鳳溪創新小學｜「賽馬會運算思維教育」計劃（CoolThink@JC）課程培養解難能力勇奪運算思維比賽冠軍

為了培育新一代STEM人才，不少學校都在教學課程中加入AI人工智能、編程等元素，以迎接未來科技社會大趨勢。位於上水的鳳溪創新小學，建校時便以培育「學生獨立思考能力」為目標，裝備他們成為「創新的學習者」，以迎合現今資訊發達的年代。

學校以「創新」作定位，不但有最新硬件設備，教師、課程等亦有所配合，例如推行電子教學，採用電子書教材等。校方亦不時組織學生參加比賽活用所學，並且獲獎無數，最近由該校3名學生劉栩漾、陳揚及楊遇森組成的參賽隊伍《哈密瓜特三人組》，更勇奪「賽馬會運算思維教育–全港小學生運算思維比賽2022」App Inventor組別冠軍。

由香港賽馬會慈善信託基金策劃及捐助，並由香港教育大學、美國麻省理工學院及香港城市大學聯合策動的「賽馬會運算思維教育–全港小學生運算思維比賽2022」，旨在鼓勵學生活用編程解決生活中遇到的難題。今年比賽踏入第六屆，吸引300隊來自136間小學的隊伍參加，《哈密瓜特三人組》憑藉研發出應用程式配合噴灑消毒酒精的機械裝置「安心出手」，於一眾隊伍中脫穎而出。

▲鳳溪創新小學學生劉栩漾、陳揚及楊遇森，勇奪第六屆「賽馬會運算思維教育–全港小學生運算思維比賽2022」App Inventor組別冠軍。

創作靈感源於生活上觀察

劉栩漾、陳揚及楊遇森指出，他們的創作靈感源於生活上的觀察—他們留意到疫情期間，學校的校工每日用大量時間清潔「門柄」，於是想到發明一種機械裝置，可以針對門柄作自動化消毒。「安心出手」不但能保持地方清潔及手部衛生、減少病菌傳播，讓同學及老師們更安心地開門關門，更重要是可減低校工因為接觸門柄而染疫的風險，亦能提高他們的清潔工作效率。

▲劉栩漾、陳揚及楊遇森在「賽馬會運算思維教育 – 全港小學生運算思維比賽2022」中，展示應用程式配合噴灑消毒酒精的機械裝置「安心出手」。

陳揚及楊遇森同學解釋，「安心出手」分為軟件及硬件兩部分，軟件是智能電話的應用程式及控制裝置的編碼，硬件則是設置在門柄旁的噴酒精機械裝置。用藍牙連接應用程式及機械裝置，便可以設定「定時消毒」及「隨時消毒」兩個模式——「定時消毒」可以設定裝置每隔一段時間，便自動噴灑消毒酒精一次；而「隨時消毒」則透過紅外線感應，只要探測到有人在範圍內觸碰到門柄，便可以自動噴灑消毒酒精，做到即時消毒的效果。

▲劉栩漾、陳揚及楊遇森發明「安心出手」，用於消毒門柄，保持門柄清潔及手部衛生。

負責帶領3位學生的李雅儀老師指出，CoolThink@JC課程除了培養學生編程能力及運算思維外，還可以培訓學生「自我解難」的思維模式——當發現問題的存在，並非立即尋求協助，而是自己先想辦法解決。至於教師的角色，則是輔助學生實踐他們的想法，是一種「學生為主，老師為輔」的教學方式。

李雅儀老師以「安心出手」為例，「發現問題」即是學生發現校工在清潔時遇到困難，之後「想辦法解決」是指學生發明協助清潔的裝置；教師講解基本編程技巧及裝置配件拼合方法後，學生就自行摸索並完成作品。

「老師為輔」訓練學生自行解難

「開始製作時，學生都遇到不少問題，他們亦會懂得自己想解決方法。」李雅儀老師表示，學生依據教學影片製作裝置，但過程中發現製作方法未能符合實際操作，於是自己想辦法加以改良。

「起初控制桿未能做到『噴灑』動作，App亦分辨不到『定時』及『隨時』兩個模式，於是我們試用不同的物料及拼砌方法，最終成功將問題處理。」陳揚及楊遇森同學指出，他們觀察到蒸汽火車的推動連桿「拉動」時，車輪便可以轉動，於是受到啟發而改成反向操作，利用齒輪帶動控制桿，繼而順利拉動把手噴灑消毒酒精。

至於「定時」及「隨時」兩個模式，劉栩漾同學指他們透過設定齒輪「順時」及「逆時」轉動，最終將問題解決。

講到將來的發展方向，3名學生正構思增加裝置的靈活性，例如加上車轆作遙控操作。「由於裝置是校工使用，為方便他們的日常工作，我們不會加上複雜的設備，愈簡單愈好。」透過CoolThink@JC課程的思維模式訓練，使學生於看似微不足道的細節上，亦懂得站在使用者角度去細想，將發明做到實而不華。

老師授課時，最想看到學生的成長。李雅儀老師指，學生在學習過程中培養的「解難」思維模式，除了應用於資訊科技，對學生學習其他學科亦有所幫助；她以自己所教的數學科為例，以往學生面對方程式時會胡亂運算，現在則懂得步驟，一步一步處理。

▲（左圖）「全港小學生運算思維比賽2022」 App Inventor組別冠軍帶隊老師李雅儀老師。  （右圖）「全港小學生運算思維比賽2022」 App Inventor組別冠軍鳳溪創新小學李淑賢校長。

編程以外 提升社交技巧

除了學術上，學生的品德行為亦有所成長。李雅儀老師解釋，CoolThink@JC課程需要以團隊合作方式完成作品，因此學生要放下自我，謙虛與他人合作；另外，課程亦設專題研習，學生會將作品放上課程平台向其他同學展示、互相評價，從中學習欣賞別人、接納批評，同時訓練聽、講等社交技巧。

李雅儀老師又講到， CoolThink@JC計劃不但為聯網學校提供完善的運算思維及編程課程，更會邀請教師到香港教育大學接受專業教師培訓及研討會；因應新科技的出現，課程亦會有所更新，與時並進，如加入人工智能（AI）等單元。另外，計劃更會讓區內不同的學校組成實踐社群（Community of Practice），讓不同學校的教師互相分享教學經驗。

學校建校之初就以「創新」作定位，用作資訊科的課室以「創意夢工場」命名，另外亦得到CoolThink@JC資助，成立「賽馬會運算思維教育創意天地—科藝創意坊」，李淑賢校長希望學生遇到生活問題時，懂得「發夢」構思解決方法，再運用STEM啟發數碼創意，將「夢想」實踐。

培養STEM新一代由小開始，因此李淑賢校長亦透露，學校將與幼稚園合辦親子工作坊，讓小朋友可以盡早接觸相關知識，從小開始培養新一代利用STEM思維，以創新創意、解決問題。