【大师讲堂】如何在3小时内激发孩子的科创潜能？
激发孩子们对于理工科、科技创新等方面的兴趣，引发他们用项目学习法和设计思维去思考和探索。这似乎是一个很漫长的过程，但通过一些特别的方法则能更快做到。
——MFE电子工程导师冯老师
冯老师本人也在上周的讲座中为MFE科创教育分享群的家长和老师们专门剖析了这种快速成长的学习方法。
MFE科创教育分享群是为家长和创客导师们提供交流分享机会的平台，为群成员们带来最全面、最权威、最优质的科创教育理念分享。
文 | 冯坚栋
如何在3小时内激发孩子的科创潜能？
我的答案是“逼迫”。这个“逼迫”不是家长或老师去逼迫孩子，而是让孩子自己逼迫自己，可以理解成孩子们自己内心的“内驱力”。在一个有强大压力和时间限制的环境下，孩子们会逼迫自己去想，去做，去创造。
从孩子角度来说，如果他不狠下心发力他很可能结果比别人差，甚至一事无成。为避免这样的结果他会全身心投入，去想别人想不到的，比别人做得更好等等。
这种压力环境就是我们今天要说的主题——workshop，或是说青少年科技工作坊，与其类似的竞赛形式是创客马拉松。
什么是Workshop？
如果家长认为让孩子在青少年时期接触科创是件正确的事情的话，那么前提就是要激发出孩子对科创的兴趣。我们之前有学生是学校选出来做课题的优秀学生，也有的是家长带过来托管的学生。本身这些孩子对科创不太感兴趣，甚至一开始就表现出一些厌烦。为了将这些孩子也能够带入科创世界，让他们找到科创的兴趣点，我们前期也花了大量的时间去引导和教育。
后来我们也自己总结反思，是否有这样一条路，能够让学生在短暂的时间、简单的手工培养中激起科创兴趣。我们摸索出了这样一条道路，那就是workshop。
Workshop是一种锻炼孩子科创思维方式以及动手能力的课程。学生在一定的时间范围内（通常是3-4小时）学习并完成导师赋予的项目任务，并可以在此基础上加以变换和拓展。
对于MFE自己的workshop课程来说，总体而言难度是由浅入深的。
最简单的课程就是简单拼装、导入程序。最难的课程是让学生独立去完成一个六足机器人。
对于低年级的学生而言，涉及的课程之一是摇晃灯。灯光的颜色以及亮度会随着摇晃的节奏变化而变化。这种在视觉上能直观的感受到自己做出的东西非常新奇，他能够立马吸引孩子的兴趣点。对于高年级的学生会有游戏机制作的workshop，他自己亲手做出的简单游戏会比其他大型的电脑游戏来得更有成就感。
workshop是怎么样让孩子快速提高的？
1. 头脑风暴
在workshop课前导师会首先给出一个课题，然后让学生自己去想象这个课题会做哪些事情。
学生会在导师的引导下自己为项目想象出很多种功能。导师通常将这些描述分为三种情况来分析：一，我们现在已经实现的；二，学生想到了却还没有实现的；三，学生想到了但是短期内无法在我们的课程中实现的。
比如说学生在做智能小车项目时可能想让小车能够飞起来，但是现在我们暂时无法提供这么大的功率实现飞的功能。那么我们就会告诉他们——比如说实现一个无人机，他需要去学哪些方面的东西，比如硬件驱动和相关算法。这其实相当于在孩子的心中埋下了一颗种子，等到学生的编程基础和动手能力变得更加扎实，他们就会自己去想办法去做，去实现。
2. 把一场科创制作分解成一个个小的任务
通常导师会根据每节workshop具体的制作内容将其分解成不同的任务，包括机械模型的合理组装、硬件模块的焊接、电路有序整洁的布线排线。以及对代码的基本的理解和下载，实现最终的功能。
对于每一个小任务，学生都会有相应的时间去学习到各种基本的知识，包括从机械原理的入门到电路的焊接、模块的整合和对代码的理解，他们都会有所收获。最后实现预期的功能完成项目实物也是对学生自身最大的肯定。
3. 专注细节
作为老师，我们自己以前在制作项目的过程中也会因为多次碰壁觉得很烦躁，甚至想放弃，更何况是孩子们。那么我就会在制作之前把制作的细节—很很多孩子可能会在这件事情上犯错的地方—我会给孩子们强调。这样孩子就不会因为没有经验而把握不住细节、关键而多次的碰壁，最后丧失自己想要完成这件作品的信心。
workshop让孩子学到了什么？
1. workshop从以下三个方面可以拓宽孩子的知识面——机械、电子、以及像程序员一样去思考，锻炼初步的软件思维。
另外他能够了解到很多科创设计中所要掌握的一些工具和软件，包括激光打印、激光切割、3d打印等。他们也会学到如建模软件autocad还有altium designer——用来画电路的原理图以及PCB布线。
还有开发环境Arduino IDE，以及app的一个简单开发环境APP inventor，在运用这些工具和软件的workshop课程之后，学生会从头到尾反复温习，在他们的脑海中会有深刻的印象，那么他们也会接触到一些基本的操作。
2. 思维的提高
学生在一次次自主探索式学习之后，自然在思维上也会得到发散，会去思考之前并没有想过的东西。
之前我们在设计一个点阵迷宫的项目时。我们当时是用普通的案件去实现迷宫的四个、两个自由度的运动。后来有个孩子提到我们可以用体感，可以用手，用传感器去实现迷宫的多个轴向上的运动，那么后来我们就把这个功能加到了我们的豌豆拼课程当中。
创客马拉松
我之前参加过一个上海某创客中心举办的创客马拉松。在这样的一个平台下，我们当时和更高层次的一些同行们去竞技，认识了更多的志同道合的小伙伴和技术大牛，拓宽了自己的眼界，并且了解到了别人的一些奇思妙想。
当时参加创客马拉松是五个人组队，有队长、程序员、app、机械、论文演示等角色的分工配合。我们自备所需工具，主办方也会提供指定的一些芯片和指定的工具。比如3d打印机、切割工具、一整套的螺丝刀等等。
当时的主题是机器学习，在三天两夜的时间里每队自己去想一个idea去实现。我们最终的呈现项目是抑郁防治疗愈师——自嗨机器人。
对我而言，这次创客马拉松的经历我收获到了很多，我们有熬夜的过程，也有不小心受伤的情况发生。但是我们在制作过程中非常的享受，最后完成实物展示并获奖时也非常激动，有成就感。将来，如果我们孩子们也有机会参与到这样的比赛中去，这对孩子来说肯定是一件非常非常难忘的经历。
这里就呼应了我们开头所说的去点燃孩子的“内驱力”，让他们自己去逼迫自己做成一件事。在他们参加一次workshop或创客马拉松的几个小时里，由于环境和时间的压迫，他们会释放出他们自己都想象不到的巨大能量。很多同学在参加完一次创客马拉松后，都会觉得“我真的不敢想象我能在短短三个小时里完成这样一件作品。”
他们全身心沉浸在了思考和创作中，在脑海里不停地思索我可以利用我所学过的什么知识？我还可以怎样让我的作品更有创意？遇到了这种问题我可以通过什么方式解决？这种大脑的高强度运转时痛苦的，但却无比令人愉悦。结束后学生们还会去翻阅书本看看自己对知识的运用对不对，下一次还可以运用什么知识点，或者是为了下一次更成功我想去学什么什么，等等，是一个非常良好的知识循环。