迦密中學機械人隊 妙想解太空人心理問題 (吳雄)

By on March 28, 2019

本文作者吳雄,為《信報》撰寫專欄「STEM尖子」。

迦密中學是學界機械人賽的勁旅,今年2月在「香港FLL創意機械人大賽」獲總冠軍,是該校2006年至今第十二個全場總冠軍!同時在「香港FTC(First Tech Challenge)機械人大賽」獲得機械人落場比賽冠軍,成功全靠學校優良的傳承文化……

今年FLL主題是「INTO ORBIT」(太空漫遊),組員研究太空人漫遊過程中的心理問題,提出具創意的解決方案,儘管跟現實運作有距離,但這正符合STEM教育trial and error的過程,同學們除學會編程、創造機械人、團隊合作外,亦傳遞了傳承精神。

負責帶隊的張志謀老師是機械人隊的元老,至於顧耀老師更是校友回巢,對學校機械人隊的成長了然於胸。顧sir說:「張sir經常很自豪地說,我們學校兩位機械人老師是最廢的!完全歸功於同學們的努力和精益求精的精神,以及師兄師姐的傳承精神。」

迦密中學的機械人隊成立於2003年,與沙士悲劇有關,一手創立的池忠道同學當年失去了父親(詳見附稿)。機械人隊一年接一年獲獎,資源也不斷增加,名聲在外,不少小六生開放日就盯着機械人隊而來,「很多學生為機械人隊而入讀,開放日已決心將來加入團隊。」顧sir說。

左至右:蘇彥彤、張顥薰、蔡易津介紹獲獎機械人的設計。(吳楚勤攝)

左至右:蘇彥彤、張顥薰、蔡易津介紹獲獎機械人的設計。(吳楚勤攝)

送上家人擁抱

中三學生張顥薰加入機械人隊兩年,她和組員一起研究太空人的心理問題,「我們上網找過資料,發現太空人抵達火星要9個月,長時間與世隔絕,沒有人可以溝通,NASA文件也顯示他們會遇上心理問題。我們就想辦法解決這問題。」去年的主題跟水有關,他們獲得機械人表現冠軍和全場總冠軍。

團隊認為太空人目前透過視像電話與地球聯絡並不足夠,因研究發現人類的肢體觸碰比語言或視覺更有效,情況就像近年大興的「Free Hugs」運動。然而如何把身體觸碰跨越空間,從地球傳達到太空船上的太空人?同學們天馬行空的方法是,把體溫、質地等化成數據傳過去。

顧sir補充:「這些數據傳過去後,還原成摸得到、感受得到的東西,太空人就能感受到家人的擁抱。」以上的想法當然至今無法實現,但STEM的精神就是不斷嘗試,在前人的構思下繼續研發,隨着科技不斷進步,將來或許能變成現實,太空人的心理也將健康得多。

這個構思透過簡報向評判解說,從而獲得FLL的總冠軍。至於其他組員則在FTC賽事獲得機械人落場比賽冠軍。負責FTC的張sir透露,整個比賽不光看編程或LEGO機械人的設計,還要向評判報告團隊如何合作、如何籌集資金等,「就像一個企業般運作」。

太空雖然遙不可及,但同學透過資料搜集做出最佳的設計。(吳楚勤攝)

太空雖然遙不可及,但同學透過資料搜集做出最佳的設計。(吳楚勤攝)

重視傳承精神

從地球到太空的實體接觸,從砌LEGO機械人到企業運作,10位中學生從資料找出最佳的解決方法,來個創意的大爆發。難怪讀中四的副隊長蘇彥彤說:「很多機械人比賽只有兩三人參加,FLL的比賽卻有10個人,大家互補不足,我本身不是愛說話的人,參賽後變得更願意分享自己的想法。」

同樣讀中四的蔡易津同學則非常感慨,因這是她們最後一年參賽,之後要專心準備公開試,「我第三年玩,沒想到如今已是最後一年,真的感覺一眨眼就過去,就是這種感慨!記得第一年玩,師兄師姐帶着我們,很多技巧都是他們傳給我們的。」她和蘇彥彤一樣,開始時對機械人隊興趣不大,如今卻難捨難離。

蘇彥彤則表示雖然將要離隊,「但心依然留在機械人隊。有些位置如何砌,要到真實情況才能明白,我們將把經驗傳承給師弟妹。我以前不是很認真做事的人,但從機械人隊學會專注做一件事」。顧sir透露很多學校會分心做很多活動,不如他們的機械人隊般專注。

迦密中學在學界機械人比賽獲獎無數,另一個關鍵是師生們口中的傳承精神。顧sir補充道:「我們的舊生和師兄師姐非常好,很願意教師弟師妹,所以我們不是『連霸』,而是『傳承』的精神。把上屆好的東西留下來,加上改良後的想法,自然會變得愈來愈好。」

機械人隊成員不光要懂得設計樂高機械人,還要懂得溝通和做簡報。(受訪者圖片)

機械人隊成員不光要懂得設計樂高機械人,還要懂得溝通和做簡報。(受訪者圖片)

STEM精神就是精益求精,不夠好的設計固然要不斷改進,10次成功5次也不算圓滿,而要繼續想辦法提高成功率。蔡易津說:「師兄給我們的秘訣是,用心去做的作品,就算得不到評判的青睞,起碼也是自己滿意的作品,砌機械人就是trial and error的過程,放心去做自然就會有進步。」

對數理科改觀

張顥薰是未來團隊的主力,生於一孩之家的她,從比賽學會了溝通與合作,她笑一笑說:「更大得着是懂得與人溝通,我是獨女不善與人相處,兩位師姐教我如何表達,過去我曾因溝通問題傷害到人。」副隊長蘇彥彤則表示自己的做法,其實是效法師姐的教導。

迦密中學對機械人隊的培養很有前瞻性,教務主任何學良負責規劃未來3年的發展,加上老師們的鼓勵和教導,令整個機械人團隊達到60多人,初中更是人人有份,優秀的學生會去本地大學參加相關資優課程。記者問這次獲獎10位成員的男女比例,竟然發現女生比男生更多。

何學良(左一)、顧耀(右二)和張志謀(右一)都是帶領團隊的老師。(吳楚勤攝)

何學良(左一)、顧耀(右二)和張志謀(右一)都是帶領團隊的老師。(吳楚勤攝)

蔡易津和蘇彥彤剛上中學時都抗拒數理科目,無論如何也想不到如今竟愛上理科。蔡易津說:「我小學數學不太好,對科學也很抗拒。加入機械人隊後發現,原來數學、物理等很多知識,都可以用在比賽之中,而且與日常生活息息相關。結果我選擇了理科,將來也希望修讀工程等學科。」

蘇彥彤回想當初反應更大,「記得我跟媽媽說:一定不會入機械人隊!哈哈!結果上完張志謀老師的設計與科技科,開始接觸零件等,漸漸覺得很有趣。到教練來號召同學參加時,我竟然下定決心走出去報名。兩三年後,我也決定選理科,如今的夢想或目標,是大學讀工程系或將來做個programmer。」

砌LEGO機械人需要專注和創意,背後理論也可以很深奧,比如微積分就是高中的課程。透過比賽令隊員提前接觸,這是另一個意外收穫。蘇彥彤解釋:「我們會用上槓桿原理、微積分等,這些都是高中才接觸,但我們從中二加入機械人隊,已經接觸這些複雜的部分,將來學習更得心應手。」

3位同學不約而同感謝帶隊老師,蘇彥彤認真地說:「顧sir不但帶領我們參賽,還很關心我們。比如我家裏發生了一點事,其他人也有不同狀況,不像其他學校的教練只顧比賽,他還會關心我們家裏的狀況和情緒等。」

蔡易津則想起賽前的緊張情況,「比賽當天大家都慌作一團,正在手忙腳亂之際,顧sir拉我們到一旁,要全部人冷靜下來,然後圍起來祈禱,結果大家很快淡定下來。」作為學校的舊生,顧sir自然對學生投放更多感情和責任,這正是學校傳承文化之一。

2003年迦密中學機械人隊成立時,全港每年大概只有一個機械人比賽,如今每年比賽已近20個之多。這些比賽開闊學生的視野。張sir說:「如今社會愈來愈重視STEM,證明我們16年前的路走對了,從而打下今天的基礎。」

迦密中學的機械人隊多次代表香港出戰國際賽事。 (受訪者圖片)

迦密中學的機械人隊多次代表香港出戰國際賽事。 (受訪者圖片)

迦密中學的伍妙儀校長(後排左一)與得獎的同學們合照,鼓勵他們再接再厲。(受訪者圖片

迦密中學的伍妙儀校長(後排左一)與得獎的同學們合照,鼓勵他們再接再厲。(受訪者圖片

撰文:吳雄

[email protected]

更多STEM尖子文章:

支持 StartupBeat

如欲投稿、報料,發佈新聞稿或採訪通知,按這裡聯絡我們