被稱為比美國麻省理工學院 (MIT) 更難申請的印度理工學院 (Indian Institute of Technology，簡稱IIT)，是享譽全球的超級菁英大學。除此之外，Google CEO皮查伊 (Sundar Pichai)、百事可樂前CEO盧英德 (Indra Nooyi)也都來自印度。為什麼印度人在跨國企業表現如此亮眼？為什麼印度人數學、理化、邏輯這麼好？為什麼印度人覺得數學很好玩？為了讓各國孩童都能體驗印度人「玩中學、學中玩」求學精神，由印度理工學院所研發的《Smartivity兒童創客自造機》終於引進台灣，讓我們也有機會一窺印度人的學習妙法、培養具備國際競爭力的下一代。
【影片介紹：印度理工學院Smartivity兒童創客自造機 (音樂盒/彈珠檯/動畫機)】
★ 如果您已讀過【吃角子老虎/機器人賽車/骨牌效應篇】，可跳過本段品牌特色介紹，直接往下拉看【音樂盒/彈珠台/動畫機篇】開箱文。
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Smartivity成立於2015年，創辦人是畢業於印度理工學院德里分校 (IIT Delhi)的兩位高材生阿胥維尼庫瑪 (Ashwini Kumar) 和 阿普魯古塔 (Apoorv Gupta)，主要針對3-14歲孩童設計一系列STEAM/AR/VR相關教育產品。如同美國矽谷的成功新創企業，Smartivity已經獲得許多矽谷投資家與市場的親睞，榮獲2017年印度前20崛起企業 (India Emerging Twenty)、2018印度未來42 (Inc42Next) 等數個新創企業獎！足跡遍及美國、加拿大、歐洲、澳洲等地區。
第一、在教學模式方面：
已有許多研究顯示，鼓勵學生動手做，更能有效激發他們的學習興趣，進而提升學習成效。(註1) 因此，Smartivity非常重視『動手做』的教育方法，思考與玩樂同時，培養孩童創意激發、手眼協調、建構分析、自主思考、漸進邏輯、刺激創新、增加認知、引導提問與討論、將理論與實務結合等多元能力。
第二、在產品品質方面：
安全性絕對是兒童產品的首要考量。Smartivity最大特色，就是完全不用剪刀、完全不用膠水，只要運用小朋友靈巧的雙手，就能輕鬆組裝、鍛鍊精細動作，操作過程簡單又安心。採用高品質的工程級木材，而不是一般的厚紙板；每片木板約0.2公分，作品更加堅固耐用；且產品全程在印度設計、打印、製造，無毒無味，符合高規格的歐盟兒童玩具安全標準。
第三、在學習目標方面：
Smartivity每盒均有附一份圖解說明書 (Instruction Booklet)、以及一份探索學習單 (Learn & Explore) (備註：吃角子老虎&機器人賽車將探索學習內容，合併於圖解說明書)。說明書內容詳細，即使是學齡前兒童也能按圖索驥、輕鬆組裝；學習單則是引領兒童自主思考的，奠定科學、工程、數學、技術的基礎知識。
這次小編媽很榮幸，有機會為Smartivity旗下的S.T.E.M. Kit DIY兒童自造機系列撰寫臺灣首篇的開箱文。最新引進臺灣的三款教具：《轉轉音樂盒》、《轉轉彈珠台》、《轉轉動畫機》。這些等複雜的工業製品，經過印度理工學院團隊的研發巧思，創造成讓孩童容易拆解組裝、提升數理能力、激發創意想像、又富有教育意義的兒童科學教具。暑假有了Smartivity陪著我跟孩子們，就像在家上小小創客自造夏令營呢！以下就一起來看看吧！
1. Smartivity DIY動手自造機《轉轉音樂盒》
★ 學習目標：音樂與音符 (Music and Notes)、作曲技巧 (Composition Skills)、音律協調 (Harmony)、分析能力 (Analytical Skills)、創意力 (Creativity)、動作技巧 (Motor Skills)、實作技巧 (Practical Skills)。
★ 組裝時間：約1-2小時
★ 零件數量：208個
★ 零件種類：高品質的工程木 (可自行創意塗色)、無毒橡皮筋、鐵琴配件、黑色針鈕式的琴槌、詳細圖解組裝說明書。
《轉轉音樂盒》教學影片觀看
《轉轉音樂盒》可說是必備款。精緻優雅的外觀，我研究Smartivity時第一眼就注意到她！《轉轉音樂盒》主要是模仿鐵琴的發聲方式，搭配齒輪的運轉，演奏出不同的音階變化。跨域整合了藝術、工程、科學、數學等多元知識，不但能夠磨練空間建構、音樂賞析、齒輪機械、幾何排序之外，還同時讓孩子認識打擊樂器背後的發聲原理。
現在來開箱吧！建議在準備拼裝之前，先請孩子將盒裡所有內容物攤開來清點，有助於接下來過程中的零件辨識。材料完成清點之後，就可以根據說明書的指示，一步步按圖開始組合囉！
Smartivity很貼心，所有工程木模組都有附編號，組裝時不用擔心會搞混。
首先，我們要完成音樂盒的底座。由於說明書的圖畫得很清楚，加上木板的模組形狀切割很精緻，所以組裝過程並不困難耶！即使我們家的CC只有五歲，也能輕鬆地從木板中壓出零件，看圖慢慢組合。
《轉轉音樂盒》的設計雛形是『鐵琴』 (xylophone)。打擊樂器 (percussion instrument) 主要是藉由外力敲擊樂器使之震動而發音。鐵琴鍵盤組裝排序，對孩子來說是一個很好的學習！小朋友實際安裝鐵琴零件時，會發現到：越短的鐵片，被敲擊後的振動頻率越大，所以發音也會越高！除此之外，打擊力量越大，聲音也會越大；反之則越小！不知不覺，孩子就在動手做的過程中，體會到樂器do、re、mi、fa、sol、la、si、do的發聲原理呢！
底座完成之後，下一步我們來製作『音梳片』(comb) 囉！『音梳片』是音樂盒內控制音色準度的關鍵零件，它負責敲擊鐵琴鍵盤發出聲音！市面幾乎都是金屬材質的音梳片，Smartivity竟然運用高級工程木創造出用木質音梳片，品質堅固、耐用、又適合孩童操作，真不虧是印度理工學院的研發團隊啊！：）
接著，將底座跟音梳片結合起來，一個音樂盒基座就完成囉！這個時候3歲的小妹妹好開心唷！馬上就衝過來把音樂盒當鋼琴彈，真的是創意無限！：）
現在，我們要來進入音樂盒的另一大重點：『圓筒』 (cylinder)。這邊就進入到簡單機械原理的齒輪 (gears) 以及進階應用棘輪 (rachet) 概念囉！棘輪是一種防止傳動機構逆轉的機械結構，這些工程科學概念，隨盒附贈的『探索學習單』均有英文說明，非常方便家長帶領小朋友一同共玩共學呢！
製作棘輪的同時，我們還使用了隨盒附贈的『鉤子』，方便孩子用橡皮筋固定比較細節的零件部位，五歲的小朋友也能輕鬆上手、學習如何實際操作工具。順道一提，說明書還有超貼心的『1:1設計圖』，方便使用者做零件比對，即使不懂英文的人也毫無組裝障礙。
現在，將圓筒固定架在已經做好的底座上，然後我們來做發音孔。放上一片片編號1-32的有洞木片，記得箭頭位置永遠朝上唷！Smartivity所設計的木板密合度非常好，不會有鬆動的問題，毫釐之間都很精準。
接著，再插入已經製作好的『手搖發條』，這是機芯動力的來源，透過發條帶動大小不同的齒輪，使圓筒旋轉。不需插電、不需膠水、不需要額外黏貼，Smartivity講求100%全程動手做，過程方便、安全、簡單，激發小朋友最原始的發明靈感與感官體驗。
現在，CC要開始選音樂囉！《轉轉音樂盒》說明書附有示範的六首童謠琴譜，包括：聖誕歌 (Jingle Bells)、Wheels on the Bus、小星星 (Twinkle Twinkle)、王老先生 (Old McDonald)、倫敦鐵橋 (London Bridge)、Row Row Row your Boat等，每一首都讓小朋友好喜歡難以抉擇啊！XDDDD 最後CC選了小星星。：）
選好歌之後，CC開始利用《轉轉音樂盒》精心設計的『可插拔式敲針』，對照著說明書的琴譜，學習音符、視譜、音感，過程中會考驗小孩子的聽覺認知、空間位移、精細操作等能力。除此之外，還可以發現原來一個大音階裡面有Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si、Do等八個音，幫助還沒開始學樂器的小朋友，能有很好的音樂入門概念。
補充說明，還可以另外製作一個小盒子，將不需要用到的敲針收納起來。
哇！五歲CC的第一個DIY動手做《轉轉音樂盒》完成囉！除了實際操作之外，過程中爸媽還可以試著詢問孩子：請問圓筒大齒輪轉一圈時、小齒輪需要轉幾圈呢？如果用其他的物品敲擊鐵琴鍵，會發出什麼聲音呢？將音樂盒放在地上跟床上的聲音會有差別嗎？你有辦法試著用敲針排成自己喜歡的音樂旋律嗎？有了Smartivity，小朋友暑假在家也能自己上創客自造夏令營啊！XDDD
2. Smartivity DIY動手自造機《轉轉撞球檯》
★ 學習目標：地心引力 (Gravity)、彎道的傾斜 (Banking of Roads)、動量轉換 (Transfer of Momentum)、分析能力 (Analytical Skills)、創意力 (Creativity)、動作技巧 (Motor Skills)、實作技巧 (Practical Skills)。
★ 組裝時間：約1-2小時
★ 零件數量：136個
★ 零件種類：高品質的工程木 (可自行創意塗色)、無毒橡皮筋、彈珠、詳細圖解組裝說明書。
《轉轉撞球檯》教學影片觀看
家裡有愛玩汽車或是享受騎車飆速快感的小朋友，絕對不能錯過這款《轉轉撞球檯》。設計師將經典的『軌道彈珠』(Marble Run) 和『撞球檯』(Billiards) 合而為一，讓彈珠在搭建的軌道上奔跑！重力、離心力、軌跡運動、反彈角度等，遊戲背後所蘊含的數理原理不簡單！
經過測試之後，《轉轉撞球檯》這款是三款裡面製作難度最高的。主要原因有兩個：1. 孩子在固定零件時，需要大人協助扶著底座；2. 軌道必須前、後、上、下交錯拼裝，非常考驗小朋友的空間認知能力。
首先，我們先來製作彈珠台的兩側活動式把手。這是一個非常好玩的小機關，小朋友可以透過動感的把手操作，讓彈珠在機台裡隨心所欲地四處溜跑，非常地好玩刺激。
下圖是完成之後的兩側活動式把手。
五歲的CC對於組裝幾乎是駕輕就熟，可能是從小就就經常帶她動手做，她也懂得從中找到學習的樂趣。CC也發現到，其實許多工程作品都會運用到『對稱』這個概念，所以很自然地就知道把手應該如何拼裝在兩側相對應的位置上，即使不看說明書都能自動領會呢！
撞球檯底座初步完成囉！：）
現在，我們要來製作讓彈珠能夠發射的啟動台，又應用到『齒輪原理』。這次我們又會認識到『單爪棘輪』的應用，目的是讓齒輪原先的連續轉動轉換成『單向步進運動』。請特別注意齒輪的方向一定要跟說明書上一致，不然不會轉動唷！：）
Smartivity落實孩子動手做、玩中學，小小年紀就能認識『進階機械原理』。接下來，我們來做彈珠發射台！順道一提的是，CC在過程中都很希望我能避免主動教她，因為她說想要自己挑戰。這樣願意征服學習、解決困難的動力讓我真的很欽佩呢！
將棘輪零件和發射台架在底座上之後，撞球檯的基本雛型就完成囉！
現在，我們要準備軌道架設的前置工作，首先要做的是支撐軌道的柱子！H、Y、X、U型柱，請孩子仔細瞧瞧零件的形狀差異在哪裡，考驗她們的洞察力與專注力。再將不同形狀的柱子拚插在對應的底座插孔中。
柱子完成之後，就直接開始架令人興奮的軌道了。這個步驟對CC來說，是《轉轉撞球檯》裡面最動腦的，因為每個軌道長得很像但又有點不一樣，加上必須觀察軌道前、後、左、右、上、下的組合點的配置位置，非常考驗小朋友的耐心和毅力。
軌道做好後，請小朋友將兩塊大底板拼裝起來。好玩又刺激的《轉轉撞球檯》就完成啦！！LOL
現在，我們來一場撞球大賽吧！遊戲玩法是：先利用發射檯將彈珠送上軌道，讓來自軌道上的彈珠撞擊池讓的彈珠，並讓其滾動的底板四周角落得分！遊戲的時候，家長可以請小朋友想想看：為什麼彈珠會從高處往下滑落？(重力) 彈珠放上發射檯之後，齒輪要轉幾圈彈珠才會坐落到軌道上？(數學) 試試看如何調整左右兩側的活動式把手，才能一次就將所有的彈珠打進得分洞裡？(幾何) 如果將毛球取代彈珠在軌道上，毛球會在軌道滑動嗎？(摩擦力) 為什麼？除此之外，大人還可以帶孩子就地取材 (創造力)，嘗試運用紙捲筒、水管等生活素材，打造一座獨一無二的軌道玩具唷！：）
3. Smartivity DIY動手自造機《轉轉動畫機》
★ 學習目標：視覺暫留 (Persistence of Vision)、電影製作 (Making Movies)、認識動畫 (Animation)、齒輪 (Gears)、分析能力 (Analytical Skills)、創意力 (Creativity)、動作技巧 (Motor Skills)、實作技巧 (Practical Skills)。
★ 組裝時間：約1-2小時
★ 零件數量：170個
★ 零件種類：高品質的工程木 (可自行創意塗色)、無毒橡皮筋、彩色與黑白的幻燈片及一份空白片、詳細圖解組裝說明書。
《轉轉動畫機》教學影片觀看
這款小朋友超級愛玩的耶！可以自己做卡通！XDDDD 《轉轉動畫機》是以『手翻書』為雛形，利用『視覺暫留』的原理，讓小朋友從零開始建構自己所創造的動畫呢！還能讓孩子從中認識到，原來科學好實用，只要願意自己動手操作，就能完成這麼厲害的播放裝置！
這款零件非常豐富，除了高級工程木模組之外，還有彩色、黑白、空白三組幻燈片，讓孩子認識動畫背後科學原理的同時，又能激發她們的想像力與創造力。
對五歲的CC來說，《轉轉動畫機》是三款Smartivity之中最容易的。首先，我們先來製作讓動畫機運轉的關鍵『齒輪零件組』。請孩子仔細觀察，手邊這幾款圓盤 (disc) 的長相是一樣的嗎？有的比較厚、有的比較薄；有的有外圈、有的沒外圈；動手做中訓練觀察分析，歸納比較。
Smartivity的工程木零件圓潤不刮手，連可愛的三歲小妹妹也能在一旁玩得怡然自得呢！XDDD
《轉轉動畫機》這款的零件偏大塊、好抓握、容易辨識，所以組裝過程對五歲孩子來說蠻順暢的。從頭到尾CC幾乎都是自己看說明書組裝，除了有些小地方需要我幫忙扶著固定之外。加上本款又是鎖定動畫的主題，整個就是很適合幼兒入門啊！
我想順便一提的是，讓兒童實際動手真的很重要。家長看到小孩不懂的地方不急著幫忙，讓他們試著自己去尋找答案解決問題，有助於強壯未來長大獨立面對困難的心理素質。下面的圖是CC在自行組裝動畫機的把手。
接著，要來完成動畫機的外部輪廓。Smartvity自造機的設計很貼心，只須用『橡皮筋』即可固定零件，不需要額外使用膠水、膠帶、訂書針或是熱熔槍，使用方式安全令家長放心，孩子也能因為輕鬆的操作方式而自信心大增呢！
最後一步，就是將動畫機的卡榫裝進去。盒內附贈的藍色小鉤子很方便，能夠觸及手指碰不到的地方。五歲的CC熟能生巧，一下就把橡皮筋勾進洞裡了～哇！《轉轉動畫機》就這樣完成囉！
現在，開始將投影片放進去囉！3歲的小H好興奮唷！覺得姊姊好厲害！：）
一、二、三！開始！請小朋友快速轉動把手～哇！原來平時愛看的巧虎、波力、柯南、佩佩豬等卡通就是這樣製作出來的耶！：）《轉轉動畫機》利用視覺暫留的原理，快速播放連續畫面，讓我們的大腦產生動感影像的錯覺！十六至十八世紀的早期動畫播放機，像是費納奇鏡 (Phenakistoscope)、手翻書、西洋鏡 (zoetrope) 等都是運用同樣原理所產生的視覺效果！也就是現代電影業的雛型！
除了了解視覺暫留原理之外，遊戲過程中還可以跟孩子討論：大齒輪轉1圈的時候，透明的小齒輪需要轉幾圈呢？若轉動速度放慢，還會產生動畫效果嗎？為什麼？要怎麼找答案？進階一點還可以討論，你知道動畫有分『平面動畫』跟『立體動畫』嗎？動畫製作團隊所需要的專業有哪些呢？最後，請小朋友自行發揮創意，畫一段屬於自己的卡通吧！：）
註1：請參見李賢哲、陳皇州、陳存仁、林曉雯、李文仁、許華書、賴岦俊，「動手做科學教育中心之設計與實踐」，科學教育月刊第391期，中華民國105年8月。
註2：圖片來源 Dr. Schorsch, "Drawing of a ratchet : 1) gear, 2) pawl, 3) base.", Wikimedia, 2011.04.08
