世界機械人奧林匹克競賽 (WRO) 如何促進全球 STEM 教育發展？

世界機械人奧林匹克競賽 (World Robot Olympiad, WRO) 是一個為青少年而設的全球性機械人比賽，旨在通過富挑戰性和教育意義的機械人競賽和活動，讓世界各地的年輕人聚首一堂，發展他們的創造力、設計和解難能力。WRO 比賽自 2004 年於新加坡首次舉辦以來，現已吸引來自 85個國家／地區超過 28,000 支隊伍參加。本文章旨在探討 WRO 如何促進全球 STEM 教育發展，特別是 WRO 對學生 STEM 技能、創新能力和解難能力的培養，以及 WRO 社區的知識和經驗分享對 STEM 教育的貢獻。此外，本文章亦會探討 WRO 如何融入不同國家的課程，並分析其對 STEM 教育的影響，最後為香港的 STEM 教育提供啟示和建議。

WRO 簡介和宗旨

WRO 的前身是國際機械人奧林匹克競賽 (International Robot Olympiad)，於 1999 年由中國、日本、新加坡和韓國的組織正式成立，首屆國際 WRO 決賽於 2004 年在新加坡舉行，當時參賽隊伍來自中國、台灣、香港、印度、印尼、日本、韓國、馬來西亞、菲律賓、俄羅斯、新加坡和泰國。WRO 的宗旨是通過富挑戰性和教育意義的機械人競賽和活動，讓世界各地的年輕人聚首一堂，發展他們的創造力、設計和解難能力。WRO 比賽使用樂高教育 (LEGO Education) 生產的樂高 Mindstorms，比賽分為四個不同的類別：機械人任務 (RoboMission)、機械人運動 (RoboSports)、未來創新者 (Future Innovators) 和未來工程師 (Future Engineers)。機械人任務和未來創新者類別又分為三個不同的年齡組別：小學、初中和高中。

WRO 如何促進全球 STEM 教育發展？

WRO 通過以下途徑促進全球 STEM 教育發展：

培養學生的 STEM 技能

WRO 比賽的內容和規則有助於培養學生的 STEM 技能，例如：

機器人設計與組裝: 學生需要運用機械、電子和程式設計等知識，設計和組裝機械人，以完成比賽任務。這考驗了學生對 STEM 知識的掌握和應用能力。在機械人任務類別中，所有控制器、馬達和感應器都必須來自樂高。
程式設計與邏輯思維: 學生需要編寫程式，控制機械人完成比賽任務。這訓練了學生的演算法設計、程式編寫和問題除錯等能力。
團隊合作與溝通: WRO 比賽以團隊形式進行，學生需要合作完成任務。這促進了學生之間的合作、溝通和協調能力。團隊合作是 WRO 的核心價值之一，比賽鼓勵學生共同努力，分享想法，並在過程中學習互相尊重和支持。
創新能力和解決問題能力: WRO 比賽鼓勵學生發揮創意，設計獨特的機器人解決方案，並設定具挑戰性的比賽任務，考驗學生的應變能力和解難能力。例如在機械人任務類別中，比賽場地會隨機設置，機械人需要能夠在運行過程中自行作出決定。

更詳細的硬件限制如下表所示：

類別	年齡	硬件	軟件	最大尺寸	特性
機械人任務	小學：8-12 歲初中：11-15 歲高中：14-19 歲	僅限樂高 + HiTechnic 顏色感應器	自由選擇	最大 25 x 25 x 25 厘米	比賽當天公佈臨時規則和組裝機械人
未來創新者	小學：8-12 歲初中：11-15 歲高中：14-19 歲	樂高控制 + 其他材料無限制	自由選擇	2 × 2 × 2 米的攤位	非常開放，可以發揮創意！
機械人運動	11-19 歲	僅限樂高 + 相機模組	自由選擇	兩個機械人，最大 20 x 20 x 20 厘米	比賽當天組裝機械人
未來工程師	14-19 歲	對材料沒有限制	自由選擇	最大 30 x 20 x 30 厘米

在全球範圍內推廣 STEM 教育

WRO 在全球 85 個國家／地區舉辦比賽，吸引了超過 28,000 支隊伍參加。WRO 的國際化有助於在全球範圍內推廣 STEM 教育，並對不同國家和地區的 STEM 教育產生影響，例如：

提高青少年對 STEM 學習的興趣和成就。WRO 比賽提供一個平台，讓學生可以體驗 STEM 學習的樂趣，並激發他們對 STEM 領域的興趣。
促進不同國家和地區 STEM 教育者之間的交流和合作。WRO 比賽為來自不同國家／地區的 STEM 教育者提供了一個交流平台，讓他們可以分享經驗、互相學習。
推動各國／地區 STEM 教育政策和課程的發展。WRO 比賽的成功舉辦，可以促使政府和教育機構更加重視 STEM 教育，並加大對 STEM 教育的投入。

WRO 社區的知識與經驗分享

WRO 官方網站和社群平台促進了全球 WRO 社區的知識和經驗分享，例如：

WRO 官方網站提供教學資源、比賽資訊和論壇等。網站上提供了 WRO 比賽的規則、任務說明、評分標準等資訊，以及歷屆比賽的精彩片段和獲獎作品。
WRO 社群平台促進 WRO 社區成員之間的討論、交流和分享。例如 Facebook、Instagram 等社交媒體平台，讓 WRO 社區成員可以分享經驗、交流心得、展示作品等。

WRO 社區的知識和經驗分享對 STEM 教育的貢獻包括：

促進不同國家和地區的 STEM 教育者之間的交流和合作。
提供最新的 STEM 教學方法和資源。
激發學生的學習興趣和創造力。

WRO 對學生創新能力和解決問題能力的培養

WRO 比賽鼓勵學生發揮創意，設計獨特的機器人解決方案，例如未來創新者 (Future Innovators) 類別的比賽，要求學生針對現實世界的問題，設計和開發機器人原型。例如 2021 年的比賽主題是自動駕駛，參賽隊伍需要設計一個具有轉向驅動功能的機械人，使其能夠在賽道上自動行駛，並避開隨機放置的障礙物。此外，WRO 比賽亦會設定具挑戰性的比賽任務，例如機械人任務 (RoboMission) 類別的比賽，要求學生設計和編寫程式，控制機械人在一個隨機設置的場地上完成特定任務。這些比賽任務可以有效地培養學生的創新能力和解難能力。WRO 比賽鼓勵學生運用計算思維 (Computational Thinking) 的方法來解決問題，例如將問題分解成較小的部分、設計演算法、測試解決方案等，這有助於提升學生的解難能力。

全球 WRO 社區如何分享知識與經驗？

WRO 社區通過多種途徑分享知識與經驗，例如：

WRO 官方網站: WRO 官方網站提供豐富的教學資源、比賽資訊、論壇等，讓 WRO 社區成員可以方便地獲取所需資訊。
WRO 社群平台: WRO 社群平台促進 WRO 社區成員之間的討論、交流和分享，例如 Facebook、Instagram 等社交媒體平台。
WRO 研討會和工作坊: WRO 定期舉辦研討會和工作坊，讓 WRO 社區成員可以分享經驗、交流心得。例如，WRO 會舉辦教師培訓工作坊，讓教師學習如何將 WRO 比賽融入 STEM 課程的教學活動中。
WRO 出版物: WRO 出版各種刊物，例如 WRO 年報、WRO 雜誌等，分享 WRO 的最新發展和最佳實踐。

STEM 教育如何通過 WRO 融入不同國家的課程？

WRO 在不同國家的推廣和應用情況各有不同，例如：

課外活動: 在一些國家，WRO 比賽被納入學校的課外活動，例如 STEM 興趣小組、機械人俱樂部等。學生可以利用課餘時間參與 WRO 比賽，提升 STEM 技能和學習興趣。
正式課程: 在一些國家，WRO 比賽的內容與學校的 STEM 課程相符，例如將 WRO 比賽的任務融入 STEM 課程的教學活動中。例如，教師可以利用 WRO 比賽的任務，讓學生學習機械人設計、程式編寫等 STEM 知識和技能。

WRO 與不同國家課程的融合程度，以及其對 STEM 教育的影響，亦有所不同，例如：

提升學生的 STEM 技能和學習興趣。WRO 比賽提供一個實踐平台，讓學生可以應用 STEM 知識和技能，解決實際問題，從而提升他們的學習興趣和成就感。
促進學校 STEM 課程的改革和創新。WRO 比賽的內容和形式可以為學校 STEM 課程的改革提供參考，例如引入更多親身體驗的學習活動、鼓勵學生進行項目式學習等。
不同年齡組別的學生可以參與 WRO 比賽，並面對不同的挑戰和學習體驗。例如，未來創新者類別的比賽鼓勵學生發揮創意，設計解決方案，而機械人任務類別則側重於培養學生的程式設計和解難能力。

WRO 對香港 STEM 教育的啟示和建議

WRO 的成功經驗可以為香港的 STEM 教育提供以下啟示和建議：

啟示	建議
WRO 比賽有助於培養學生的 STEM 技能、創新能力和解難能力。	加強 WRO 比賽的推廣，鼓勵更多學生參與 WRO 比賽。
WRO 社區的知識和經驗分享對 STEM 教育做出了積極貢獻。	促進 WRO 社區的發展，鼓勵學校和教育機構加入 WRO 社區，並積極參與 WRO 社區的知識和經驗分享。
WRO 比賽可以融入 STEM 課程的教學活動中。	參考其他國家／地區的經驗，將 WRO 比賽的內容融入 STEM 課程的教學活動中。
WRO 比賽鼓勵學生運用計算思維的方法來解決問題。	在 STEM 課程中加入更多具挑戰性的學習任務，以培養學生的創新能力和解難能力。
WRO 比賽可以幫助學生瞭解 STEM 領域的職業發展方向，並作出明智的升學和就業選擇。	在 WRO 比賽中加入職業輔導的環節，例如邀請 STEM 領域的專業人士與學生分享經驗、舉辦 STEM 職業展覽等。

總結

WRO 作為一個全球性的機械人比賽，在促進 STEM 教育發展方面發揮著重要的作用。WRO 比賽的內容和規則有助於培養學生的 STEM 技能、創新能力和解難能力。WRO 社區的知識和經驗分享亦對 STEM 教育做出了積極貢獻。香港可以借鑒 WRO 的成功經驗，進一步推動 STEM 教育的發展，例如加強 WRO 比賽的推廣、促進 WRO 社區的發展、將 WRO 融入 STEM 課程等。更重要的是，香港可以參考 WRO 比賽的設計理念，在 STEM 課程中加入更多具挑戰性的學習任務，例如開放式問題、項目式學習等，並鼓勵學生運用計算思維的方法來解決問題，以培養學生的創新能力和解難能力，為他們未來在 STEM 領域的發展做好準備。

免費試堂