作父母的都知道，現在「機器人」很夯，相當多的課程、玩具、教材，非常熱鬧。如果我們仔細思考「機器人」的話，會發現他包括兩個部分，一個是數位控制，一個是機械原理。
就以小朋友「下指令」叫我幫忙開個易開罐當例子好了，我們大人用兩秒鐘就能拉開拉環，但當你要設計機器人的時候，事情就沒那麼簡單，牽涉到你打算怎麼開，用哪些地方固定，哪些地方當支點，哪些地方施力，要怎麼避免力量過大，需要哪些感測器並做回饋控制。
而我們的教育中，程式，也就是數位控制的部分，開始受到注目，但這些「東西如何運作」的機械原理教學，相對是少的。即使是我們每天都會用到很多次的小東西，嚴格要說起原理來，會發現其實都似懂非懂。像是我們每天都要拉好多次的「拉鍊」，在外套、褲子、裙子都有的「拉鍊」。
被擱置的好奇心
在我跟小六女兒一起翻閱這本書時，到了拉鍊那頁，她停下來，認真地跟我說，其實她曾經很好奇，為什麼拉鍊這麼好用，所以她把拉鍊拿很近觀察過，只大概知道，關鍵似乎在拉鍊頭，一邊會開，另一邊則會關，但因為是鐵做的，他看不到裡面到底發生了什麼事，學校也沒教，就這樣放在心裡很久。
看到這本書講拉鍊的圖，她立刻被吸引，並發現原來拉鍊是由兩邊互咬的連鎖齒構成，拉好的拉鍊，是數十個連鎖齒互咬，不靠拉鍊頭，只是左右硬拉，是拉不開的。而拉鍊頭中有個關鍵的三角形，可以把下拉的力量變成側向力（這就有向量跟三角函數的概念了），一次集中力道撬開一個齒，下一個，再下一個，就能全部拉開。
也由於本書的編排是根據原理分類，她很快地理解到，原來拉鍊能打開，跟斧頭劈柴，有著類似的機制。
小孩都愛看圖，尤其學校的課業已經讓他們閱讀相當多的文字，回家需要一些休息的時間，如果重要的知識，能用圖解的方式傳遞，多個管道輸入，促進圖像思考外（這可是愛因斯坦的主要思考方式），知識獲取效率也會增加。而這本書，就是先用圖解，讓孩子有興趣，等他們有興趣後，再把更深的原理用文字說明。
書中羅列了相當多生活中我們會遇到的各種「東西」，從拉鍊到抽水馬桶，從喇叭鎖到潛水艇，從安檢掃描儀到觸控平板，就像一本百科全書，當你對那些生活中理所當然的「東西」感到好奇，全家不管大人或小孩，就能翻開查查，到底它的原理是什麼？
瞭解原理，才能創造！
我們都希望，孩子未來能夠找到好工作，甚至創造出工作。
事實上，最好的創造性工作，都是在把「過去世界認為並不理所當然」的事情，變成「未來的理所當然」。像是我們今天已經習慣線上購物，但當年要建構一個網站系統讓人可以下單，又能在中央倉庫自動檢貨，再連動遍佈全台的物流系統送貨到家，背後的原理繁多，且工程浩大。在電子商務初興的年代，建構系統的前後端工程師，協調物流與溝通機制的專案經理，處理全新互動模式的客服主管，都是打天下的高薪工作機會，甚至在發現需求後，也能分割出外包服務，自行創業。
讓我們的孩子，習慣去追問每個「理所當然」背後的原理，協助他拆解「理所當然」的今日世界，當他能看見別人看不見的過去，自然更有可能，看到別人看不見的未來，勇敢走向開創之路。
在本書的使用建議上，推薦可以快速看過目錄，然後跟孩子一起找「一個」他有興趣的主題，好好陪他看「一張圖」就好。他就能理解到，很多「理所當然」之事，其實背後都有各種巧妙的原理，當他發現，表象的背後原來那麼有趣，他自己就會繼續翻，去找下一張他有興趣的圖。孩子一邊探索且深化，我們在旁，協助並觀察。
全文經作者蔡依橙授權轉載，原貼文為《科技的奧秘》：瞭解原理，才能創造！
符合108課綱！每個學校、家庭必備的經典百科《科技的奧祕：從螺絲釘到機器人的原理大透視》>> http://bit.ly/2W31JqI
Photo：Bru-nO , CC Licensed.
數位編輯：陳玉玲
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