《科技的奧秘》:瞭解原理,才能創造!

 

作者:蔡依橙(新思惟國際 創辦人)

 

 

 

 

作父母的都知道,現在「機器人」很夯,相當多的課程、玩具、教材,非常熱鬧。如果我們仔細思考「機器人」的話,會發現他包括兩個部分,一個是數位控制,一個是機械原理。

 

就以小朋友「下指令」叫我幫忙開個易開罐當例子好了,我們大人用兩秒鐘就能拉開拉環,但當你要設計機器人的時候,事情就沒那麼簡單,牽涉到你打算怎麼開,用哪些地方固定,哪些地方當支點,哪些地方施力,要怎麼避免力量過大,需要哪些感測器並做回饋控制。

 

而我們的教育中,程式,也就是數位控制的部分,開始受到注目,但這些「東西如何運作」的機械原理教學,相對是少的。即使是我們每天都會用到很多次的小東西,嚴格要說起原理來,會發現其實都似懂非懂。像是我們每天都要拉好多次的「拉鍊」,在外套、褲子、裙子都有的「拉鍊」。

 

 

 

 

被擱置的好奇心

 

在我跟小六女兒一起翻閱這本書時,到了拉鍊那頁,她停下來,認真地跟我說,其實她曾經很好奇,為什麼拉鍊這麼好用,所以她把拉鍊拿很近觀察過,只大概知道,關鍵似乎在拉鍊頭,一邊會開,另一邊則會關,但因為是鐵做的,他看不到裡面到底發生了什麼事,學校也沒教,就這樣放在心裡很久。

 

看到這本書講拉鍊的圖,她立刻被吸引,並發現原來拉鍊是由兩邊互咬的連鎖齒構成,拉好的拉鍊,是數十個連鎖齒互咬,不靠拉鍊頭,只是左右硬拉,是拉不開的。而拉鍊頭中有個關鍵的三角形,可以把下拉的力量變成側向力(這就有向量跟三角函數的概念了),一次集中力道撬開一個齒,下一個,再下一個,就能全部拉開。

 

也由於本書的編排是根據原理分類,他很快地理解到,原來拉鍊能打開,跟斧頭劈柴,有著類似的機制。

 

 

 

 

小孩都愛看圖,尤其學校的課業已經讓他們閱讀相當多的文字,回家需要一些休息的時間,如果重要的知識,能用圖解的方式傳遞,多個管道輸入,促進圖像思考外(這可是愛因斯坦的主要思考方式),知識獲取效率也會增加。而這本書,就是先用圖解,讓孩子有興趣,等他有興趣後,再把更深的原理用文字說明。

 

書中羅列了相當多生活中我們會遇到的各種「東西」,從拉鍊到抽水馬桶,從喇叭鎖到潛水艇,從安檢掃描儀到觸控平板,就像一本百科全書,當你對那些生活中理所當然的「東西」感到好奇,全家不管大人或小孩,就能翻開查查,到底他的原理是什麼?

 

 

瞭解原理,才能創造!

 

我們都希望,孩子未來能夠找到好工作,甚至創造出工作。

 

事實上,最好的創造性工作,都是在把「過去世界認為並不理所當然」的事情,變成「未來的理所當然」。像是我們今天已經習慣線上購物,但當年要建構一個網站系統讓人可以下單,又能在中央倉庫自動檢貨,再連動遍佈全台的物流系統送貨到家,背後的原理繁多,且工程浩大。在電子商務初興的年代,建構系統的前後端工程師,協調物流與溝通機制的專案經理,處理全新互動模式的客服主管,都是打天下的高薪工作機會,甚至在發現需求後,也能分割出外包服務,自行創業。

 

讓我們的孩子,習慣去追問每個「理所當然」背後的原理,協助他拆解「理所當然」的今日世界,當他能看見別人看不見的過去,自然更有可能,看到別人看不見的未來,勇敢走向開創之路。

 

在本書的使用建議上,推薦可以快速看過目錄,然後跟孩子一起找「一個」他有興趣的主題,好好陪他看「一張圖」就好。他就能理解到,很多「理所當然」之事,其實背後都有各種巧妙的原理,當他發現,表象的背後原來那麼有趣,他自己就會繼續翻,去找下一張他有興趣的圖。孩子一邊探索且深化,我們在旁,協助並觀察。

 

 

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