喜歡STEAM教育的朋友，應該絕大部分都有聽過4M創意教育玩具這個品牌。成立於1990's年代、來自香港的4Ｍ，很早就在科學 (Science)、科技 (Technology)、工程 (Engineering)、數學 (Math) 各領域的玩教具深耕，具備20多年的豐富開發經驗。除了擁有強大的STEAM教具設計能量外，更於2006年開始與海外知名學府展開一系列的研發合作，包括：2006年與英國密德薩斯大學 (Middlesex University) 共同推出機械工程玩具系列、2015年科學玩具系列均榮獲「劍橋科學節」(Science Festival) 認可、甚至出展於倫敦科學博物館與英國自然歷史博物館等，深受喜歡自學動手做的歐美家庭歡迎。另外，4M還有與香港理工大學設計學院持續合作，開發更多與最新議題相關的STEAM玩教具，像是：環境永續、藝術美學、再生能源等。對於喜歡STEAM教育的親子家庭來說，絕對是不可錯過的優質學習體驗。
由於4M具備強大的STEAM教具開發能量，近期連全球影視動畫龍頭迪士尼，也開始攜手與4M合作，創新了一系列以迪士尼暢銷動畫人物為主題的STEAM玩教具，除了經典的米老鼠系列外，還有冰雪奇緣、玩具總動員、蜘蛛人、復仇者聯盟等漫威英雄系列呢！學習領域橫跨：物理、化學、天文學、電子電機、機械工程、資訊工程、電腦科學等，將生硬的理工科目用趣味娛樂的方式串聯在一起，搭配讓小朋友好忙好快樂的動手作設計，即使是3歲以上的小班幼兒，也能感受到理工科技奧妙之處！最棒的是，這些應用都與日常生活息息相關，讓小朋友懂得舉一反三，非常好玩唷！一起來看看吧！
一、【科學領域 Science】
1. 米奇動畫走馬燈 (5歲以上，若有家長協助3歲以上可)
⊚ STEAM原理：物理 Physics、光學 Optics、視覺暫留 Persistence of Vision
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. 可以多複印幾張空白的光碟紙，未來可以繼續遊戲使用；2. 由於空白光碟紙提供的格數僅有10個，故建議自行創作時，圖形宜簡單不複雜；3. 如果你的動畫包括數字或文字，記得圖案要顛倒畫、並根據反方向的順序設計；4. 在成人監督下，可以上網抓取卡通片段，列印出來後，依序貼在空白光碟紙上，會出現不同的動畫風貌唷！
說到迪士尼動畫，最知名的就是米老鼠 (Mickey Mouse) 囉！這隻穿著紅色短褲、黃色大鞋的黑色大爾老鼠，自1928年創立至今，可說是迪士尼的當家吉祥物。不過，喜歡看卡通的小朋友，你知道迪士尼卡通背後的製作原理是什麼嗎？對此，4M特別推出「米奇動畫走馬燈」(4M Disney Imagicademy Animation Studio) 光學玩具，重建最早迪士尼動畫的幕後工作原理。孩子們可以透過簡單的幻燈箱 (praxinoscope)、動畫光盤 (animation discs) 的DIY結合，就能在家自己做動畫，並獨特貼心搭配了燈泡設計，讓寶貝在夜晚也能觀看卡通唷！
【影片分享：4M米奇動畫走馬燈 Disney Imagicademy Animation Studio】
【影片分享：開箱實測 - 4M米奇動畫走馬燈】
4M的「米奇動畫走馬燈」製作非常簡單，大概4-5歲小中班以上的孩子就能動手打造。內容物包括：1個簡單幻燈箱、8片米奇圖案的動畫光盤紙、6片空白的動畫光盤紙 (附有格線，雙面均可自由創作，共設計出12組動畫)、以及1張英文說明書。即使不會英文的家長也無須擔心，只要看著說明書按圖索驥操作，就能輕鬆完成成品唷！值得一提的是，4M所提供的米奇圖案，許多是過去1920-30年代剛登上大螢幕的迪士尼黑白或彩色動畫，像是：米奇的蒸汽船威利號 (Steamboat Willie)、鏡中歷險記 (Through the Mirror) 等，有一種向經典致敬的味道，喜歡童趣的朋友，非常值得珍藏呢！
【影片分享：蒸汽船威利號 (Steamboat Willie)】
【影片分享：鏡中歷險記 (Through The Mirror)】
另外，4M的「米奇動畫走馬燈」還有幾個我覺得蠻不錯的設計：第一個是，它有附上六張空白的動畫光盤紙，一面畫10個有格線的框、一面是10個空白的框，小朋友可以自由創作12張不同的作品唷！第二個是，如果沒有想法要如何自己做動畫的話，說明書還有一些示範可以參考，像是：早期電動遊戲、早期電視字幕、或是卡通人物表情或動作等，提供孩子們無限的創意揮灑空間！英文說明書的內容非常豐富，相當值得閱讀，包括：動畫製作原理、教具使用建議、未來應用活動等，小小一個玩具隱藏著大大的奧妙，我跟孩子們都非常喜歡唷！有興趣了解科學原理的，也可以看一下大愛電視「生活裡的科學－視覺暫留」影片喔！
【影片分享：生活裡的科學 - 視覺暫留】
2. 冰雪奇緣萬花筒 (5歲以上，若有家長協助3歲以上可)
⊚ STEAM原理：物理 Physics、光學 Optics、光的反射 Reflection of Light
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. 小朋友可以試看看，如果紙圓筒裡面僅放兩片鏡子，會出現什麼樣的變化；2. 記得放到置物盒的零件不要太滿，這樣能更清楚觀察對稱圖像的變化；3. 除了隨盒附贈的寶石與冰雪圖案外，寶貝們也可以試試看用家中的各種零件，放進萬花筒裡面，看看會有什麼變化，一起來啟蒙孩子的科學探究力！
還記得以前小學課本提到的三稜鏡 (Triangular Prism) 嗎？萬花筒是一種非常知名的光學玩具，利用光與鏡子的反射來成像，轉化出千變萬化的美麗花樣，現在4M把這款科學玩具應用在冰雪奇緣上面，真的是太有創意了！各種美麗的寶石與冰雪奇緣貼紙互相結合在一起，形成魔幻繽紛的對稱圖像，顏質爆表，小女生一定愛不釋手！
【影片分享：4M冰雪奇緣萬花筒 Disney Kaleidoscope - Frozen II】
4M冰雪奇緣萬花筒的內容物包括：1個紙圓筒、1組透明鏡頭、1組圓形紙片、3片鏡子、1個置物盒、3張冰雪奇緣包裝紙、各種飾品零件與冰雪奇緣小圖卡等。製作方法非常簡單，小朋友先挑自己喜歡的包裝紙圖案，黏在紙圓筒外觀後，接著將三片鏡子放進圓筒裡，最後在置物盒裡面放入喜歡的飾品或圖案，組裝在一起後就完成囉！
萬花筒除了是一個科學玩具外，也是一個數學玩具。由三面玻璃鏡子組成、相交60度角的萬花筒，透過鏡子的重複反射，會出現許多對稱的圖案，構成一個美麗的六邊形。看看下面各種冰雪奇緣的美麗變化，喜歡Elsa的小女孩絕對愛心破表！
值得一提的是，說明書有特別補充萬花筒的歷史，是由1813年蘇格蘭科學家暨數學家David Brewster所發明的。1817年Brewster根據希臘文的kalos (英文意指beautiful，美麗的)、eidos (英文意指form，形狀)、scopos (英文意指viwer，觀察者) 這幾個字，正式將萬花筒命名為Kaleidoscope，並申請專利，並聲名大噪，並改良了攝影立體鏡、發明雙筒照相機等，被稱為現代實驗光學之父。如果對萬花筒科學原理有興趣的朋友，也可以參考下方由翰林出版社所推出的萬花筒介紹，幫助小朋友的科普知識大加分！
【影片分享：翰林國小自然與生活科技四下 - 萬花筒】
3. 復仇者聯盟3D影像遊戲 (8歲以上學原理，3歲以上動手做)
⊚ STEAM原理：物理 Physics、光學 Optics、全息投影 Hologram
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. 全息影像的科學概念適合8歲以上的小學生了解原理，但3歲以上的幼兒是可以輕鬆勝任動手做的部分；2. 可以試著將梯形透明膠片擺放在手機螢幕上，也會產生同樣的投影效果；3. 全息投影的應用經常會出現在舞台或是魔術表演，像是知名的佩珀爾幻象 (Pepper's Ghost)，會產生幽靈現身的效果，是一種有趣的光學錯覺技術。
家裡小男生喜歡復仇者聯盟嗎？在家也能自製小型投影機，滿足寶貝蒐集復仇者聯盟偶像公仔的快樂！4M採用最近非常夯的自製全息投影技術 (hologram)，將其應用在「復仇者聯盟3D影像遊戲」裡面，無論是鋼鐵人史塔克 Iron Man、綠巨人浩克 Hulk、雷神索爾 Thor、黑寡婦 Black Widow、還是美國隊長 Captain America，通通直接用投影技術呈現出來，3D影像看起來立體又真實！尤其是夜晚中觀察3D立體影像更明顯，絕對讓喜歡漫威卡通的小男生愛不釋手！
【影片分享：4M復仇者聯盟3D影像遊戲 Avengers 3D Hologram Projector】
4M「復仇者聯盟3D影像遊戲」 操作非常簡單，內容物包括：1組電池底座、1個梯形投影膠片、1個透明蓋子、8張漫威系列人物圖紙、1組底架、1張貼紙等。只要將2顆AAA電池放進去、選擇自己喜歡的漫威人物圖紙，將電燈打開就可以開始進行投影囉！根據我們的實際使用經驗，將投影機放在黑暗處、人物影像更加明顯，而且影像的前後左右均有不同的面貌，真的很像一個立體公仔在掌心！加上投影燈的光線不會太明亮刺眼，很適合當作寶貝的小夜燈唷！有興趣的朋友，可以進一步參考下方由英國知名科技網紅Arun Maini的影音教學，在家也可以自己玩3D立體投影唷！
【影片分享：英國科技YouTuber創作者Arun Maini教你如何用智慧型手機來製作3D立體投影技術】
二、【科技領域 Technology】
1. 復仇者聯盟智能金庫 (5歲以上動手組裝，需成人輔助) & 警報科技 & 神奇錄音機 & 智慧電路設計
⊚ STEAM原理：程式Coding、電機工程 Electronic Engineering、不插電程式教育 CS Unplugged、物理 Physics、電學 Electricity
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. Logiblocs是來自英國的電子積木玩具，透過實體動手操作，讓孩子認識到科技普遍應用在日常生活，比如說：紅綠燈、智慧電冰箱、自動照明燈等；2. 蘋果電腦的共同創辦人賈伯斯，第一次接觸到程式教育是在青少年時期；3. 2009年瑞典程式設計師Markus Persson首次創造出第一版的Minecraft；4. 如果電子積木沒有發出聲音，可以檢查是否積木有接好、電池有放好、以及其他零件的位置是否正確。
這款一定要帶、一定要帶、一定要帶！4M旗下STEAM玩教具，最受歡迎的產品之一，就是智能系列，包括：智能語音金庫 (Smart Talking Bank)、警報科技 (Alarm Tech)、間諜科技 (Spy Tech) 等，曾經榮獲2018年紅點設計大賞 (Reddot Design Award, Best of the Best 2018) 呢！小朋友能夠在動手組裝的過程裡，不但能認識到電子設備在生活自動化的重要應用，例如：防盜警鈴、人工語音、錄音裝置、智能偵測等，還可以透過電子積木的組裝，來訓練邏輯思維，在家也能玩不插電程式遊戲唷！現在，4M再度把智能系列應用在迪士尼動畫主題上，設計成「復仇者聯盟智能金庫」，讓小小孩瞬間化身成漫威英雄，一起來守護家園、打擊犯罪，遊戲中也能認識生活科技！
【影片分享：4M復仇者聯盟智能金庫 Avengers Smart Talking Bank】
Logiblocs電子積木的淵源值得介紹。最早是起源於英國的教育積木，自從1996年在倫敦哈洛德百貨公司推出 後，至今已經銷售超過500萬塊，至今在英國已經有4000多所學校選擇Logiblocs作為課堂指定教材唷！簡單容易辨識的電子積木，操作直覺簡單，只要五歲以上具備一定的邏輯概念，就可以進行操作，無須擁有電子電機或是材料工程等相關前導知識，非常推薦！
「復仇者聯盟智能金庫」則是Logicblocs的延伸應用，也是所有4M迪士尼系列製作比較複雜的，但變化最多的一款！內容物包括：製作銀行金庫的各種零件、螺絲、彈簧、導電片、漫威圖卡紙、貼紙、以及最重要的5塊邏輯積木 (logiblocks)。這五塊邏輯積木需要進一步介紹，包括：傳導積木 (circuit blocs)、動力源積木 (power base)、NOT積木 (NOT bloc)、錄音積木 (recorder) 、蜂鳴積木 (bleeper) 等，零件簡單數量少，功能變化超級多，可以玩超過10種以上的科技遊戲唷！值得一提的是，4M還有推出其他幾款邏輯積木系列，裡面的積木種類各有增減，像是：按鈕積木 (button)、感光積木 (light sensor)、紅燈積木 (red LED) 等，均可延伸出各種不同的科技應用，家長可以根據小朋友的興趣與喜好，去做不同的選擇唷！
【影片分享：4M邏輯電子積木玩具介紹 Logiblocs】
現在來分享我們親子共玩「復仇者聯盟智能金庫」實際經驗囉！首先，在使用年紀上，電子積木的組裝大約4歲中班可以，操作算蠻容易的，不過這款比較困難的地方，會在於金庫玩具的組裝，因為過程中有許多螺絲需要鎖在深處、或是雙手同時扶著不同的零件進行組裝，考驗精細動作與肌肉力量，連媽媽我本人都要花一些力氣才能完成呢！不過，金庫組好之後，電子積木的操作就很簡單，看圖操作就能瞭解唷！基本玩法如下面五種：
(1) 智能語音銀行 Smart Talking Bank：
玩法：利用傳導積木的線圈 (ring) 導電功能，先用雙手 (導電體) 按住線圈開始進行錄音說「謝謝」或Thank you，接著將兩個線圈分別套進存錢筒入口處的兩條彈簧裡。當小朋友投進硬幣時，會將彈簧間的電流通過串一起、進而啟動錄音機木的語音播放功能，就變成一個只要存錢 (提醒記得要用硬幣，紙鈔無法當導電體)、就會說謝謝的存錢筒囉！
【影片分享：4M復仇者聯盟智能金庫 - 智能語音銀行】
(2) 警報器 Burglar Alarm：
玩法：先利用錄音積木錄音說「非法入侵」或Intruder Detected，接著，在金庫內部套入兩條彈簧，並將傳導積木的線圈 (ring) 套入。未來只要有人未經你同意，偷偷私下將金庫打開時，金庫就會偵測到非法入侵，立即發出警示的語音喔！
【影片分享：4M復仇者聯盟智能金庫 - 警報器】
(3) 金幣守護者 Coin Protector：
玩法：建立一個系統，當錢幣被拿走時，會發出警示語音。記得先用錄音積木錄音「把我放回來」或是Put me back。
【影片分享：4M復仇者聯盟智能金庫 - 金幣守護者】
(4) 銀行警衛 Bank Guard：
玩法：建立一個系統，當竊盜犯直接想把整個金庫搬走時，金庫會直接發出警示語音。
【影片分享：4M復仇者聯盟智能金庫 - 銀行警衛】
(5) 鋁箔保全 Foil Safeguard：
玩法：金庫保安大升級！直接用鋁箔紙剪成條狀，綁在線圈的兩端當作金庫的封口，只要有人未經同意，敢用剪刀將鋁箔紙剪開，警鈴就會逼逼作響唷！
【影片分享：4M復仇者聯盟智能金庫 - 鋁箔保全】
除了上述五種基本玩法外，「復仇者聯盟智能金庫」還有其他九種以上的玩法唷！比如說：偵測金屬 (認識到生活哪些物質是導電體Electrical Conductor、哪些是絕緣體insulator) 、自製測謊機 (模仿警局辦案)、尖叫的香蕉 (香蕉也可以導電！)、巧克力守衛者、錢幣守衛、滿水警示器 (水也可以導電！)、自製土壤溼度計 (這個超棒的！智慧農業的小型熱身！) 等，應用場景非常廣泛，原來我們日常生活中多麼仰賴科技！
【影片分享：4M復仇者聯盟智能金庫 - 水實驗】
2. 冰雪奇緣編碼迷宮遊戲組 & 復仇者聯盟編碼迷宮遊戲組 (3歲以上，兩組概念類似，端看小朋友喜歡哪一位動漫電影來挑選喔！)
⊚ STEAM原理：科技 Technology、電腦科學 Computer Science、程式編碼 Coding、方向 direction、指令 command、邏輯推理 Logical Thinking、運算思維 Computational Thinking
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. 本系列3歲以上可使用，無須識字、無須閱讀，幼兒就可以透過直接式的編程感應卡片，來設計路徑指令；2. 不插電程式教具，不需要使用螢幕就可以培養運算思惟 computational thinking；3. 運用特殊的snap-to-code技術，讓主機板可以讀取實體卡片，設計指令讓艾沙人偶到達終點；4. 小朋友可透過迷宮遊戲，認識上下左右等位置方向，提升空間認知。
邀請小女孩最喜歡的艾莎公主來教程式編碼的概念，光聽就讓人覺得興奮，這款一定要帶、一定要帶啊！4M推出的這款「冰雪奇緣編碼迷宮遊戲組」，將編碼遊戲打造程小女孩喜歡的冰雪奇緣場景，讓小朋友帶著艾莎公主一起去找心愛的安娜、熱心的阿克、搞笑的雪寶、還有可愛的小斯馴鹿喔！只要3歲以上小班的寶貝，就可以試著上手不插電程式教育，學習最簡單的設定指令與方向，讓電腦科學的早期啟蒙簡單又好玩！
【影片分享：4M冰雪奇緣編碼迷宮遊戲組FrozenII Code A Maze】
「冰雪奇緣編碼迷宮遊戲組」的內容非常豐富，整體系列充滿夢幻感，寶貝一定會很愛唷！包括：1個編碼迷宮主機、4張迷宮底板 (分成初級/中級/高級/進階四種)、30張挑戰卡 (分成初級/中級/高級/進階四種)、30張編程卡(方向/開始/清除/ABCD位置)、12個角色人物與樹木紙卡、1個艾莎立體人偶 (可移動)、5個小底座、1張卡架、1個收納袋、1本說明書。其中，我覺得收納袋的設計非常好，平常小朋友不使用的時候，卡片可以安心做收納，不擔心丟三落四的，對孩子來說也很有專屬感，非常貼心的點子呢！
【圖片說明：以下是30張挑戰卡內容，我們將部分題庫遮蔽，尊重智慧財產權喔！】
這處迷宮編碼遊戲玩法非常簡單，目標就是訓練孩子設計最短路徑 (shortest path) 的能力。遊戲共分成四種程度：初級 Easy、中級 Medium、高級 High、進階 Advanced等。帶小朋友玩的時候，先將初級底板放在編碼迷宮主機上，接著從初級挑戰卡第一關開始，試著帶艾莎人偶從A點走到B點。家長可以先著小朋友嘗試規劃路徑方向，用編程卡來做方向的排列。每一張編程卡的背面均有條碼，只要將編程卡片放到主機的讀卡機上，主機就會接受感應，自動設定路徑囉！值得一提的是，有時候路徑不一定只有一個答案，可以活化小朋友創意思考，未來生活方面也能想到更多解決問題的方式唷！
【實測開箱：4M冰雪奇緣編碼迷宮遊戲組】
整體來說，這一款「冰雪奇緣編碼迷宮遊戲組」遊戲方式蠻簡單的，大概就是學習設計指令、方向、最短路徑的概念，算是非常早期的電腦科學啟蒙。對於希望維護小小孩視力、從小建立寶貝程式編碼前導知識的家長來說，是一款還不錯的選擇。不過，這款我覺得有一個小缺點，就是在進行左轉、右轉方向的時候，並不是採兩階段式的指令。比如說，以初級第3關來說，更加精確的排序方法應該是從A點出發，接著設定↑ ↑ → ↑ ↑ ←↑ ↑ ←↑方向指令，最後抵達到終點D。相較之下，以前討論過的博特力比較偏專業的編碼方式，4M迪士尼迷宮編碼的遊戲意義較高，但如果家裡小朋友喜歡動漫人物的話，也是可以玩玩看，在有興趣的基礎上，提升孩子的邏輯推理能力唷！
【圖片說明：下面兩張圖片是初級第三關的迷宮路徑。第一張照片是冰雪奇緣迷宮所提供的路徑玩法，第二張照片是實際在程式教育上真正的路徑設計方式】
三、【工程領域 Engineering】
1. 復仇者聯盟鋼鐵人液壓手臂 (8歲小學生以上)
⊚ STEAM原理：液壓機械 Hydraulic Machinery、科學 Science、力學 mechanics、帕斯卡原理 Pascal's Principles
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. 本教具與工程科學方面的液壓學 (hydraulics) 相關；2. 液壓系統是利用液體流動所產生的動能 kinetic energy，來連動機械手臂的操作；3. 液壓系統也同樣應用在美國太空總署 (NASA) 的國際太空站幫浦，以及園藝澆水膠管上面；4. 人類科技史上第一次應用液壓系統的液體是水。
無論你喜不喜歡鋼鐵人，只要你想帶小朋友玩STEAM的，就一定要玩這款液壓手臂！利用17世紀法國數學物理學家Blaise Pascal所發現的帕斯卡原理 (Pascal's Principles)，在機器手臂連結四條不同的管線、注入清水，形成一個液壓系統。小朋友只要操作把手handle，就能藉由控制水的流體壓力、來驅動手臂的運動方向，包括：上、下、左、右，還能隔空取物呢！非常有意思，一定要帶孩子試試看！
【影片分享：4M復仇者聯盟鋼鐵人液壓手臂 Mega Hydraulic Arm】
4M「復仇者聯盟的液壓手臂」，零件數量頗多，建議家長可以先拿一個小盒子，將鬆散的零件裝進盒子裡避免遺失唷！另外，我自己是有準備一把之前帶小朋友玩零件組裝的剪刀，方便孩子將零件拆解出來，不過其實用手扳也是可以的唷！基本上這一款的組裝過程，我覺得對小學生來說並不會太難，只要看著說明書，八歲小學的CC可以從頭到尾自己組裝完畢的呢！不過，螺絲會需要比較用力才能拴緊，還是需要家長從旁輔助，才能將螺絲固定在正確的位置唷！
經常帶小朋友動手做，可以從小訓練自己發現問題、察覺錯誤、思考解決辦法、以及彈性調整與自我修正的能力。以CC玩液壓手臂為例，她其實不是一開始就成功完成作品的，中間也有遇到管線位置接錯、零件上下顛倒、機器手臂不能順利運轉的問題。這個有點像蒙特梭利教育裡的「錯誤控制」(control of error) 的概念，小朋友在遊戲的過程中，當他發現到玩具無法正確地使用時，就會開始留意到自己可能哪裡有錯誤，試著去尋找與發掘，在過程中慢慢肯定自我，肯定個人價值、並更有自信心。
【影片分享：4M復仇者聯盟鋼鐵人液壓手臂】
「復仇者聯盟的液壓手臂」的有四種運作模式：第一、開關爪子 opens and closes the claw；第二、控制中央手臂 controls the height of the arm's middle frame；第三、控制手臂高度 controls the height of the claw frame；第四、控制手臂左右 controls the arm's rotation from side to side. 利用帕斯卡原理 (Pascal's Principles)，對密閉容器中的液體施加壓力，壓力會不變並傳送到容器的各部分。以下圖為例，當施力到活塞A時，會使倉室B受到壓力，而倉室B所受到的壓力，會傳遞到管線C和倉室D，這也是液壓手臂背後的運作秘密。液壓系統在日常生活的應用非常多，比如說：夾娃娃機、千斤頂、挖土機等，小朋友在操作塑膠針筒與管線時，可以同時連結現實世界的知識，非常具有學習價值唷！
【圖片分享：帕斯卡原理 (Pascal's Principles)，資料來源teachergeek】
補充說明一下，關於液壓系統的教學相當豐富，根據臺灣體制內課綱，大約是屬於國中以上的程度。不過，其實興趣和學習並沒有分什麼年紀，如果小朋友對科學、物理、生活機械很有興趣的話，小學生同樣也能掌握背後的原理與法則喔！有興趣的朋友，也可以參考大愛電視於2016年所錄製的生活裡的科學，裡面就有液壓手臂的進一步介紹。另外，我也找到一份來自美國TeacherGeek關於液壓系統的學習單，提供給想要進一步增能的孩子當作課後補充唷！http://www.teachergeek.org/fluid_power.pdf
【影片分享：大愛電視生活裡的科學 - 創意機械手臂】
2. 復仇者聯盟鋼鐵人機械手掌 (8歲小學生以上)
⊚ STEAM原理：機械工程 Mechanical Engineering、齒輪裝置 Gearing、槓桿原理 Lever Rules、科技編程 Programming
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. 鋼鐵人機械手掌是一個可以編程的不插電教具唷！2. 機器人在舊時代的說法是Automaton (自動機器)，是以發條裝置作為動力來源、使自己運作的機器，而非用電池；3. 第一台可以用來編程的工業機器是1728年法國人Jean-Baptiste Falcon所發明的織布機，利用卡片紙板來編織花紋圖案。關於織布機的進化史可點此看更多：https://pansci.asia/archives/187649
喜歡鋼鐵人的還有這一款4M「復仇者聯盟鋼鐵人機械手掌」！相較於另外一款鋼鐵人液壓手臂，機械手掌的組裝過程簡單很多，CC從頭到尾都是自己完成的，也不需要成人幫忙鎖螺絲唷！媽咪真的可以放著喝下午茶啦！「復仇者聯盟鋼鐵人機械手掌」是利用簡單機械的齒輪連動原理，帶動機械手敲擊出各種節拍和曲調，小朋友還可以藉由動手組裝，認識到機器人手臂與人體解剖學的構造，進而啟蒙早期機械工程與AI人工智慧的興趣，非常推薦唷！
【影片分享：4M復仇者聯盟鋼鐵人機械手掌 Motorised Robot Hand】
【開箱實測：4M復仇者聯盟鋼鐵人機械手掌】
「復仇者聯盟鋼鐵人機械手掌」運轉的驅動來源是電池，小朋友在動手組裝的過程中，會觀察到電力帶動齒輪的連動、以及齒輪背後的運轉方式，例如：正齒輪 (spur gears)、圓筒蝸輪 (worm gears)、一段齒輪與二段齒輪模組等。在教育小小孩的時候，不需要太學術理論，可以問一些簡單的問題啟蒙他們對簡單機械的興趣：第一、請你數數看，齒輪有幾顆小牙齒呢？不同大小的齒輪，請問它們的牙齒數量是一樣的嗎？第二、請你觀察看看，齒輪在轉動時，是往同方向轉還是反方向轉呢？第三、請問大齒輪轉一圈的時候，小齒輪會轉幾圈呢？有趣的是，最古老的齒輪是在中國山西省出土被發現的唷，大約在西元前400年至200年間就已經開始使用了呢！關於更多的齒輪補充，可以點這邊看更多喔：http://edpt.com.tw/big5/upfiles/shop/files/12.pdf
【圖片分享：齒輪的種類；資料來源小原齒車工業株式會社】
除了齒輪之外，機械手臂還有一點有趣的地方，就是它的運作模式類似音樂盒的結構。機械手臂附有16個塑膠片(peg)，可以自由拼插在圓筒上面，當電源開關啟動時 ➜ 電流就會驅動內部的馬達進而帶動齒輪 ➜ 齒輪帶動圓筒 ➜ 圓筒上的塑膠片再利用槓桿原理、來帶動機械手指敲擊擺動。小朋友也可以自己在白紙上，就像創造程式編碼一樣，設計出不同的敲擊模式，非常有趣唷！「復仇者聯盟鋼鐵人機械手掌」的機械運作模式，跟音樂盒的內部機芯的結構設計類似，有興趣的朋友，也可以看看下方由美國伊利諾大學化學與生物分子工程(Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Illinois)教授Bill S. Hammack所分享的音樂盒大解密的影片，對Hammack教授有興趣的朋友，可以到他的官方網站「Engineer Guy」去進一步研究唷：https://engineerguy.com/
【影片分享：音樂盒大解密-美國伊利諾大學工程大師Bill Hammack解說】
四、【藝術領域 Art】
1. 玩具總動員石膏彩模 (3歲以上，請務必有成人在旁監督操作)
⊚ STEAM原理：化學 Chemistry、化學變化 Chemical changes (石膏粉加水調和凝結，石膏成分是CaSO4，溶於水裡形成鈣離子和硫酸根離子)、石膏模型製作、認識石膏雕像
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. 石膏粉的主要成分是硫酸鈣 (calcium sulphate)，使用時請務必有成人在旁邊顛督，避免誤食或接觸眼鼻；2. 石膏粉一旦加水，就會開始逐漸凝結變硬，請務必盡快將石膏漿倒入模具中；3. 家裡若有其他模具也可以嘗試製作石膏模唷！
外面一堂藝術課貴鬆鬆，那我們就在家自己玩吧！4M推出的「玩具總動員石膏彩模」教具，很適合3歲以上小朋友，可以帶小朋友自己在家做模型，內容物有：石膏粉、塑膠模型片、攪拌棒、彩繪顏料、畫筆、以及磁鐵條等。一次可以做五種可愛的玩具總動員卡通人物，小朋友能在塗鴉著色的過程中，認識紅黃藍三原色、綠橘紫二級色等概念，透過動手做中認識混色原理，印象更深刻！作品風乾完成後，背後貼上磁鐵條就可以吸附在冰箱上，隨時開冰箱時都能看到，當作寶貝幼兒時期的珍貴紀念唷！
「玩具總動員石膏彩模」操作方式非常簡單，先找一個容器、裡面放入60-80ml的清水、並將石膏粉加入其中攪拌均勻，然後灌入模具中，靜置約60分鐘左右 (若天氣比較溼冷請延長靜置時間唷！) 等模型完全乾了後，再反手將模型倒出來，就可以開始進行著色了唷！這邊有幾個操作上的實務小建議：第一個，將石膏灌入模具的時候，如果過程中有產生氣泡，記得要稍微用雙手將模具震動一下，把氣泡的空間擠掉，才能有完整的模型；第二個，模具倒出來的時候，請大人在旁邊協助，這樣作品完整度比較容易掌握唷！
操作非常簡單的石膏彩模藝術遊戲，背後也有滿滿的化學知識在裡面，有興趣進一步了解的朋友，可以參考Lis實驗室所製作的「自製石膏盔甲和小精靈」的影片，幫小朋友做進一步的知識延伸唷！
【影片分享：自製石膏盔甲和小精靈 from Lis實驗室】
五、【數學領域 Math】
1. 玩具總動員認知學習時鐘 (2.5歲以上可開始訓練生活作息)
⊚ STEAM原理：數學 Math、時間 Time
⊚ 說明書STEAM重點補充：1. 20張數字圖卡，可教育孩子自由切換12小時制或24小時制；2. 除了教具裡的9張日常活動卡之外，家長也可以帶小朋友自己用紙張或明信片小卡，畫出或寫出自己一天還需要做哪些事情，讓孩子慢慢學習時間規劃唷！
還記得小時候經常提到的胡迪警長 Sheriff Woody、巴斯光年 Buzz Lightyear、還有蛋頭先生 Mr. Potato Head嗎？於1995年上映的玩具總動員 (Toy Story)，是許多大朋友的共同回憶，現在4M也將大螢幕的可愛人物搬到STEAM玩具來囉！最新推出的「玩具總動員認知學習時鐘」，特別適合喜歡迪士尼動畫的學齡前孩童，除了有時間教具、數字卡外，還有日常活動作息卡，非常適合2歲以上的小朋友，建立規律作息的概念，好習慣小小年紀就開始培養囉！
「玩具總動員認知學習時鐘」內容物包括：1個時鐘教具、20張時間數字卡、9張日常活動作息卡、1張卡片收納套等。家長可以根據說明書的指示，一步一步帶小朋友進行時間觀念的學習，比如說：認識1小時＝60分鐘、時針與分針的差別、分針走一格等於5分鐘等。另外，也可以學習一些時間英文的說法，像是：1小時(full hours)、半小時(half hours)、15分鐘(quarters)、5分鐘(fives)等。不過，用過蠻多時鐘玩具的我，發現這款有一個小缺點，就是我們在轉動分針時、時針並不會同步移動，如果這點可以改進就更完美啦！
另外，「玩具總動員認知學習時鐘」還有幾個特殊的小巧思唷，像是：第一、20張數字小卡可以帶小朋友自由切換成12小時制或是24小時制，讓孩子了解不同的時間表達方式；第二、9張日常活動作息卡，都是很符合學齡前幼兒的活動，像是閱讀Reading、上學Go to School、讀書時間Time to Study、休閒時間Hobby Time、運動時間Exercise、洗澡時間Bath Time、睡覺時間Bedtime、玩音樂時間Play Music、刷牙時間Brush Teeth等，非常適合用來訓練孩子的生活規律，保持良好的作息；第三、貼心附上一個透明收納套，方便卡片的收納，不用擔心小朋友到處亂丟遺失唷！
Comments