娃玩了7年乐高,参赛后才发现踩了个大坑|反思篇

栏目:公司 来源:支付中国网 时间:2019-07-09

上周逃逃给我得瑟他和小伙伴新完成的一个乐高机器人功能:

娃玩了7年乐高,参赛后才发现踩了个大坑|反思篇

这是今年国际FLL比赛中的一个小任务——“逃逸速度”(总主题是:进入太空)。

功能看起来挺简单,但我知道,孩子们能自己折腾出来,已经很不容易了。实际上我们在陪逃逃玩乐高、学乐高这条路上走了很长一截弯路,可以说现在也都还在“纠错改正“进行时。

和绝大多数孩子一样,逃逃也是从很早,大概3、4岁左右就开始接触乐高,买过的套装不计其数,有次整理收拾时吓我一跳,拆散的配件都可以堆半个房间了:

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这还只是其中一部分~

后来长大些上过乐高班,经常搭出来的东西也挺像模像样。于是我们自信满满地认为他Ready了,去年就鼓励他和几位小伙伴组了一个乐高机器人队,准备参赛FLL(First Lego League,第一乐高联盟比赛)。

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图片来源于FLL官网

先科普一下FLL,这是一个针对9~14岁孩子团队合作的全球性竞赛,主要考察3个项目,机器人比赛是其中之一。项目要求使用乐高组件制作出机器人,并完成若干个指定任务。

这是最低级别的机器人比赛,面向的孩子年龄最小,往上还有FTC(First Tech Challenge科技挑战赛)和FRC(First Robotics Competition机器人挑战赛)。近几年乐高机器人比赛在美国特别火,尤其如果能在最高的级别FRC中拿奖的话,别说申请大学有一定优势,说不准还会直接收到某些顶级科技公司的offer。

OK,这些都是美好的愿望了,咱们说回现实。

话说逃逃他们这支乐高机器人队一开始摩拳擦掌斗志昂扬,但很快就发现,困难比想象中大很多。

团队里几位孩子都和逃逃类似,有多年玩乐高的经验,但是整起机器人都不太灵光,想法很多,动作也利索,但常常做出的东西和目标相去甚远。而且,陪孩子时间相对较多的妈妈们也不太搞得定,我自认为理工科还算强,但面对着一堆梁、栓、齿轮、马达啥的,关键还没什么可参考的资料,也有点儿抓瞎,所以辅导的重担全落在逃爸还有另一位孩子的爸爸身上。

很长一段时间进展都非常缓慢,而且渐渐地孩子们对家长还有了依赖性。

印象最深的一次是逃逃实现了一个功能,但不稳定,10次里可能有2~3次的失败几率,因此挡住了整个团队的进展。他自己整了很久没搞定就索性丢给爸爸。逃爸那天把他做的东西全拆了,一个一个配件地排除检查,最后发现是有个齿轮用错了,修好时已是三更半夜~于是愤愤然对我说“唉,你娃不行啊!”(这点我估计大家肯定有共鸣,得奖争气的时候是“我娃”, 淘气惹祸不靠谱的时候就肯定是“你娃“了~)

我们认真地反思了很久,觉得娃还是个聪明认真的娃,但缺乏了基本功训练。

他之前玩的多的是砖块积木,而乐高机器人中用的很多有关机械部件、动力原理的东西他还不够熟悉和熟练,搭建常常是凭感觉靠运气,所以难度大,出错率也高。

而且我们还发现,之前在乐高班里做的东西,不少核心部分只是一步一步地跟着照猫画虎,或者是辅导老师帮忙完成的,全拆了让逃逃自己独立重整一遍的话,也未必完全搞得定。团队里的几位孩子都有类似情况。

想清楚这些我们的心态也就放轻松了,比赛还会继续参加,但不会只盯着比赛,更多的是回头去帮孩子们系统地补基本功。我也是从那时才真正地Get到,其实学乐高跟其他学科一样,也是需要基础知识累积的,就像要想解数学应用题,就得老老实实先学好四则运算,想写好作文,起码能把句子写通顺一样。

要系统学习,肯定就得找一套靠谱的教材。

我们用的是五十川芳仁的《乐高动力组创意搭建指南》。这套书最早是国内的合作伙伴雷诺实验室推荐给我的,他们还专门为这套书定制了配套的乐高积木组件。不过当时我嫌配件太大一箱,运到美国劳民伤财,于是在美亚上下单了教材,想着配件自己在网上找就好。不找不知道,麻烦不说,价格高也不说,问题还找不齐,教材中的很多东西搭不出来,所以后来又辗转周折地海运了配套的积木组件过来。

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逃逃最近一直用这套教材来做练习,所以下面我会借用其中的一些例子来讲讲该怎么帮助孩子打好乐高机械搭建的基本功(以下例子中使用的积木有些混搭,大部分是这套教材的配套积木,小部分是我家原有的其他乐高积木,因为可以兼容匹配,逃逃把它们混在一起,我也懒得分了,反正都是通用的)。

首先,就像数学我们会先教娃数数、再教十以内的加法、减法一样,学乐高也得遵循正确的学习顺序,教材的好处是把一个个知识点按顺序帮我们分解、编排好,而且是一个完整的体系。比如讲机械结构时,从最简单的齿轮传动、旋转角度开始,再讲到复杂的射击、自动门、绘图仪设计等等,因为后者的搭建会用到前者的知识:

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每步的难度递增一点点,只要挨着一项一项地实践、理解和掌握,孩子的进步是看得见的。

更重要的是,知识点分解后难度降低了,像逃逃这么大的孩子(10岁)可以自己照书学,小一点儿的孩子家长对着教材也完全可以辅导,妈妈就能搞定,不一定非要有个理工爸坐镇。

系统的学习主要分这三步进行:

熟悉动力机械搭建的各种组件

逃逃玩过的乐高积木不少,为什么上了机器人之后困难重重?原因是从套装的乐高砖块积木到机器人,中间有个很大的坎,就是动力机械搭建,它们能让积木动起来,对孩子很有吸引力,但正因如此,难度也大大增加了。

砖块积木的变化很少,它们的不同在于大小、形状、颜色,比如我们家里很多都是这种:

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而动力机械搭建的器件种类特别多,有轮子、齿轮、梁、栓、马达、控制器等等,每一种器件的功能都不一样,甚至同一种器件中也有很多细分。

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图片来源于美国亚马逊

就拿以最常用的两个单位长度的连接件为例,长度一般模样类似, 为什么会有不同的颜色,仅仅是为了让做出的东西更多彩吗?

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不是的,不同的颜色后面是不同的功能,它们分别适用于不同的场景。

首先连接头就有好几种:有完全没摩擦的,连接后两端可以灵活转动,假如要连接一些随时需要活动的部件,比如风车、风扇叶子等就得用上;有的有一定摩擦,连接后还可以动,但是需要施加外力来驱动,比如机器人的手臂关节;有的是直接卡死,连接后完全不能动,比如用来固定方向就很合适。

不同颜色的连接件就是不同连接头的搭配,比如上图从左到右依次是:

  • 灰色: 圆口没摩擦
  • 黑色 :圆口有摩擦
  • 黄色 :一头十字卡死一头无摩擦
  • 蓝色 :一头十字卡死一头有摩擦
  • 红色 :两头十字卡死

孩子在搭建之前,就得非常熟悉这些器件的功能。就像一位熟练的修理工得清晰地知道他工具箱里每一件物品的功能特点一样,孩子知道他手中有什么“武器”,这些“武器”能干什么,才知道用它们能做出怎样的扩展,搭建时也才能轻松准确地找到他所需要的。如果一开始上来就想着完成功能,逮到什么器件用什么,尽管有时绕个弯也能实现,但很可能是比较复杂繁琐的方法,而且往往会埋下一些暂时看不到的隐患,后面测试途中又得推翻重来。

所以,当孩子拿到一大堆机械组件时,不着急出大作品,先熟悉各个器件的功能是关键。怎么熟悉?光看吗?当然仔细观察比较是第一步,可更重要的,是在练习搭建各种功能单元中加深印象,学会灵活运用。

练习搭建各种功能单元

任何一个复杂的功能都是由简单的小功能单元组成的。所以,练习各种小功能单元的搭建非常重要。比如我们来看下面这个很简单的小东西:

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最下面红色的马达转速是恒定的,把杠往上推,是小齿轮带动大齿轮,力量大,但速度慢;

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放下来,是大齿轮带动小齿轮,力量小,但速度快;

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这东西有啥用?其实它就是个最最简单的变速箱,咱们汽车里的变速箱就用到同样原理。开过手动挡的同学肯定知道,起步时候挂低挡,这样速度慢但是力量大,能让车跑动起来;速度起来以后换高档,这时因为有惯性在不用很大的力量,但需要维持较高的速度。而有了变速箱,才能灵活做这些转换。

上面的例子太简单,如果要搭个汽车,肯定得更复杂的变速箱才行。来,咱们顺着教材看个稍微复杂一点点的,这个就有三档:最上面1挡,速度慢力量大;最下面是2挡,速度快力量小;而中间一挡没有齿轮带动,不会转,相当于空档:

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搞定上面两个之后,循序渐进地,来上个更复杂的,这个就跟真实汽车里的变速箱更类似了:

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就是这样,教材带着孩子一步一步从简单到复杂,循序渐进地练习每一个功能单元。

对了,逃逃用的这套《乐高动力组创意搭建指南》还有个非常好的特点。和咱们以前给孩子买的乐高套装拼搭说明书不同,它上面并没有一步一步的详细步骤。而是列出了所需材料的清单,然后给出成品的正面、侧面、俯视、还有特写的细节图等等,这使得孩子在搭建途中必须得专注力高度在线,仔细观察,认真思考:

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这就是为什么我感觉逃逃最近进步挺快的原因。以前拼套装,需要的是认真和耐心,无论多复杂的作品,只要严格遵循步骤,肯定是没问题的。而这个不一样,孩子搭建时就得一直思考,为什么要用这种器件而不是别的,该先拼哪里,后拼哪里,比如上面这个变速箱,就得由里到外,一点一点地拼出来。

你可能会问,练习这些功能有什么用呢?如果不搭汽车,变速箱也用不上吧?

不是的。教材中选出的都是最典型,也用得最多的功能单元。就比如变速箱,几乎每次搭建机器人任务时都需要用到。文章一开头逃逃得瑟的那个例子,其实就用到变速箱原理,把很重的大轮胎举上去的时候,需要力量但不在乎速度;而当把轮胎砸下去让小汽车获得高速弹跳力,最需要的是下落的速度。有了变速箱,用低档把轮子举起来,用高档把轮胎送下去,就是一种很好的解决方案。

在练习小功能单元中获得更多


在孩子练习了一段时间的基础功能后,可以鼓励他在教材的基础上做些小改进,哪怕只是一点点。

比如逃逃搭了教材中的一个功能单元“尺蠖运动”,一开始他不认识“蠖”这个字,觉得很有意思,想搭出来看看是什么东东(其实我也不认识,查了字典是念huo,第四声,就是一种一拱一拱地往前爬的虫子):

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逃逃当时完全按照教材搭好之后,发现它往前“爬”的时候前轮不会回滚,稳稳当当,但后轮会回滚一点点。这就带来了一些限制,如果在非常光滑,或者坡度很大的表面,虫子就爬得很吃力。我鼓励逃逃想办法改进一下,让它的后轮也完全不回滚,后来他果真就在其他例子里受到启发,找到办法,通过重新安装一个合适角度的防回轮桩,解决了这个问题。

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现在这条“虫子”的后轮也不会回滚了,在我家厨房很光滑的操作台上也“爬”得飞快!

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一直很喜欢雨果奖得主郝景芳老师的一句话“真正的创造力是在丰富知识基础上的灵活思维,肚子里没货,创意也只是胡思乱想。创造力是知识峰顶的一抹白雪,晶亮靠白雪,高度靠山峰。”

玩乐高也是一样的,有足够的积累,熟能生巧的基础上每次多想一点点,改进一点点,就挺好。当孩子有了很多的积累,想得更多一点,就是他发挥想象力和创造力的时候了。

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在乐高这条路上我们走过不少弯路,从花了很多钱买了很多乐高,报了班,贸贸然参赛,到现在又回头脚踏实地系统学习,总结一下,我觉得主要有几点特别需要注意:

1、从砖块积木到机器人,中间有个很大的坎,就是动力机械组的搭建,孩子可能玩过很多套装,可到了搭建机器人,要完成某个特定功能时,还是会抓瞎;

2、从玩具到解决具体问题,中间也有个坎。孩子都很有想象力,给他一堆零件,说不定很快就能拼出个像样的作品。不过同样地,拼出东西容易,但要完成一个指定的任务,要细抠某个特定的角度、方向、合适的速度、力量以及稳定性时,就不一定是那么回事了;

3、一定,一定要重视基本功训练!即使报了乐高班,但上课时间毕竟有限,而且有些机构为了家长的满意度,可能会帮助孩子迅速搭出很多炫酷的作品,而忽略扎实的基本功练习;与其这样,不如自己买套教材在家陪娃慢慢练。内功很重要,就像好的钢琴老师可能教了很长一段时间,家长也未必能听到一首悦耳的曲子,但孩子的手型固定了,识谱快了,音阶也弹得顺畅了,这些不太容易被看见的东西,却是最有价值的。

估计现在已经没有哪位适龄孩子不在玩乐高了,它的确很培养综合能力,而且目前无论是国际还是国内,都特别重视这块,北上广地区越来越多学校已经把机器人纳入小升初科技特长生、自主招生项中, 甚至部分小学还把搭建乐高作为幼升小面试考核内容,大有代替“奥数”的趋势。

不过这也是很多家长不太熟悉的领域,而且学乐高也真心不便宜。今天和大家分享一些我们曾走过的弯路和心得,希望对各位有用。虽说人生没有白走的路,每一步都算数,但娃和我们自己的时间、精力和金钱都有限,不必要的弯路和坑,还是少走少踩为妙吧~


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