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美國專業兒童STEM教具 | Discovery #Mindblown | 上知天文下知地理|接軌全球最新教育趨勢



相信喜歡STEAM教育的朋友,成立於1985年的Discovery科學頻道大家一定都不陌生。為了鼓勵孩童探索科學的興趣,Discovery於1996年成立了Discovery Kids子品牌,並開始從原本的兒童電視頻道,擴展到玩具以及教育產品領域,希望寓教於樂,提升學習興趣和問題解決的能力。其中,更於2017年推出Discovery # Mindblown這個專注於兒童STEM教育的品牌,結合各種互動式的學習工具,激發孩子對STEM領域的興趣。今年暑假我帶全家到義大利米蘭玩時,特別在國際精品玩具店F.A.O. Schwarz看到一大區的「Discovery #Mindblown」的專櫃,小朋友不但能夠在現場實際操作,具有挑戰性的動腦玩具,還能鼓勵孩子培養創意思維,CC徽徽在現場流連忘返,捨不得離開,當時留下很好的印象。


很幸運的是,現在臺灣終於也有Discovery #Mindblown的總代理,讓臺灣寶貝們也能獲得同步國外的STEM教育體驗囉!Discovery #Mindblown所開發的STEM玩具眾多,每個都是經典,像是:機器人、化學套組、天文望遠鏡、化石與礦石等,全方位開發下一代面對21世紀AI人工智慧的能力。以下就根據美國國土安全局 (DHS) 所認可的STEM科系分類,針對我手邊幾款Discovery #Mindblown進行開箱。值得一提的是,雖然官方外盒上面的適用年紀大多標示著8歲以上,但如果家長在旁協助,有一些玩具其實5-6歲中班以上就可以開始體驗。學習不問年紀,只要懷有好奇心,隨時都能起步


補充一下,Discovery # Mindblown有一個小彩蛋就是,有些實驗組盒會附贈「動腦玩實驗知識卡」,延伸與科學實驗包相關的主題知識、延伸實驗、以及人類生活之應用,等於買一盒還可以多做一點實驗,非常用心。


一、地質與地球科學 Geology and Earth Science

1. Discovery 化石挖掘套組 (孩童獨立實作8歲以上,家長在旁輔助4-5歲中班以上)


【國外影片示範:Discovery Colossal Fossil Dig】


第一款要介紹的是Discovery Colossal Fossil Dig,這是一款與地質學、考古學相關的教具,最大特色就是,小朋友可以從中挖掘到15款「真實的化石」,例如:鯊魚牙齒化石、古代腹足類動物 (ancient gastropod)、古代腮足類動物 (ancient branchiopod) 等,挖到化石的那一刻,孩子會感覺到非常驚奇。內容物包括:一塊巨大泥石 (裡面有15種真實化石)、一個放大鏡、一個鑿子、一個刷子、一張動腦玩實驗知識卡。


值得一提的是,Discovery Colossal Fossil Dig的泥石有點類似煤炭的材質,敲打時會把周圍弄得非常黑髒,所以我有特別請CC徽徽放在感官盆裡,方便時實作後的環境收拾。這塊泥石比我們想像中的堅硬,實體開挖時,發現附帶的鑿子不夠施力,因此我們就拿了其它玩具的鑽子來一起使用。


因為泥石有一定的硬度,所以可以挖的時間非常久,CC徽徽從早上到下午挖了一整天,終於挖出了10來顆,而且是兩個人通力合作喔!如果家裡只有一個孩子,應該是可以分好幾天進行才能完成,其實可以玩的時間還蠻久的。只是泥石真的頗黑,家長可能會比較在意清潔的部分,建議可以在地板上鋪一層報紙或是塑膠墊方便收拾。Discovery Colossal Fossil Dig非常考驗孩子的耐心與毅力,不是那種隨便挖挖的玩具,如果想給孩子體驗真實考古學家或古生物學家的挖掘情境,可以試試看喔!


2. Discovery 太空寶石迷你挖掘套組  (孩童獨立實作6歲以上,家長在旁輔助4-5歲中班以上)


【國外影片示範:Discovery Gemstones Unearthe】



相較於Discovery化石挖掘套組,這一套Discovery Gemstones Unearthed可操作的年齡層比較低,因為它的土質像陶土一樣鬆軟,對於小小孩來說用刮的就可以慢慢挖掘寶石,比較容易操作唷!內容物包括:2塊彩色石頭、一個鑿子、一張動腦玩實驗知識卡(背面附有說明書)等,互動式的探索方式,提升小朋友對地質科學的興趣,原來,美麗的礦石是從大地裡面挖出來的,還能提升精細動作的發展!


Discovery Gemstones Unearthed看起來簡單,但其實它能夠接軌當代一個很重要的議題,就是「外太空挖礦有可能實現嗎?」。隨著地球資源日漸匱乏,有些小行星富含豐富的稀缺資源,只要鑽探夠深,就有機會找到許多貴重金屬,像是:銥、鋨、鈀、鉑金、銠、釕等。隨盒附贈的「動腦玩實驗知識卡」,還特別介紹了「太空黃金」(Space Gold),原來,所有的黃金都源自於地球形成2億年後、撞擊到地球的隕石,日後被視為是統指者的象徵,人類文明賦予黃金很高的價值。


3. Discovery 奇幻水晶科學實驗組 (孩童獨立實作8歲以上,家長在旁輔助4-5歲中班以上)


【國外影片示範:Discovery Ultimate Crystal Grow Kit】


想要嘗試自己製作漂亮的水晶嗎?這一套Discovery Ultimate Crystal Grow Kit很能吸引小朋友對化學材料的興趣。只要將盒子裡面的「水晶生長化合物」(Crystal Growing Compound) 以及「水晶生長種子混合物」(Crystal Growing Seeding Mexiture) 兩種材料混合起來,就能製造出自己獨一無二的專屬水晶喔!內容物相當豐富,包括:5包水晶生長化合物、1包水晶生長化合物 (M.A.P.)、3包水晶生長種子混合物、小中大型水晶透明容器、1個水晶生長晶洞、1個夜光底座、1本說明書、1個測量罐、小中大水晶透明容器圓頂、1個刷子、1個膠水等。


Discovery Ultimate Crystal Grow Kit非常需要耐心,平均一個水晶需要5-7天的等待時間才能完成。說明書中提供三種水晶的作法,包括:第一種是一般的水晶、第二種是螢光版的水晶、第三種是長在岩洞裡的水晶。有一個偷吃步的小祕訣就是,說明說其中一個步驟,是要加入煮沸的水 (boiling water),如果怕麻煩的話,其實可以直接用熱水瓶裡面的100度熱開水。另外,我是拿家裡現成的實驗玻璃燒杯與玻璃攪拌棒讓孩子製作,如果有這樣等級的實驗器材會更專業。


這套Discovery Ultimate Crystal Grow Kit我覺得是必帶,因為可以學到許多跨域整合能力。量測過程中,小朋友可以先認識到刻度、丈量、單位換算的知識;同時,也能瞭解水晶背後的形成原理,觀察晶體在溶液中如何慢慢生長,培養早期科學探索與觀察力。最後,透過Discovery Ultimate Crystal Grow Kit,孩子也能接觸到基本礦物學的知識,因為許多天然晶體,如石英、寶石等,都是以相同的方式在自然界中形成的。這有助於理解自然界中晶體和礦物的分類和特性。


二、航空與航太工程學 Aerospace, Aeronautical / Space Engineering

1. Discovery 銀河實驗組-電力太空站  (孩童獨立實作8歲以上,家長在旁輔助4-5歲中班以上)


【國外影片示範:Discovery Circuit Space Station】


太空主題式的設計,Discovery Circuit Space Station很適合當作小朋友接觸「電學」的第一套玩中學教具。如果以程度來講,這一套大約是中級,孩子可以從中學習到3個實驗,包括:運用伯努力原理的粒子分析儀、會原地旋轉的太空天線(小耳朵)、以及利用彈力原裡的火箭發射站等。內容物包括:3個底座、1個粒子分析儀、1個天線(小耳朵)、1台火箭、1個太空人、2個開關、1個發射按鈕、9個電線連接器、3個電池組(需用AA電池,商品不含電池)等。


Discovery Circuit Space Station的最大特色,就是結合基礎電子學與太空知識,從中理解到封閉電路、導體、絕緣體、電流和電壓等基本概念,小朋友也能體驗到電流在電路中的流動、以及如何控制電路的開關閥。根據我們家的經驗,在電路組裝的過程中,確實需要一點耐心跟觀察力,像是CC一開始她做的天線是無法轉動的,所以須要學習如何進行故障排除。這個在STEM教育中的訓練非常重要,因為需要經過多次嘗試與修正,也就是我們所謂問題解決能力的培養。


三、天文學 Astronomy

1. Discovery STEM星空學習投影儀 (孩童獨立實作8歲以上,家長在旁輔助4-5歲中班以上)


【國外影片示範:Discovery Planetarium Star Projector】


Discovery Planetarium Star Projector是一開始我接觸這個品牌很有興趣的商品,它可以將夜空中的12星座投影到牆壁或天花板上,模擬出天文台的觀星效果。市面上星空投影的類似教具很多,Discovery Planetarium Star Projector特色在於,是運用傳統的手作方式,帶小朋友設計天文教具,不但能夠理解到星座的排列、投射在牆壁的效果,也能提供孩子學習天文學的視覺體驗,觀察星空運作,激發孩子們對宇宙學的好奇心。


值得一提的是,Discovery Planetarium Star Projector裡面有附一個大頭針,是用來戳洞的,小小孩要注意安全喔!CC徽徽倒是覺得這個設計很好玩,兩個人戳的很樂,考驗精細動作的能力。


四、物理學 Physics

1. Discovery 科學探險滾珠軌道組  (孩童獨立實作8歲以上,家長在旁輔助6歲大班以上)


【國外影片示範:Discovery Marble Run Suspension】


現在,要來挑戰比較高級進階一點的Discovery玩具囉!首先,來介紹的是Discovery Marble Run Suspension,這款是讓孩子透過設計滾球軌道,來學習重力、加速度、動力學以及工程等概念。與一般磁力片、樂高、木質積木的軌道不同,Discovery Marble Run Suspension最大特色就是,在於它是屬於「懸浮式軌道系統」,使用線繩與鉤子,將軌道從空間中懸掛,增強了遊戲的挑戰性和樂趣,當然,組裝也比一般積木式的軌道玩具更加進階,每一個環節都在考驗孩子的手眼協調與空間認知能力


Discovery Marble Run Suspension共有113個組件,其中有6件直線軌道、以及13件可彎曲的軌道,小朋友在設計與測試不同軌道結構時,可以觀察速度、重力、摩擦力、地心引力、慣性等基本觀念,非常強調「物理學」的學習。同時,由於是屬於懸浮式的設計,孩子搭建時,需思考到結構的穩定性與功能性,像是:平衡、支撐、和結構設計,有助於理解工程學的基本觀念,個人認為非常值得入手體驗,與市面上的軌道玩具不同,能夠孩子接觸更多元的工程設計以及創新思考的架構。


五、機械工程學 Engineering Mechanics

1. Discovery 透視引擎模型探索套組 (孩童獨立實作8歲以上,家長在旁輔助6歲大班以上)


【國外影片示範:Discovery Model Motor Engine Kit】


Discovery Model Motor Engine Kit看起來難度有點高,但其實9歲的CC很快就能自己獨立完成,家長可以放心。這款是模擬汽車內部的「內燃機引擎」。零件數量高達49種,像是:氣缸體 (cylinder block)、下曲柄外殼 (lower crank case)、正時皮帶罩 (timing belt cover)、離合器外殼 (clutch housing)、油盤 (oil pan)、化油器 (carburator)、曲軸滑輪 (crankshaft pulley)、軸承 (bearing)、閥杆 (valve stem)等。


如果要我排名Discovery # Mindblown 系列的話,Discovery Model Motor Engine Kit絕對會名列前茅。因為,過去我們從外觀來看,總以為「引擎」只是一個單一零件,但實際上,它是由不同的零件所構成的。小朋友透過Discovery Model Motor Engine Kit,不但能夠熟悉汽車引擎零件的關鍵名稱,更重要的是,可以從中觀察引擎內部裡面的每一個組件,是如何互相帶動影響,將燃料中的能量轉為動力來源。值得一提的是,Discovery Model Motor Engine Kit裡面還有特別加入「燈光」的設計,讓孩子能夠更清楚、更直覺地理解內燃機裡面的工作原理。


還有一個常見的問題就是,Discovery Model Motor Engine Kit看起來很困難,其實不然,9歲的CC一個人可以從頭到尾都組裝完成。比較需要注意的是,電線的部分可能容易會牽錯,所以小朋友在組裝過程中,細心程度是蠻重要的。讓孩子獨立跟著說明書進行組裝,可以培養他們的邏輯推理技巧,並主動解決建構過程中所遇到的問題。


2. Discovery 12合1太陽能機器人 (孩童獨立實作8歲以上,家長在旁輔助6歲大班以上)


【國外影片示範:Discovery Solar Vehicle Creations】


最後一款,要來介紹的是Discovery Solar Vehicle Creations系列,一個套組可以組裝12種不同類型的機器人,像是:龍蝦、馬、暴龍、螳螂、跑車、高速汽車等。這一套我非常的喜歡,可以培養孩子入門「機器人學」,透過太陽能板所提供的動力,讓孩子發現到機器人可以「偵測」周遭環境,透過這些物理資訊,機器人會判斷接下來該如何「行動」。Discovery Model Motor Engine Kit共有197個零組件,由於對精細動作要求高,建議孩子最好小學二年級以上,但如果家長有從旁輔助,年齡層可以在往下調喔!


CC看到Discovery Model Motor Engine Kit時,第一個反應就是:好像我在資優班上的「鋼彈機器人課程」啊!喜歡玩機器人的她,建議小朋友在拆裝組件時,最好根據零件版上面的編號,一邊組裝一邊拆解,這樣比較不會凌亂。由於Discovery Model Motor Engine Kit可以變化成12種不同款式的機器人,所以品牌也很貼心的有附零件貼紙與塑膠帶,幫助小朋友收納與重新建構,非常用心。


Discovery Model Motor Engine Kit可以觀察到的另外一個面向,就是機器人的「動力來源」,一般機器人最常用的動力來源是「電池」,電池中的電流會經過機器人內部的零件。而Discovery Model Motor Engine Kit是運用「太陽能」作為動力來源,將熱能轉化成電力。值得一提的是,這款最佳的效果是在日照強烈的戶外使用,不過,如果想要在室內使用,也可以直接搭建上電池,機器人就可以轉動囉!


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