提到推理嚴謹、邏輯縝密的能力，應該非德國人莫屬了。根據德國數學暨邏輯學家弗里德里希·弗雷格 (Friedrich Frege) 的看法，德國人的數學、邏輯、哲學之所以舉世聞名，其中一個重要的原因，就是當地講究精確、細節、實證的教育系統與社會生活，使得德國人在問題解決與邏輯思考方面具有優勢。在這樣的文化背景下，德國人也原創發明出各式各樣的益智玩具，提升孩童的智能發展，例如：拼圖迷宮、邏輯拼板、木育玩具、齒輪機械等。其中，承襲德意志精神、來自於瑞士的Cuboro，整合了高級木材、立體空間、物理動態、路徑推理等多重教育理念，設計出一系列3D構面、玩法無限的正立方體積木，讓小朋友能夠透過動手觸摸、實驗、操作，習慣在錯誤中嘗試找到正確的解決方案。
【一、Cuboro滾球積木玩具歷史背景】
100%瑞士製造、其實Cuboro早在1976年已有原型，之後於1986年正式成立，創辦人是Matthias Etter，並於1994年於德國紐倫堡玩具展正式亮相。2001年後，Cuboro開始進軍日本與韓國，並獲得許多專業教育人士的參與，研發出更多的Cuboro教案，成為一款相當受歡迎的家庭策略型遊戲。這幾年裡，Cuboro在數學與物理領域的基礎上，持續開發了許多延伸組合。更重要的是，到了2017年時，在一位日本腦神經學家介紹關於最年輕的將棋棋士 - 藤井聰太時，就有提到他從小就是玩Cuboro，來訓練對戰棋局時的直觀力。現在，尤其在俄羅斯，有將近3000多所學校開始用Cuboro進行兒童運算思維的課程，可說是一套相當國際化的益智教具。
【影片分享：培養天才的玩具 - Cuboro 知名棋士藤井聰太20連勝】
補充一點是，根據我這陣子的研究，發現Cuboro的原版設計有點類似德國所發明的傳統益智教具 - 繩索遊戲，可以訓練小朋友的邏輯推理、空間辨識、策略思考等能力。這款遊戲後來被流傳到日本，改良成立體版的，由於日本與德國都是屬於比較嚴謹、重視紀律與精確的民族，所以對於這一類講求規律、崇尚邏輯的益智教具，都會比較有興趣。我想，或許這也是後來經過改良後的Cuboro滾球積木，之所以在日本如此熱燒、獲得當地人的高度喜愛的原因之一吧！(笑)
【二、Cuboro滾球積木玩具品項簡介】
經過多年的傳承與優化，Cuboro陸續獲得了1986年瑞士Complimenti Designpreis、1995年德國SPIELGUT好玩具獎、2003年美國Major FUN Award、2004年Goldenes Schaukelpferd 金搖馬獎等。現在，Cuboro共開發了四組基本款(Junior/16/32/50)、10組延伸組合(預計2023年6月新上市，Cubes/Speed/Tunnel/Kick/Duo/Trick/Pro/Magnet/Jump/Sub)、以及其他特殊組合等。整體來說，Cuboro適合4-5歲中班以上 (3-4歲小班可摸索，觀察正立方體邊角特徵)，基本組16/32/50的「積木種類」是一樣的，差別僅在於「積木數量」。在挑選建議上，如同磁力片、木片、雪花積木等開放式玩具 (open-ended toys)，零件越多，玩法越廣、變化就越多唷！
【影片分享：6歲徽徽看CUBORO 教案進行搭建】
以下針對我手上的Cuboro基本款32號做進一步介紹。在基本款32號裡，共有32塊5x5x5公分的正立方體積木、5顆彈珠 (由日本百年彈珠品牌所製造) 、1本說明書。其中，正立方體積木共有13種不同種類 (提醒：16/32/50號裡面的積木種類都是一樣的，只有數量差別)，包括：
實心正方體積木 (無軌道+洞孔隧道)
單面直線軌道+雙孔直線隧道積木
雙面直線軌道+雙孔直線隧道積木
單面十字軌道+雙孔直線隧道積木
單面直角軌道+雙孔直線隧道積木 (左右貫穿)
單面直角軌道+雙孔直線隧道積木 (前後貫穿)
單面直角軌道+雙孔彎道隧道積木 (右彎)
單面直角軌道+雙孔彎道隧道積木 (左彎)
單面直線軌道+雙孔彎道隧道積木 (右彎)
單面直線軌道+雙孔彎道隧道積木 (左彎)
單面十字軌道+雙孔彎道隧道積木 (中央開口)
單面十字軌道+雙孔彎道隧道積木 (底部開口)
彈珠收納積木 (可容納五顆彈珠)
【三、Cuboro滾球積木玩具的STEM特色介紹】
老實說，我首次看到Cuboro滾球積木的時候，一直在思考Cuboro與市面軌道積木、木育積木有哪些不一樣，因為在玩具市場裡，軌道、自由落體、滾球、積木一直是小朋友的最愛，也是經常出現的主題。經過一陣子與CC徽徽遊戲、以及找各種書籍報告研究之後，發現Cuboro的3D構面、平面路徑、立體軌道的設計，結合了空間思維、程式演算、路徑迷宮、機器人學、工程圖學等，能夠從遊戲中開發孩童STEM領域的基礎知識與技能。加上每一塊都是簡單的立方體積木設計，讓小朋友能夠無限延伸、無限建構，自由創造出不同的軌道路徑與建築工程結構，將想像力推展到極致。
對國際教育非常關注的我，一直都很喜歡帶CC徽徽接觸最新趨勢的STEM玩教具。其中，Cuboro目前已經被許多國家正式納入到STEM課程中，自然也非常吸引我的目光。以下就簡單將我對於Cuboro滾球積木的特點與STEM教育結合的延伸想法，整理歸納如下，提供參考：
第一大特點：結合幼兒早期教育 (Early Education)
由瑞士通過FSC認證的山毛櫸所製造的Cuboro，經過為期一年自然風乾而成，木材的含水率低至2%-5%。每一塊積木均採用5x5x5公分設計，大顆粒好抓握，非常適合3-4歲以上的幼兒動手操作 (補充說明：由於Cuboro裡面有附彈珠，所以請家長務必注意，避免3歲以下孩童吞食)。根據我與孩子們實際操作的經驗，Cuboro在3-5歲小班與中班階段，偏向觸摸形體、觀察3D維度、認識連結方式等基礎概念；到了5-6歲中大班後，就可以開始進行創造路徑，透過想像力與空間力，打造出數百種不同的積木作品。如果能夠搭配情境設計就更好玩囉！
第二大特點：建立數學空間思維 (Math)
Cuboro與兒童數學教育有很密切的關係，因為透過實體教具來學習數學，一直是許多兒童數學教育家所提倡的，包括：蒙特梭利法創始人Maria Montessori、匈牙利數學家Zoltan Dienes、埃及數學家Caleb Gattegno等。首先，Cuboro積木本身就可以帶小朋友進行量測練習，包括：立方體的長、寬、高，加上動手操作時需要計算積木數量，讓孩子在遊戲中，就能理解最簡單的數字觀念，像是：數數、計算、大小、長度等。其次，Cuboro在幾何學方面，可以提供小朋友許多學習的概念，尤其是透過雙手觸摸，即使是3-4歲左右的孩童，也能感受到平面立體的差異、線條與角度的關係，建立3D立體空間的思維發展。
第三大特點：促進程式運算邏輯 (Technology)
運用邏輯思考和運算思維 (Computational Thinking) 來解決問題，是學習程式教育的重要目標，也是Cuboro可以提供孩子的不插電程式訓練。因為，孩童在建構路徑或設計迷宮時，會需要有足夠的邏輯力，才能有系統地、有順序地將每一塊軌道積木進行適當的排列。同理可推，小朋友在玩Cuboro時，對於軌道由上到下的運行規律，需要有一定的認識，相當考驗孩子的邏輯力、觀察力、計算力、統籌規劃能力等。值得一提的是，Cuboro本身就是一關又一關的問題解決過程，孩童必須在不斷嘗試、從錯誤中修正，與當前108課綱的科技素養教育緊密呼應。
第四大特點：建立物理力學觀念 (Science)
「彈珠軌道設計」是Cuboro的動態學習的來源，也賦予這款玩具在物理科學方面的教學能力。小朋友從投下彈珠那一刻，當看到球體受到地心引力 (Gravity) 的影響、沿著軌道路徑進行移動時，就已經開始建立起重力與動力學的基礎觀念。過程中，有時候彈珠會因為積木的不完全連結、而導致卡道或是脫軌，孩子們在不斷修正作品完整度時，能夠認識摩擦力是如何影響球體的速度與運動軌跡。搭配Cuboro積木的多元設計，直線、彎道、斜坡等，讓中大班以上的孩童，能夠在遊戲中奠定物理科學的基本素養。
【影片分享：下方是CC自己設計的兩段式軌道，如果玩家力氣大一點，就可以跳躍中間洞孔、直接抵達終點；如果玩家使用的力氣小一點，彈珠就會滑落到第一個洞孔；過程中考驗孩子的抽象建構、系統性思維、並結合物理力學的遊戲概念】
第五大特點：奠定工程圖學基礎 (Engineering)
這個特點是比較少人提的，也是我前一陣子去逛臺北國際書展時，所獲得的知識啟發。其實Cuboro與工程圖學 (technical drawing) 有非常大的關係。工程圖學是一門應用科學，工程師需要清晰地在繪圖工具上，將形體的外觀、大小、尺寸、方向、比例進行精準的呈現，相當考驗幾何空間的能力。Cuboro作為一個正立方體的設計，能夠讓孩童在遊戲中，除了透過建構來探索不同物體的形狀與結構外，也能認識到平行、對稱、垂直、角度等基礎幾何概念。值得一提的是，Cuboro遊戲富有挑戰性，小朋友需要在不斷嘗試中找到正確解決方案，這樣的分析與問題解決能力，正好是身為一個工程師所需要的重要技能。
【影片分享：徽徽在用工程用方格紙，嘗試利用CUBORO積木進行繪圖，看起來像是平凡的幼兒繪畫遊戲，實際正在建立孩子數學幾何、空間量測、記數能力】
第六大特點：學習機器人自動化 (Technology)
最後，我想要提的是Cuboro在機器人自動化方面的學習。在機器人領域裡，工程師需要透過控制器與程式編碼，設定正確的指令來讓機器人完成不同的任務，比如：前後左右移動、到指定地點拿取物品、移除目標障礙物等各種問題。而在Cuboro滾球積木遊戲中，小朋友同樣需要透過縝密且具邏輯性的設計，搭建創造出所需要的迷宮作品，並讓彈珠能夠自動移動到正確位置、完成闖關，與機器人學的運動控制不謀而合。此外，Cuboro需要藉由設計軌道路徑，才能完成滾球抵達終點的目標，這就像機器人學一樣，需要透過規劃來讓機器人自動作業、順利執行任務。
【四、Cuboro滾球積木玩具的實際遊戲教學心法分享】
根據我與6歲徽徽、8歲CC共同進行Cuboro遊戲的經驗，發現這款玩具的挑戰性，比過去我們所接觸各種軌道玩具都來的高，原因有兩個：第一、每塊Cuboro正立方體積木，均是極簡設計，考驗孩子的辨識度與觀察力；第二、Cuboro可拆分成平面軌道與立體隧道兩種，若要能建構出「可行」的滾球方案，小朋友需要有一定程度的邏輯力、空間力、以及計算力。
在引導方面，如果是3-5歲中大班幼童的話，建議可以先從「積木分類」開始玩起，讓小朋友學習歸納、類比的能力。家長也可以進行一些親子提問，引導孩子觀察塊狀積木有哪些差異，比如：這兩塊積木軌道方向轉的一樣嗎？洞洞出來的高低是一樣的嗎？請問每塊積木洞孔開口的方向是一樣的嗎？請問軌道或洞孔要如何連結一起呢？等，以此類推。
值得一提的是，若是希望小小孩遊戲方便，家長也可以在積木上貼不同數字編號的圓形貼紙，將積木進行分類，這樣孩子看教案時，就能夠更輕鬆地進行遊戲。這樣，也有助於接下來的第二步驟，開始引導組裝軌道。
面對Cuboro這樣具有挑戰性的積木，建議家長可以先從「平面軌道」開始引導孩子，讓他們練習設計不同的路徑，比如：直線軌道、十字軌道、圓形軌道、U形軌道、W形軌道等。對稚齡孩童來說，這樣的玩法就很有趣，尤其是對喜歡交通工具或是動態遊戲的幼兒來說，家長也可以嘗試利用擬人化或是情境故事的方式來激發興趣，像是：滾球車車要回家囉！或是把彈珠設計成小紅帽要去找外婆的故事，讓孩子更有動力進行創意發想、學習問題解決的能力。
隨著孩子逐漸熟稔Cuboro的平面軌道玩法後，就可以朝向「立體建構」作品，開始學習內部圓孔隧道的連接方式了。如果一開始還沒有太多想法，建議可以直接上Cuboro官方網站觀看教案，裡面的圖像教學說明相當清楚，可以先從建構設計第一關進行挑戰，再慢慢往後進行延伸練習。玩到這邊，其實小朋友大致對Cuboro的玩法差不多熟悉了，也會想要開始自己創作出不同的作品唷！
【影片分享：8歲CC看CUBORO敎案進行搭建】
如果有興趣的話，Cuboro還有自己專屬的Facebook臉書社群 (凡跟每天都要一起玩STEM下單，即可憑訂單編號加入唷！)、以及第一個可以線上設計Cuboro工程圖的建構網站Cuboro Webkit，另外，Cuboro還會不定期舉辦積木創建錦標賽，有興趣一起飆滾球軌道的朋友一定要持續關注喔！
【五、Cuboro滾球積木玩具的整體結論與評價】
根據上面幾段的教學介紹與實作經驗，我們可以發現到，傳承德意志精神、在創意中講求規律與邏輯的Cuboro滾球積木，不但是一款名符其實的STEM教具，也是一款鍛鍊大腦運算的益智玩具。Cuboro精工細琢的軌道設計，展現出人類對理性、嚴謹、系統、科學性、實用性的追求，以及對推理演繹、邏輯歸納的重視。Cuboro在原本德式益智教具的基礎上，納入更多新時代的知識元素，像是：工程學、機器人學、電腦科學等，加上針對幼兒早期教育所做的適齡設計，讓孩子只要擁有一套教具，就能獲得無限延伸、無限創造的學習可能，也難怪能夠持續獲得日本、韓國、美國、俄羅斯等世界強權的教育系統青睞，因為，創造力就是國家競爭力。
Comments