2025第五屆【未來教育 臺灣100】
成果展現

WeClass相信每個孩子都有獨特的創造能力，因此我們設計的教材和課程「不僅是讓孩子們完成作品」，更重要的是鼓勵他們了解原理、工具，並思考主題、發揮創意。透過使用生活中的原始素材和安全工具，加上孩子們的獨特想法，學生們可以打造出獨一無二的作品，同時也從中培養獨立思考和解決問題的能力，讓他們擁有勇氣實現夢想的創造力！

在這堂掃地機器人專案課程中，孩子們將從零開始利用瓦楞板、馬達、電路板等等原始素材，並且操作熱熔膠槍、電子銲槍等工具，學習基礎電子電路原理、動力裝置控制與操作概念應用，串接紅外線、馬達、掃具，打造出與眾不同的掃地機器人造型及功能，接著學習如何閱讀電路圖，加上邏輯判斷，利用Arduino程式軟體，學習基礎程式撰寫，讓掃地機器人輕易閃開障礙物，輕鬆打掃家中每一個角落。最後孩子需要藉由不斷的實驗，去將自己的機器人調整成能夠準確打掃垃圾的掃地機器人。

WeClass的掃地機器人專案課讓學生處理真實生活中的原始素材，並教導學生安全操作創造工具，並在動手實作的過程中，嘗試錯誤、調整修正，引導學生創造出獨一無二的作品。坊間DIY課程基本上都是提供學生組裝零件包，每位學生的作品都是一模一樣，學生並沒有機會將自己的想法展現於作品之中，

WeClass秉持著「孩子是創造者，不是組裝工人」的創客精神去設計主題式課程，讓學生真正體會「創造」的快樂。

WeClass透過有趣的專案讓孩子探究專題、發現問題、培養自主學習、協作和解決問題的能力。孩子們能在動手做中學習科學原理和解決實際問題，同時培養手腦並用、獨立思考、合作精神等核心素養，激發學習熱情，也鼓勵分享學習經驗與成果！

我們以WeClass設計的80幾堂主題專案課中挑選一堂掃地機器人作為範例，我們的課程都是以專案主題的形式進行，並依照以下學習循環圈的模式進行課程：

1. 主題導入：讓孩子們清楚知道今天我們要完成的是能夠自行掃地的掃地機器人，並請在作品完成後會有掃地機器人清潔大賽喔！

2. 觀察分析：讓孩子觀察生活中的掃地機器人，引發學生好奇心及學習興趣，並請孩子們列出現實中掃地機器人具備哪些功能及特性，例如：掃把清掃功能、自走避障功能等等。

3. 獨立思考：孩子透過觀察掃地機器人後會開始進行詢問，產生專屬於自己的問題清單，比如為什麼掃地機器人可以自己移動？要怎麼做機器人才可以不會撞到牆壁？掃把為什麼可以自己轉？

4. 知識學習：此時老師會使用WeClass線上課程系統進行科學原理、程式撰寫的教學，講解物理平衡原理、摩擦力如何應用、Arduino程式、電子零件功能介紹、電路如何串接，但學生此時還只是單向吸收知識。

5. 動手實作：學生會獲得原始素材零件，如瓦楞板、冰棒棍、馬達、電池盒、Arduino電路板、電線等，利用工具如銲接工具、剪刀、熱熔膠槍，開始製作掃地機器人。

6. 創作的學習循環：由於掃地機器人的所有機構、電路都是要由孩子自己設計及銲接，所以每位孩子的機器人作品都大不相同，程式設計也會因為機構的不同而有差異。因此孩子們會產生專屬學生自己的新課題，學生會透過和同學、老師間的互相討論，再次學習新知識技能。孩子們會為了完成自己獨特的機器人而去學習相關的程式，並透過不斷調整及修改，扎實的應用程式邏輯，或是在過程中發現掃地機器人的物理結構問題，再次動手去修改垃圾蒐集裝置或整體造型結構。學生們會在這個步驟不斷的發現問題、與老師討論、學習新知、動手修改、進行實驗、再次發現新問題…，學生們會透過動手創作的學習循環，不斷的學習新知以及培養挫折容忍力、實作執行力、創造力等軟實力。

7. 分享傳達：課程最後除了會舉辦掃地機器人清潔大賽，讓孩子的作品可以有展現的舞台外，老師也會帶領孩子撰寫學習本，複習科學知識，並讓孩子思考自己在做作品時遇到的困難？如何克服問題？科學原理應用在哪個地方？自己作品的特色在哪裡？最後讓學生上台介紹自己的創作並拍攝成果發表影片作為最後評量方法。

[掃地機器人專案課程流程]

一、主題導入及電路組裝（課時3小時）:

i. 講解清潔大賽規則

ii. 認識電子零件

iii. 電路圖閱讀方式

iv. 電路組裝實作

二、主體底盤設計（課時3小時）:

i. 機械結構設計

ii. 車體平衡應用

iii. 負重裝置設計

iv. 摩擦力應用

三、清掃裝置設計及製作（課時3小時）:

i. 打掃工具安裝

ii. 垃圾蒐集裝置設計

iii. 額外功能設計

四、Arduino程式基礎課程（課時3小時）:

i. C語言程式邏輯

ii. 程式撰寫技能

iii. 數位開關

iv. 延遲控制

v. 多重控制

五、感測器應用及動力裝置操控（課時3小時）:

i. 驅動板使用

ii. 馬達控制

iii. If/else程式語法

iv. 紅外線感測器應用

六、最後測試與與調整（課時3小時）:

i. 比賽場地試跑

ii. 程式調整

iii. 機構調整

七、掃地機器人清潔大賽(課時1.5小時)

WeClass的課程是跨領域、專案式的創意實作課程，一種作品往往就結合各種不同領域的知識技能，學生在完成作品的過程中會學習「與作品相關」的知識技能，而掃地機器人的課程中孩子們會學習到以下STEAM領域的知識：

1. 科學領域(Science)：通路斷路、吸塵器原理、紅外線（光的反射）原理、力的平衡、摩擦力應用。

2. 工程領域(Engineering):

甲、 電子零件操作：馬達控制板、馬達使用、LED使用、紅外線感測器應用、掃地機器人邊刷。

乙、 實作技能培養：剝線鉗、銲接技術、塑膠瓦楞板加工、熱熔膠槍使用

丙、 工程素養訓練：底盤設計、車體輪距與旋轉速度的關係、實驗試誤及調整

3. 科技領域(Technology)：

甲、 Arduino程式語言：C語言程式語法、圖像式程式撰寫軟體

乙、 Arduino開發板於各領域之應用介紹

丙、 掃地機器人發展史

4. 數學領域(Math)：尺寸量測能力、立體結構觀念

5. 藝術領域(Art)： 造型創意發想及執行

孩子們透過掃地機器人實作專案課程不只學習到創造物品所需的技能工具(別懷疑，有很多孩子到了國小五年級從來沒用過螺絲起子)，也讓科學原理不再是課本考題，而是在現實生活中具有真實意義、可以被具象化的實際應用，此時孩子們再也不是用死記硬背去學習知識，而是真正透過「動手做」從做中學，這也是DIY組裝材料包完全沒辦法達到的學習效果。

當孩子真正「從零開始」創造一個作品，所要克服的困難非常多，因為學生在把點子實踐的過程中，往往不是一帆風順，但孩子會為了完成自己的創意，學習觀察問題、嘗試錯誤、解決問題，慢慢磨練出面對挫折的容忍力、解決問題的應變能力、完成專案的堅持力，跨領域的整合能力，這些都是出了社會、面對未來世界所需的重要軟實力。

當孩子獲得「從零開始」動手創造作品的機會，他們往往會在實作過程中發現自己的熱情所在。由於課程中學生的作品都是獨一無二的，因此學生可以輕易地發現自己喜歡的領域，比如說有孩子會花很多時間去設計掃地機器人的造型、也會有學生投入心力去設計機械功能小機構、也有學生絞盡腦汁去設計更有趣的機器人程式，就曾經有一位孩子覺得掃地機器人只有單純躲避障礙有些無趣，因此跟老師討論要如何用程式玩出新花樣，最後成功撰寫程式讓自己的掃地機器人在遇到障礙物時會先原地搖頭(表示撞到牆壁了頭很痛)，再進行轉向，光一堂專案課就可以讓孩子發現自己原來有潛力成為產品設計師、機械工程師、程式工程師，我們一直期待孩子未來能找到一份有熱情的工作，那就讓孩子開始動手做吧! 唯有開始動手嘗試，孩子才會找到熱情!

此課程從2019年開發至今已在全台以營隊或是社團課程的形式，由WeClass團隊派師授課，6年來已累積超過500位學生創作出自己的掃地機器人，若不限於此課程，WeClass的實作課程已經累積約6000人次的參與。WeClass近年已建立完整的線上教學系統及線下材料支援服務，讓老師能獲得教學簡報、實作教學影片、紙本學習本、創意發明素材包。目前有偏鄉學校老師直接採用WeClass專案教學素材箱於校內進行教學，我們努力將從零開始的實作「課程」轉化為能夠推廣的「教材」，就是希望讓老師們能夠降低導入創意實作課程的門檻，讓更多孩子有機會盡情揮灑自己的創造力、運用科技並學習相關知識、碰到挫折而產生學習好奇心，最後還能確實探索自己熱愛的夢想，並成為敢於追夢的夢想實踐家！