[4/15~5/6] 週三通識課(士哲組):太陽能船

4/15~5/6  週三通識課

寫紀錄的速度……越來越追不上孩子們發生各種精彩的事情了。這一個月,我們研究的事情,真是許許多多。


這一個月以來,我們還是照著通識課這學期發展的主軸前進。這個主軸,看起來是「沒有主軸」,實際上是瞬息萬變,隨時在創造出新的內容。孩子們不斷練習著選擇,計畫,施行,修正的過程。一次又一次,初步的構想被實際化,或者在實際化的過程裡被否決。或者在實做的過程中發現意料之外的失誤,或者發現自己的膽怯,一次一次的逃避,或者努力去克服。這跟過往我們規劃過的,「有主軸」的課程很不一樣,自由的範圍更大了,有待承擔的責任,也就更大。


對於我跟孩子們討論出來的主題,其實說真的,我都不是專家。我或許只是略通一二,或者甚至一無所知。像是之前做的陀螺,和這一個月發展的太陽能船都是如此,我沒有陀螺師傅厲害,也不是專業的科學工作者。我不把自己定位在「教學者」的角色,而比較像是一個「陪伴者」。教學者是主動的把知識交 / 教給孩子,陪伴者則是陪著孩子做一件事,像是一個參與他祕密計畫的人,一起規劃一件事,一起想辦法讓計畫實現。

我自己對教育工作的想像,是在「教學者」和「陪伴者」之間擺蕩。有了陪伴的基礎,才可能去進行教學。有了教學的內容,孩子們要逐步開始追尋自我時,又需要回到陪伴。教育是教學與陪伴的共構。

下面我就談談這幾次我們做了些什麼。

4/15

終於,我們把陀螺做完了。說真的不是很完美,實際打起來都不會發出聲音。但吹起來都會有聲音。這很奇怪,我自己也沒有遇過這樣的狀況。但是從學期出努力到現在,我們的耐心跟體力,大概都到了極限。



形體完成了,也可以轉動,就這樣吧。我們決定來規劃下一個主題。

做什麼好呢?阿恆從之前就一直在叨唸,想做炸彈。阿D想想,這點子好像不錯。我自己當然是擔心。阿恆想做的是真的可以爆炸的炸彈,這有很多問題要考量,包括安全性,合法性,還有技術性。我先請他們從蒐集資料開始。

阿恆搜尋了一些製作炸藥的方法,有的是用小蘇打,有的只是充氣爆炸,有的又用到其他化學物質。但在蒐集資料的過程中,我們就發現了一篇新聞。裡面提到一個阿伯,只是製作殺傷力很低的炸彈,就違法而送到了警察局。真的要為了一顆炸彈冒這種風險了,我們一致決定,算了。

其實我起初就覺得炸彈這個主意不妥。但是由我來說出不妥,和由孩子們自己找到的新聞,以及資料佐證,來說出問題所在,兩者意義就有很大的不同。經過了這段歷程,孩子們才真正「自主判斷」,瞭解炸彈這點子的問題,到底出在哪。

那,到底要做什麼呢?阿D說,不然來做太陽能。



這點子在學期初就有人提過,現在又冒了出來。我自己還挺有興趣的,但是,該怎麼著手呢?初步想起來,應該是挺容易的事情,問題只在於:太陽能板哪裡買?還有,要做太陽能「什麼」?

我們先上網搜尋資料,查查騎他人都怎麼自己做太陽能的東西。有的大手筆的我們就不參考了,找著找著,找到了一個挺有意思的網站:http://www.solar-i.com/S&Y.html

這間「強而青」公司(俗又有力!),著力於開發各種各樣太陽能的產品,從玩具車玩具船,到可以利用太陽能打水灌溉,在水面上漂浮的水耕小菜園都有。這裡頭的產品價格還挺低廉,看起來是我們可以考慮的材料。我跟孩子們一起,把裡頭各種設施一個一個點開。其實,裡面早就有搭配好的太陽能船 / 車零件包,但要是直接買可就太遜了。我們需要的其實只是太陽能板,剩下的部份,自己來就好了。這樣才有意思。

我們討論了一下,決定買一組最簡單的太陽能風扇。裡頭有扇葉,馬達,和太陽能板。其他的部份,就可以由我們自己動手完成。

解決問題了?才不。要怎麼買啊?

網站裡面有公司的mail和電話。最快的方法當然就是打電話過去。但是,誰打?誰打?誰打啊?



我堅持不打。兩個小孩又去央求今天來跟課的KaraKara也拒絕。我們兩個已經打過太多次了,對這兩個小孩,這件事卻是初體驗。孩子們真的非常緊張,非常焦慮,一直顧左右而言他,沒辦法好好靜下心來。焦躁了一陣子,阿恆說,不如不要做了吧?

我告訴阿恆,我覺得這樣很可惜,因為他甚至都還沒有試過呢。但如果他確定要放棄,那就放棄吧。

我們又繼續僵持,我試著跟孩子們一起你了一張「對話表」,把要問要講的事情說出來:品項,數量,價錢,地址,時間……。但孩子們還是焦慮。兩個小孩決定,不如剪刀石頭布吧。阿D答應了,但阿恆不答應,後來雙方妥協,那就一人講一半吧,有人先講,有人後講。好,這麼說定。我們上樓去。

待在沒有人的房間裡講,特別有氣氛。我特別把樓下的門牌拿了上來,孩子們可以看著這上面大大的字,正確無誤的把地址朗誦出來。好緊張阿。阿D把電話按了下去,順利撥出,接通。

要孩子們順利完成全部的訂購過程,是有一點困難,因為對方常常會用一些孩子們聽不懂的術語來說話,大人不幫忙也不行。但是有這一個「撥出」,就很夠,很夠了。阿D跟售貨小姐談了一下,說明要訂購太陽能電風扇,一共要五組,小姐就請問,要不要發票呢?唔…..羅士哲我聽不懂他講什麼啦!

我接手把訂購完成。售貨小姐要求我們發一封信過去他們的信箱,把資料寄給他們。這件事情,就交給阿恆來做。 




阿恆用條列式把訂購資料填完,寄出。訂購完成了,就等下禮拜開工。短短的三個小時,孩子們體驗了一件一輩子沒做過的事,沒有人強逼。一步一步,我們把計畫付諸施行。

4/22

直到上課前,太陽能材料還是沒寄來。

就在200多小孩到齊,我正打算乾脆這堂課乾脆放棄,跑去投奔另外一組的時候,郵差突然出現了!一包不大的包裹寄來了,裡頭,是五組精緻的太陽能風扇。

D跟阿恆急著把材料包拿到外面做實驗去了,我則去陪今天新來的阿欣。

阿欣剛到我們這個地方,我可以想見一定非常迷惘XD。我先跟阿欣解釋,這裡在做什麼。我的說法是,這個地方得要「自己教自己東西」。大人不會有規劃好的事情,要求小孩一定要做,有時候大人會給一些建議,他可以按照自己的意願,決定要不要參加。但如果他要在這裡過得有聊一點,就得要自己找些想做的,想研究的事情,研究下去。

阿欣說,他想研究魔術。但這可讓我和家蓁有點頭大。家蓁的小組正要進行台南塾二樓「運動室」的規劃,而我這邊正要著手開發太陽能船,有誰能陪阿欣發展魔術呢?我們先請阿欣自行上網搜尋一下,但後來又覺得這樣不太妥。後來我邀請阿欣加入我們小組,他答應了。現在,我們這組有阿欣,阿D,阿恆。


我們到外頭去「曬」風扇。在大太陽底下,風扇快速旋轉。風扇的轉速,似乎跟角度有點關係,又跟陽光強弱有點關係。越直射,越強光,轉速就越塊越強。




但是,這種風扇,哪能做船呢?軟啪啪的,根本打不動水。要改造,首先就要來改扇葉。改扇葉之前,首先就要拆。

我們找出各種工具拆扇葉。一開始,扇葉就卡得很密合,我們用一字起子撬開。花了好一番功夫,終於把馬達分離出來。但是,該怎麼做扇葉呢?想了半天想不到。我提了個點子。這附近有一間古早的玩具專賣店,裡頭賣玩具的老闆我認識,他對各種玩具都非常熟悉。說不定我們可以過去拜訪一下,聽聽他的建議。

孩子們覺得好像不錯。我們就上路,尋訪玩具專家。




玩具專家的店在東安市場後面不遠,我們穿過巷弄,來到這間小店。小店不起眼,但老闆非常有意思,之前有個機會訪問他,才知道這個看起來年紀跟我爸爸差不多的中年人,精通近三十年所有小孩的遊戲和玩具。像是Game Boy,軌道車,遊戲王卡,無一不通,無一不精。進到店裡,孩子們去跟阿伯表明來意。

阿伯看了,搖搖頭。這種扇葉,沒有。

怎麼會這樣呢?阿伯說,沒有人在單賣這種扇葉的,因為沒有人有替換的必要。都是整組的玩具,裡面才有。要買這種扇葉,就他所知,應該是沒有可能。

第一個計畫,我們就碰壁。

該怎麼辦呢?我們回到台南塾,開始想。不能買扇葉,那麼,自己做個扇葉總可以吧!我們開始搜尋DIY扇葉的方法。網路上有些有點複雜的資料,但是看起來基本上根竹蜻蜓接近。竹蜻蜓的扇葉是由兩個對稱的斜面組成,這種對稱的斜面旋轉可以產生推進力。既然空氣裡行得通,水裡,應該也行得通。

這個部份比較困難一點,孩子們查了資料也看沒有很懂。後來,比較多是由我查到了資料,邀請他們來看,一點一滴慢慢把它看懂。

我們又繼續細想,越是細想,發現其中問題最多。孩子們想做的,是太陽能船。但是上面的太陽能板跟馬達,都屬於電器。既然是電器,碰水就是大忌。如果碰水了怎麼辦?要如何防止碰水?把馬達提高是一個方法,但是這樣子扇葉就碰不到水面。如果把馬達封起來,那扇葉要如何伸出來?太陽能板更是一定要在外面才行。這一連串問題,真是把我們考倒了。我們輪流猜想各種可能,結果,全都有破綻。

想得累死了,最後四十分鐘,我們陷入停滯狀態。


我們跑到公園去打球。後來,還討論起乾脆放棄,把太陽能板改造成一些奇怪的東西好了。沒有想到,要做一艘太陽能船,有這麼難。回程的時候,阿D突然靈機一動,想要結合太陽能馬達跟視覺暫留的原理,做出一個小裝置。裝置很快做完了,不過有點卡住,沒有成功。





直到下課前,我想出一個或許可以成功的設計,跟三個孩子們說。這個設計的基本觀念,還是把馬達墊高,太陽能板架到馬達上面。馬達的轉軸增長(不過會因為接合而產生一點偏轉),然後扇葉接水處跟馬達之間,用海綿當作防水設施。這設計還有很多破綻,但是,都想到這步了,怎麼能不做做看?

我跟孩子們討論。他們要我先去買材料,下次,就來做看看。

4/29

這次上課,阿欣回家考慮,要加入家蓁他們那組製造體育室的行列。我們這組,又恢復兩人。

我買來了塑膠小碟子,海綿,大小冰棒棍。這些看起來有點弱的材料,或許可以幫助我們完成一艘很酷的太陽能船。原本我一直煩惱偏轉的問題,但是到了上課前,要拿棉花棒挖耳朵的時候,突然才靈機一動。只要靠著棉花棒的空心棒身,就可以解決偏轉的問題了!原先會偏轉,就是因為用綁的,把後面延長的部份綁在馬達的中軸上面。現在,直接把棉花棒頭尾剪掉,中間插到馬達中軸上面,事情就完全解決了!

我跟阿D還有阿恆說,他們也覺得這點子還不賴。我們開始施工,就從削冰棒棍,做扇葉開始。


要用大冰棒棍,還是用小冰棒棍呢?阿恆跟阿D沒什麼考慮選擇了大的,因為這樣應該會比較有力吧?我想了想,似乎有道理,就也用大支的來削。削扇葉得要很小心,削得過頭效果就差了,但沒有削出個斜面也不行。阿恆跟阿D削完了,就著手處理馬達和太陽能板的部份。我則是很想試試看,能不能用自己削的扇葉做出一支竹蜻蜓,於是就開始找竹筷,往竹蜻蜓發展。

到這個階段,多數時間,阿恆跟阿D已經都能獨立作業了。不過遇到焊接的部份,還是有危險性。他們兩個人的太陽能板上面,焊接點都有鬆脫。我買來了銲錫跟焊棒,讓他們試著自己焊接。

焊接說難是一點都不難,不過就是把銲錫放上去,焊棒過去融化了就搞定。但是看小孩做總是多一分緊張感,孩子們自己也都是初次體驗。我們都戴上手套,全神戒備,開始焊接。



這事情做一次緊張,做兩次興奮,做三次就會開始上癮。一個點焊完又換一個點,兩個小孩,把前兩堂課弄壞的焊接點,全都給修好了。


焊接工作完成,我繼續發展竹蜻蜓。他們兩個則開始著力於研發防水措施。一直到下課前,他們把成品拿給我看,我才發現這兩個傢伙完成了這麼了不起的設計!



D用的方法,是剪出一個中間空心的海綿盒,前方挖一個洞。把馬達放進去以後,動就可以讓中軸伸出,上面再外加一個蓋子,太陽能板就黏在頂上的蓋子上頭。這個「海綿盒」設計的防水性很不錯,這是之前我從沒有想到過的。阿恆想要用的船身是寶特瓶,他把瓶口塞住,中間開洞,讓馬達中軸從中間穿出,也是很強的防水措施。防水措施完工了,但有個嚴重的問題:能動嗎?

海綿可能卡住馬達軸心,也可能阻礙太陽光。我們拿到外面去嘗試,阿D的轉了,阿恆則沒轉。

下課時間到。一定有什麼地方出了問題,下次,要把這問題找出來。

5/6

在這學期通識課開始之前,我有個疑惑:孩子們決定的計畫,能夠施行多久呢?

開始策劃太陽能船到現在,已經經過一個月了。阿D和阿恆還是興致高昂,一來就主動投入施工。反而我還是比較懶散,被他們催趕的那個!

阿恆發現,上次不旋轉的問題,就出在海綿盒上的洞太小了。洞挖大以後,事情就解決。說起來很簡單,但實做起來,還是得把好不容易塞進瓶子裡面,用熱融膠固定的各種東西,拔出來重弄一次。完成防水措施,就到了組合的時候。

孩子們開始安裝,我因為上次忙著玩竹蜻蜓,現在反而進度落後,還在削螺旋槳。阿D使用塑膠小碟子當船身,阿恆則是使用寶特瓶。把處理完防水的馬達跟船身結合,好,讓他下水吧!

D的率先完成。但是,怎麼不會動呢?不但不會動,水還溢了進來。竟然沉船了。我們立刻搶救。還好有防水措施,加上器材本身應該有些許防水性。一拿裡水,照太陽光,扇葉馬上迅速旋轉。

阿恆的船下水,也是一樣後果。為什麼在上頭都轉得飛快,但是進水就停滯呢?


阿恆覺得可能是角度跟平衡的問題,從這裡著手修改。但我覺得,既然進水才會停滯,那一定跟阻力有關係。如果是阻力過大,那麼就有兩個辦法:(1)買更強力的馬達,(2)把扇葉縮小。今天我們能先試的,是(2)。如果(2)還行不通,就只能去找新馬達了。

我跟阿D削出兩種尺寸的螺旋槳。一種是用整塊小支的冰棒棍,另一種則是把小支的冰棒棍再摺一半。我建議阿恆的先試,阿恆決定選擇最小號的版本。

安裝,下水。緊張的一刻。阿恆緩慢的把船放下,擔心可能會突然下沉。結果,沒有下沉,船動了!


船動了。雖然不筆直,而是有點側邊旋轉。但這應該是跟穩定度有關,因為阿恆使用圓筒狀的船身,一定會有這個問題。船確實動了!我們的設計,可行!!

剩下就是修改的問題了。我跟阿D雖然還沒完工,但起碼知道,這種設計確實能夠運作。下次,希望就能把船完工。如果有時間,出門開船!


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