教育新闻网中学生可以在创客活动中重新编程玩具，以培养对坚持和解决问题的重要性的认识。
想象一下，给一群中学生一个玩具火车，它以一致的速度绕着轨道滚动，然后问他们：“我们怎样才能让这个玩具变得更有趣?” 学生可能会想象能够控制火车，使其在到达火车站时停止，或者向前和向后行驶。作为创造性探索的一部分，学生喜欢修改和重新设计玩具和游戏。
作为一名教育科技开发人员，我相信建立孩子们对自己能力的信心。我这样做的一种方法是通过硬件黑客，它为学习者提供现有技术并鼓励他们解构、重新利用、改进和重新创造。您可以通过举办黑客马拉松在您的学校做到这一点，该活动为学生提供参与创造性 STEM 挑战的机会。
什么是黑客行为?
黑客马拉松是学生在短时间内以团队形式合作开发某物的工作原型的活动。尽管学生们参与的是动手实践的体验式学习，但黑客马拉松的氛围与传统的基于项目的学习 (PBL) 不同。虽然 PBL 作业通常会在一个学期内完成，但黑客马拉松的时间很短——学生只有几个小时甚至几天的时间来完成一项挑战。
这种紧凑的时间表激励学生在学习新技能后立即应用它们。黑客马拉松在学生进行过程中进行教学，因为最终目标是创建满足挑战要求的功能硬件原型。
破解玩具火车
在最近的一场黑客马拉松比赛中，来自香港不同学校的学生接受了上述挑战——重新设计玩具火车。他们提供了接线图和代码模板作为支持材料。
我是他们的导师之一;我与四名 10 至 12 岁的学生一起工作，指导他们完成项目所需组件的布线和组装。我的团队选择为他们的火车配备 Arduino 板，并通过蓝牙连接控制其运动。对于那些可能不熟悉微控制器或开发板的人来说，Arduino 是一个信用卡大小的开发板，它能够读取传感器上的灯、按钮上的手指或 Twitter 消息等输入，然后转动这些输入输出：启动电机、打开 LED 或在线发布内容。
与我一起工作的学生首先解构了火车以了解其内部的工作机制——他们需要了解火车各个部分的功能才能重新布线。然后，我们将 Arduino 与带有额外接线和其他电气元件的电机连接起来，使火车能够向不同方向移动。这对学生来说是一个困难的步骤，因为重新布线并不总是在第一次或第二次尝试时起作用。
成功完成这一步实现了两个更广泛的目标：让学生适应失败并帮助他们学习如何调试，这两者都是创客必备的技能。
我试图尽可能少地打扰。我在黑客马拉松中的职责是在孩子们使用螺丝刀和烙铁等工具时为他们提供建议并确保他们的安全。
当学生们能够成功地将权力引导到董事会时，这对每个人来说都是一个收获颇丰的时刻。在他们成功破解硬件后，他们需要一种与火车电子设备交互的新方法。我指导他们使用Unity开发的跨平台游戏引擎 Unity 来创建一个移动应用程序作为界面。教师还可以利用第三方开发的免费资源，如nRF UART，与Arduino板连接。
我们的团队没有在比赛中获得一等奖，但是全天所有的学生都玩得很开心，并得到了评委的很多积极反馈。Hacking 让他们有机会全面了解任何产品背后的科技工作机制。培养学生的创客思维对 STEM 相关学科的学习体验有积极影响。
没有技术背景的教师仍然可以帮助指导学生。在黑客马拉松比赛中，演讲技巧与编码技巧同样重要。考虑在你的学校举办这样的活动——世界需要更多的创造者和创造者。
