔队」一样,定期追踪孩子的每个制作步骤、拍摄动作、材料和细部。赞美之外,也不断提问题,帮助孩子改变思考方式,试探不同可能性,让他从学习问「为什么」和「怎么做」中不断进步。

  6.跟孩子一起动手做。

  皮克斯动画工作室档案管理部总监汤尼.迪罗斯(Tony DeRose)全家人都是Maker,每年都在Maker市集摆摊展示全家的作品。他观察,面对需要动手做的场合,小孩会一头栽进去,大人却常以为「我不会、我不喜欢做」,可是一旦也开始跟着做,竟然发现自己也成了Maker,更可以和孩子分享。「动手做,提供了一种新的亲子连结,」迪罗斯笑着说。的确,帮助、陪伴孩子「动手」打造他自己的人生,应该是父母最大的满足和快乐所在。

  除此之外,父母的心脏还要够强大,面对5不怕,支持家里的小Maker:

  1.不怕宝贝危险:引导使用剪刀、刨刀等工具。

  2.不怕宝贝弄脏:鼓励孩子玩沙、玩土、玩泥巴、玩所有事后需要仔细清洗的游戏。

  3.不怕宝贝捣乱:不需禁止宝贝翻箱倒柜、搬上搬下。

  4.不怕宝贝制造麻烦:给他充分时间自己做生活上的大小事情,如吃饭喝汤、系鞋带等。

  5.不怕宝贝吵闹:不用电视、手机当保母、玩伴。
 

图书试读

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