編按：Maker 的精神到底是什麼？應該就是動手解決問題的態度吧。
一群來自新北的小小 Maker 在面對日常疑問時，嘗試動手做出實驗器材，自己尋找解答；而他們的作品，更在國際網站「hackster.io」所舉辦的競賽中獲得佳績。
編輯團隊這次特別請到小黑老師和我們分享這個迷人的歷程，讓我們跟著孩子們的腳步，一同瞧瞧 maker 精神的實踐吧！
- 文／曾俊夫（小黑老師，目前任職於積穗國小）
想當陽傘流言終結者，儀器不給力怎麼辦？
新北市積穗國小的「新北創客小學堂」於校內推動 Maker 相關課程，除了在一般課程中融入手作與科技的元素外，更在創客社團課程中，鼓勵同學從設計思考角度出發，跨域思考與發想，去察知生活中種種亟待解決的問題，透過專案開發的方式來實踐與解決。
這次，創客社團與科展團隊合作，他們想知道的問題是：
許多陽傘廠商都號稱能夠抗 UV，但是我們使用的陽傘真的能抵抗紫外線嗎？
學生們更進一步想探索的題目還有：不同材質、不同顏色的陽傘能夠遮蔽紫外線的效能會有多少差異呢？能夠透過科學的方式證實嗎？
炎炎夏日，你撐的傘真的能抗紫外線嗎？圖／pxhere
為此，團隊走訪了陽傘工廠，除了請教相關問題，也很有興趣了解他們如何測量陽傘的抗 UV 能力。但是，走訪了一圈之後，團隊發現廠商使用的手持紫外線偵測器較為陽春，能夠測量的範圍與精確度較低；而團隊的預算也不足採購較為精確的紫外線檢測儀。
透過討論，團隊需求如下：
- 能夠精確量測紫外線強度數值。
- 能夠測量溫濕度。
- 將數據記錄自動化。
於是，他們就有了以下的想法：
「不如我們來自行開發吧？剛好我們有紫外線偵測模組和溫濕度感測模組，配合 Arduino 試試吧？」
「數據記錄自動化？那我們是否可以將數據透過網路送到物聯網平台來記錄呢？」
打造原型，反覆測量
首先，我們上網查詢紫外線感測器以及溫濕度感測器相關資訊。
了解如何進行紫外線感測器的編程後，就來進行編程測試吧！圖／曾俊夫老師提供
了解如何編程後，將感測器線路接至擴充板和 Arduino 上，透過 Scratch 2 以及 Transformer 軟體進行編程試作，觀察溫濕度以及紫外線的強度數值測量的狀況，並試著將偵測數據以筆電透過 WIFI 送至 ThingSpeak 物聯網平台進行記錄。
有了測量數據，接著就要傳送至 ThingSpeak 物聯網平台！圖／曾俊夫老師提供
除了功能測試之外，我們同步針對實測時整體檢測儀的擺放位置，以及它跟陽傘（正式上線測量的成品）的結合方式進行了討論與設計。
如何將感測器跟陽傘做結合，可是門學問啊！圖／曾俊夫老師提供
作品完成，正式上線！
經過一段時間的測試後，我們將原型擴充成為正式測量的檢測儀，這時候就需要考量到更多因素，例如：線路的長度、電路版與感測器擺放位置、如何與筆電擺放位置搭配、電路要怎麼進行焊接……要將原形擴充成正式版本其實需花費頗多的時間。
小 maker 們在焊接電路時非常仔細，一點也不馬虎。圖／曾俊夫老師提供
測量時，需要在同一時間量測同一把陽傘，並記錄下陽傘內、外的空氣溫濕度和紫外線強度數值。我們在此發現到很有趣的一件事，那就是：ThingSpeak 免費版在一分鐘內僅能傳送四筆資料，但是，有時陽光的狀況瞬息萬變，可能前 5 秒的狀況和現況完全不同，對此，我們便要思考：該如何記錄數據？還是只要記錄一般平均狀況即可？
此外，進行實驗時在冬季，常常遇到陰雨天，紫外線強度數據很低，艷陽高照的機會較少，因此我們也思考，若要進行有意義的研究需要長時間的數據紀錄與監控，能夠涵蓋各個季節的數據應該會讓研究更完整。
正式上線測量數據圖／曾俊夫老師提供
地球日競賽，意外獲獎
後來從網路得知 Seeed 與 Hackster.io 合辦了一個競賽，主題是地球日，相關的專案都可以報名參加。我們的專案頗符合這次競賽主旨，於是想投稿試試。進到平台看到其他的專案，許多都非常的專業，有測量空污的專案、智慧氣象站、水質檢測等，非常多樣化，感覺我們的作品相對顯然比較弱啊，其實根本沒敢抱希望獲獎。
不過，和孩子們共同討論後還是決定一試，也趁這個機會開開眼界，看看世界上其他的 Maker們在玩甚麼樣的專案，同時試著用簡單英文發表作品。沒想到最後竟然很意外的能進入前 15 名，獲得的雖然不是最大獎，但是孩子們也很開心。
最重要的其實還是是孩子們參與的歷程：學習與世界其他 Maker 們進行社群交流、在平台上分享、以及發表專案。
最重要的其實不是獲獎，而是孩子們參與的歷程。圖／曾俊夫老師提供
這個紫外線測量儀原本只是因缺乏實驗器材而生的作品，是個由需求驅動思考與創作的案例，專案本身其實只是整個研究流程中的一個工具，也沒有使用到非常困難的技術。或許這個專案並非主體，也不是一個為競賽而生的專案，但，Maker 本身不是常常扮演解決問題的角色嗎？
我們一直希望孩子們能夠從需求角度出發，去進行思考、探究、設計以及實作，老師的角色不是越俎代庖，不是主導，而是提供資源和引導方向，讓孩子自己去摸索、討論、犯錯、除錯，過程才是最最可貴的經驗。至於它是不是很高大上的作品倒在其次。
每一次的測試和除錯，才是最珍貴的經驗。圖／曾俊夫老師提供
其實老師在這個專案扮演的功能：提供工具、電路板、感測器、相關網站資源。剩下的，靠孩子們自己加油了。這是我心目中孩子們成為 Maker 的樣貌。
參考資料：
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