外形、機構、電控、程式、通訊與AI

      今天適逢台北市發布國中小AI教材，新聞「從生活中奠基科技素養 北市發布首套國中小AI教材」，我也把自己這段期間對於勁園國際提出的創客指標向度 「外形、機構、電控、程式、通訊與AI」面向的觀想陳述整理。一如我們看生物系統的「細胞、組織、器官、系統到個體」，那麼看一個創客作品、學習歷程，或者是科技產品，也可以從「外形、機構、電控、程式、通訊與AI」來剖析認識。

      之前整理科學玩具，「拆組之交看機構動力」，那時就想先讓孩子們從外型展現，利用「組裝與拆卸」進入機構與控制領域，日後好繼續進行程式、通訊與AI控制教學。

      而最近上課開始對凱比Air機器人、Webbit與Halocode等物聯網元件的組合運用，除了從「聲、光、動、辨、情、智」六面向探玩AI機器人，現在可以佐以「外形、機構、電控、程式、通訊與AI」來看。
      最近拆卸幾台玩具、機器人的原因即在此，讓孩子們看到整體表現(外形、整體)的同時，也了解內部組成元件與機構組合。

      以下是我個人的初步解讀，尚請大家指正。

外形，是純靜態、可見的描述，從一個看得到的元件到整體外觀，也可能陳述一個專業系統的概念。
機構，進一步看這些元件組織、連結而成的大、小組合與機轉，可展現特定目地與功能。可能是靜態，或可動態，增添了特有屬性、扮演什麼角色，以及運動機會，例如關節、自由度。
電控，屬於能量的轉換，讓這個物件系統運作起來。除了電力之外，也可能磁力或純物理重力作用。加上需要表現時間，有啟動的開始跟停止結束。
程式，讓這些表現，除了使用者單純電控操作，還可以設計自動、或者接受指令、與參與者互動，例如不同介面的混搭輸入、處理與輸出(IPO)，還有事件觸發、條件反應等，提供使用者互動，更能由我們編程設計。
通訊，利用紅外線、無線網路、藍芽、NFC等通訊科技，促成個別物品與大環境、其他人事物之間的功能串接與表現，以物聯網為主的概念營運表現，繼而可積累大數據。
AI，綜上組成後，是否再具備AI功能？也從感知、處理與反應來自動化、個別化、適時適地呈現。

      從這樣的層級推進，可融入於教學設計中，對於認知、情意與技能的活動規劃有個參考框架：可以細部欣賞與手做體驗，認識各產品具備的結構與表現功能，發想其在什麼主題、任務或學科中可發揮的機會，同時，參與者再能如何學習、操控、表現，進而創新創造？其，在程式、通訊與人工智慧區段，可以跨載具與雲之間，再組合出新系統，例如建造一個智慧城市系統，可能原本的機器人、智能車、IOT感應器等，又成為其中的每個小機構，最後達成新的應用情境。
      這樣就和運算思維、設計思維、PBL規劃發展的想法都能契合，我還要持續擴充、豐富這樣的框架系統觀。