【3歲玩電鑽 5歲玩電學】美國科學館指定Educational Insights天才工程師 Design & Drill 電鑽積木系列


2021.03.11-17 每天都要一起玩 x 美國科學館指定Educational Insights天才工程師 Design & Drill 電鑽積木系列

(3/13星期六晚上10點小編媽NC親自為您直播介紹)


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我們家擁有Educational Insights的天才工程師電鑽積木系列,至今已有超過五年的時間。第一次接觸時,是CC兩歲多帶她去美國密西根州的安納堡兒童科學館 (Ann Arbor Hands-On Museum) 時,館內有一個認識居家內部工程的常態展示館,像是:浴廁水管結構、房屋磚塊堆疊、操作維修工具等。其中,Educational Insights的這套電鑽積木,就是館內的熱門示範教具之一,當時CC和許多小朋友都在搶著玩,喜歡用雙手重複將螺絲轉進去、再轉出來,非常樂於投入。後來回家研究之後,發現這套教具的教育功能非常強大,除了孩子可以動手操作工程零件之外,還可以學習槓桿原理 (科學)、空間認知 (工程)、乘法矩陣 (數學)、邏輯排列 (程式)、創意想像 (藝術)等,也能在遊戲中鍛鍊手眼協調、精細動作、以及手部肌肉發展等肢體能力。因此,喜歡STEAM教育的我,毫不猶豫就立刻下單了人生中的第一組電鑽積木,至今孩子們還是非常喜歡玩,極度推薦。



無庸置疑,Educational Insights的天才工程師電鑽積木系列是一套非常優秀的幼兒教具,身為第一代使用者的我相當有資格分享。在早期剛推出時,當時是以工程領域的「簡單機械」(simple machine) 作為研發概念,希望藉由動手操作、實際體驗的方式,帶領孩子認識基礎的螺絲(bolts)、螺絲起子(screwdriver)、電鑽(electric dill)、扳手(wrench)等基礎維修工具。隨著近幾年STEAM教育逐漸興起,Educational Insights又陸續設計出可以認識電學、光學、聲學、或是激發女孩學工程興趣的組合,主題寬廣、款式多元,讓更多不同性格、氣質、興趣的孩童,都有機會感受工程科學的魅力。而以實際經驗來說,電鑽積木每一款CC和徽徽都很買單,不但能夠將螺絲排列出無窮無盡的變化,更能從自己動手完成的過程中獲得成就感,是她們經常拿出來玩的教具前幾名。以下我就針對幾款目前手上有的組合,進行開箱介紹。


1. 我的第一個工作檯 (木色) Design & Drill My First Workbench

★ 適合年紀:3歲以上

★ 零件內容:1 支電鑽、1 支錘子、1 個鑽頭、1 個工作臺、60顆釘子、60顆螺絲、1本說明書 (內附10種參考圖案)



如果寶貝差不多2.5-3歲、第一次入門天才工程師系列,非常推薦可以先從「我的第一個工作檯」開始玩起。這款是以「彩虹色」(rainbow's color ) 作為設計基礎,並同時具備螺絲(bolts)、釘子(nails)兩種型式的工程零件、以及電鑽(motorized mini-drill)、鎚子(hammers)兩種不同的維修工具,結合了早期教育、工程科學、空間認知、邏輯排序等,全方位發展幼兒的基礎認知。最棒的是,工作檯可以固定於桌面上,方便孩童動手操作、訓練獨立自主。如果是喜歡蒙特梭利學派的朋友,「我的第一個工作檯」也非常適合放在工作墊上,培養寶貝的專注度、定力、與耐心



【影片分享:5歲徽徽玩我的第一個工作檯 (木色) Design & Drill My First Workbench】


「我的第一個工作檯」非常能夠鍛鍊幼兒的手部肌肉發展、以及精細動作能力。相較於手槍式的電鑽工具,這款電鑽採用直立式設計、並搭配顆粒材質的握把,幫助2.5-3歲多的兒童能更好抓握、易於操作。(★ 補充:其實CC兩歲時我第一次入手的是發光舞台,但買了之後發現手槍式的電鑽對2-3歲的寶寶來說,並不容易對準施力,所以誠心建議幼幼班跟小班的寶貝要買直立式的電鑽)



「槌子」與「釘子」的結合,則是推薦「我的第一個工作檯」的另一大重要理由。相較於天才工程師的其他系列,「我的第一個工作檯」是少數附有這兩樣工程零件的設計。小朋友可藉由用鎚子敲打釘子、或是拔除釘子的過程中,親身體驗科學「槓桿原理」(The principle of leverage) 的奧妙。像是徽徽在遊戲中有發現,如果徒手拔除釘子、會需要的力氣比較大,但如果將鎚子的另一端當作「鐵撬」(claw) 來使用,雙手會比較省力、更容易將釘子撬起來。


除了工程教育之外,「我的第一個工作檯」螺絲與釘子的顏色設計,也非常符合幼兒早期教育的認知需求。零件所採用的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫、灰等八種顏色,能夠提供稚齡寶寶視覺刺激,促進腦細胞發育、帶給他們愉悅快樂的感受。家長可以利用這些不同顏色的螺絲和釘子,自由創造出各種遊戲玩法,例如:請孩子按照黃、藍、黃、藍的ABAB排列順序、將釘子置入在工作檯的洞孔中,玩樂中培養邏輯思維;或將工作檯當作矩陣 (剛好是9x9),透過2個一數、3個一數、4個一數的倍數推演,慢慢建立數學乘法的概念;又或是玩最簡單的顏色分類遊戲、數數看有多少螺絲和釘子等活動,從3歲就開始建立數學推演、空間幾何等抽象概念。





「我的第一個工作檯」還有一本說明書,裡面有給予家長一些指導建議,並附上10種不同主題的趣味圖案,像是:火車 (train)、鳥 (bird)、房屋 (house)、蝴蝶 (butterfly)、愛心 (heart)、火箭 (rocket)等。看似簡單的主題圖片,必須同步掌握顏色辨識以及位置對應的能力,對小朋友來說並不是一件容易的事情,能夠鍛鍊的層級很高。值得一提,剛開始建議可以讓幼兒自由發揮想像、打造喜歡的圖案造型。因為,早期教育一個重要的關鍵是,孩子能夠從遊戲中得到樂趣,就會願意持續玩下去。隨著時間久了,小孩也能逐漸懂得自己運用邏輯思考、空間辨識、計算對稱等能力,創造出更有意義、更具真實性的主題圖案了。



最後,「我的第一個工作檯」還有一個大加分的實用功能,就是工作檯底座附有抽屜、以及檯面具備兩個凹槽,可分別收納高達120顆的螺絲與釘子、以及電鑽與鎚子等維修工具。這對家裡充滿玩教具的嬰幼兒家庭來說,除了寶貝遊戲過後可以方便收納、零件不容易遺失之外,更重要的是,能夠引導小朋友主動收拾玩具,建立物歸原位的好習慣,這將有助於未來上學獨立整理書包、今日事今日畢的正向學習態度,非常值得推薦。





2. 動力工廠 Design & Drill Power Tool Workshop

★ 適合年紀:3歲以上

★ 零件內容:2種電鑽、2種鑽頭、1支扳手、1支螺絲起子、100顆螺絲、20顆造型螺絲、1個工具箱 (內建遊戲板)、1本說明書 (內附19種參考圖案)



「動力工廠」是近幾年最熱賣的款式,內容豐富度也是天才工程師系列裡面數一數二的。相較於「我的第一個工作檯」,這款特色在於數量眾多的造型螺絲零件、以及種類多元的動手維修工具,相當推薦給雙寶以上的家庭。最棒的是,採用手提箱式的造型設計方便攜帶外出,應用的場景更寬廣,適合與近幾年熱門的露營活動作搭配,讓孩子無論是室內、室外都能享受工程教育、團體遊戲、創意發揮的樂趣。以下分別來介紹「動力工廠」的幾大優勢,爸爸媽媽就會知道為什麼這一系列近幾年如此受到國內外的親子家庭歡迎!



【影片分享:CC和徽徽玩動力工廠 Design & Drill Power Tool Workshop


第一、4款維修工具,適合不同年齡:「動力工廠」維修工具共有4種,除了具備1支適合2.5歲以上抓握的直立式電鑽 (power screwdriver)之外,還有1支適合4歲以上、需要運用手指肌肉的手槍式電鑽 (power drill)、1支非電動的傳統式螺絲起子 (screwdriver handle)、以及1支可旋轉螺絲的傳統式扳手 (wrench)。「動力工廠」所提供的豐富工具組合,讓2-3歲、3-4歲、4-5歲以上的孩子都有練習的機會,也延長了天才工程師教具的使用年限。更重要的是,孩子可體驗不同維修工具背後的力學應用,像是:扳手轉哪個方向最省力、何時該用十字鑽頭 (Phillips bit)、何時該用平頭鑽頭 (flat tip bit) 等。




第二、多元造型螺絲,創意變化無限:「動力工廠」是天才工程師系列裡,少數具備20顆造型螺絲零件的款式,像是:圓形、六角形、十字型、花形、飛鏢型等,創意變化度更高,提供孩子更多發揮天馬行空想像力的空間。(★ 補充:CC和徽徽玩的時候,特別說自己喜歡這款,理由是有花朵造型很美 :P ) 如果喜歡比較傳統的六角螺絲造型,「動力工廠」也有提供高達100顆的傳統螺絲可以使用。值得一提的是,這款遊戲板共有100個洞孔 (10x10矩陣),可帶領孩子最高進入到10位數的乘法,數學能力更上一層樓。



值得一提的是,「動力工廠」說明書提供了19款參考圖案,像是:蘋果、蝴蝶、手提包、花朵、汽車、小熊、彩虹、笑臉哭臉等。看起來好像很簡單,但實際操作時連5歲的徽徽都要想一下,因為小孩需要懂得去計算遊戲板上的「第幾格」要放「哪一款螺絲」,相當考驗孩子的數學能力,像是:幾何、空間、形狀辨識等。另外,小朋友動手遊戲時也會發現,當螺絲緊密排在一起時,扳手就無法轉動使用,這時候需要換成螺絲起子或是電鑽才有辦法進行下去,培養問題解決的能力。






第三、室內戶外皆宜,培養團隊合作:天才工程師的外出系列,像是:動力工廠、外出組、花型外出組、隨型工具箱等,一直受到國內外家長熱烈歡迎,能夠提供小朋友更多玩遊戲的機會,尤其是長途旅行、家庭露營、幼兒共學等,非常方便攜帶外出。其中,「動力工廠」是最適合團體合作的,因為這款所附的操作工具最廣、螺絲數量最多,即使是四個小孩也能一人拿一支工具、同時進行工程建構遊戲,有助於小朋友培養溝通協調、團隊合作、以及策略思考等能力。





3. 發光舞台 (聲控版) Design & Drill BrightWorks

★ 適合年紀:3歲以上

★ 零件內容:1 支電鑽、2 種鑽頭、80顆螺絲、聲控模式:燈光會隨著音樂或聲音閃動、1 個發光遊戲板 (約23cm x 23cm)、1本說明書 (內附12種參考圖案)



我們家第一款入手的天才工程師系列就是「發光舞台」,當時CC在美國兩歲多時已經購買,主要理由是它不但具備的傳統螺絲、電鑽操作的教育功能,最棒的是還可以當「夜燈」使用,讓小朋友會很有成就感!至今過了快5年,依然是CC跟徽徽經常拿出來玩的款式,相當耐用。值得一提的是,以前我買的那款只能發光,現在最新款「發光舞台」還具備「聲控功能」,底座只要感應到聲音就會發光,孩子會覺得很新鮮好玩,尤其生日派對時、聖誕節前夕,打造成發光的聖誕樹或裝飾品更是漂亮。



【影片分享:5歲徽徽玩發光舞台 Design & Drill Bright Works】


「發光舞台」和其他款不同的地方在於,螺絲採用「彩色透明」以及「黑色不透明」兩種設計,可以帶領小朋友觀察光線的特性、分辨哪些顏色物質可透光、哪些是不透光的。彩色透明的螺絲共有桃紅、橙、黃、綠、藍五種,孩子會發現到光其實原本並沒有顏色,但是當光線射向這些彩色透明的螺絲時,發出的光線會是那顆螺絲相對應的顏色。因此,「發光舞台」可同時學習工程、科學(光學和聲學)、藝術三大領域,算是天才工程師系列中更強調跨域整合的



值得一提的是,根據我們家的使用經驗,發現當時2-3歲的CC並不是非常會使用「發光舞台」裡面的手槍式電鑽,因為這個階段的孩子手眼協調尚未成熟,無法將鑽頭對準六角螺絲進行轉動,手指力氣也不夠,食指無法單獨按壓電鑽的開關。對當時的CC來說,他反而偏好直接徒手去旋轉螺絲積木,這也發展出額外的好處:透過徒手扭轉積木,提升幼兒手指肌肉、精細動作能力,也有助於孩子長大習琴、練字。所以,如果是2-4歲之間的幼兒,NC還是會建議要買直立式的電鑽,寶寶能輕鬆將整支電鑽握在手心裡、更容易施力轉動。



4. 太空總署 Design & Drill Space Circuits

★ 適合年紀:5歲以上

★ 零件內容:1支電鑽、1個鑽頭、20顆螺絲、1個電路板、1座電池盒、1個透光圓罩、18個連接器、10張任務卡(共20個任務)、1本說明書


最後壓軸款,要來介紹的是這一年新推出的「太空總署」。這款真的非常令我驚艷,不但能幫助5歲以上幼兒就能輕鬆建構電學概念 ( 補充:就連中班的徽徽都可靠自已摸索、根據卡片指示排列完成任務),尤其是非理工組的家長、即是對電學毫無概念的朋友也能輕鬆上手。有意思的是,2021年2月18日剛好美國航太總署NASA成功讓「毅力號」火星探測器 (NASA's Perseverance Mars Rover) 登陸,而「太空總署」的遊戲卡片內容也與人類登陸火星有關,相當結合時事,超級推薦!



【影片示範:7歲CC玩太空總署 Design & Drill Space Circuits】


「太空總署」零件與其他天才工程師的款式均不同,由於主打五歲以上,所以螺絲與電鑽的設計較小。不過,太空總署這款的重點並不是在電鑽跟螺絲,而是在於電池盒 (藍色)、電路板 (紅色板子)、金屬導線 (藍色與綠色連接器) 如何聯結成一個封閉的迴路裝置,最終讓LED燈發光 (紫色和橘色飛碟燈)。聽起來好像很複雜,不過實際操作非常簡單,因為Education Insights將這些電子材料設計地非常富有童趣、充滿故事性,小朋友只須根據任務卡的指示,一步一步按部就班,順著故事的脈絡走,就能輕鬆完成任務、獲得滿滿的成就感。




除了硬體零件之外,「太空總署」附有10張任務卡、1本說明書,值得進一步介紹。10張任務卡採正反兩面印刷,共有20個闖關任務,可以搭配說明書裡面的故事一起讀,邊玩邊學。(★ 補充:凡購買太空總署,每天都要一起玩獨家贈送20個闖關任務中文翻譯電子檔+NASA英文著色畫) 由於任務卡具有故事脈絡、由簡入深的,所以建議要從第一張開始進行,等孩子建立最基本的電流迴圈概念後,再慢慢往第二張走下去。值得注意的是,每張任務卡上面都有為零件編號,編號就是零件的擺放順序,只要依照這個順序就能完成任務,非常非常的簡單 (就算小孩看不懂英文也知道怎麼擺放)。隨著故事情境的推移,所使用的零件會越來越多,包括:LED燈、電源開關、馬達運轉系統會陸續出現,相當精采。




現在來看一下說明書,與其說是說明書,不如說是一本以太空科學為主題的故事繪本。故事大綱是,請小朋友幫忙太空人打包裝備、準備上太空的一系列活動。內容包括:啟動火箭發射、躲避太空殘餘、維修氧氣外洩、太空人營養補給、登陸月球 (Moon)、進行月球探勘、前往火星 (Mars)、前往國際太空站 (International Space Station)、體驗無重力狀態 (zero gravity)、最終回到地球 (Earth) 完成任務等。故事內容相當活潑有趣,CC看得津津有味,意猶未盡。(★ 補充:凡購買太空總署,每天都要一起玩獨家贈送20個闖關任務中文翻譯電子檔+NASA英文著色畫)



「太空總署」所能學習的跨域能力很多,包括:電學、太空科學、機械工程、培養英文能力等。有意思的是,CC在玩的時候,她還會試著跳脫任務卡的指示,嘗試運用其他的零件來取代,觀察會發生什麼事情。例如:她發現不管是哪一個任務,都可以試著將開關裝置插入,來控制紫色或橘色的飛碟 (LED燈) 是否要發光;另外,也發現到若是兩個連接器間不用螺絲固定,則可以自由透過手動的方式,移動連接器來控制LED燈是否要發光,而不需要增加開關裝置。當看到CC成功將燈亮起、或是太空船旋轉時,臉上興奮滿意的表情,就讓我知道這個投資相當值得。




最後,「太空總署」還可以搭配NASA美國航太總署的著色學習單、火星任務讀本、或是其他天文科學家的故事一起使用,打包成主題式的STEM教案,非常有趣。如果你也是非理工組爸媽、或是對幼兒STEM領域、電子科學、太空科學早期啟蒙有興趣的家長,非常推薦試試看「太空總署」。因為,相較於市面上硬梆梆、冷冰冰的大人款電子材料,Educational Insights「太空總署」所能提供的不只是知識,更重要的是培養孩子一顆對科學保持好奇、熱情、快樂探索的正向學習態度



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