【重製史上首套簡訊系統】

文：戴爾．多爾帝，Maker Media創辦人與執行長

譯：謝孟璇

參觀維吉尼亞州阿爾伯馬爾郡（Albemarle County）的薩瑟蘭（Sutherland）中學時，我看到一群學生用3D列印、雷射切割、衣架鐵絲纏繞的零件來製作馬達。教室前方螢幕上有一個3D模擬馬達圖形。該堂課的老師羅比．孟西（Robbie Munsey）向我解釋，學生正試著重製裴吉馬達（Page motor）──這款馬達的名字取自它的發明者查爾斯．葛雷頓．裴吉（Charles Graton Page），並於1854年取得專利。孟西說：「參考過往的發明，是讓學生接觸科學並了解科學的好方法。」不滿現行科學課程的他，希望課堂上有更多實作。裴吉馬達清楚展示了馬達該有的功能與運作方法， 動手實際製作的學習成效也最好。

一開始，孟西在取得複雜材料時遇上不少困難；不過他認識了維吉尼亞州大柯里教育學院（Curry School of Education）的教授葛蘭．布爾（Glen Bull）。他對3D列印懷抱熱忱，（參考《MAKE》國際中文版Vol.17《教室裡的實驗室》）。孟西說：「葛蘭借我一臺真的非常老舊的3D列印機，要我把它帶回去，看看能變出什麼把戲。」孟西照做，結果這臺機器果真為他解決了材料問題。他表示：「它什麼都能印，我發現學生們也很入迷」。

布爾邀請孟西加入他的科技教育線上研究課程。該課程其中一個任務是自製一臺電報機；孟西非常感興趣，靠一己之力便完成了。布爾知道後欣喜若狂，問他八年級的學生是否也做得到。「那當然，」孟西答。於是孟西邀請薩瑟蘭中學裡另一位經營自造空間的工程教師艾瑞克．布萊德（Eric Bredder），一同在課堂上協作帶領。

孟西相信，對學生而言，以3D列印零件打造電報機最實用也最有意義。「我告訴他們，電報機是人類史上第一套簡訊系統，」他說。「現代的繼電器都是一些你打不開的塑膠盒。即使打開了，你也搞不懂它們在幹嘛。相反地這些老舊發明最棒的地方，就是你能親眼目睹它們的運作原理。」

孟西和布萊德提供了像是專利申請等原始文獻給學生。學生得在沒有成套工具或說明手冊的狀況下，試著了解它的原理，並設計出自己的版本。他們後來憑著 Autodesk 123D 與一臺全新 MakerBot 3D 列印機成功再次製造出電報機。孟西說：「我們全都沒想到竟然能成功。」

布爾為他們的成果雀躍不已，建議他們展示給華盛頓特區史密森尼博物館的人看。於是他們發表了簡報，「他們全都看傻了，」孟西說。這次成果展，促成了維吉尼亞州大、史密森尼博物館與薩瑟蘭中學三方正式合作，甚至成功申請到美國國家科學基金會（NSF）的獎學金。

後來，布爾又聯絡了歷史發明領域的專家、任職普林斯頓大學的麥可．立特曼（Michael Littman），他帶著一位研究生與3D 模型模擬器加入了合作課程。

該課程的第二項挑戰，便是重製裴吉馬達。孟西說：「很難，超級難。」但是學生竟然又成功了。「製造裴吉馬達的過程裡，學生總算了解到它的神奇與它的瑕疵，」他說。「然後我問他們，你會怎麼改善？你要如何改善？它的外型能否更貼近原版的裴吉馬達？」對話中，學生們開始用起專業術語來──「轉換器的摩擦力太大」、「我們的拉電流有三安培，要怎麼降低？」──這讓孟西很欣慰。它不再只是一堂科學實作課，而是屬於學生自己的科學實作。

「我從來沒教過他們有關馬達的知識，一堂課也沒有。現在不是我硬把知識塞給他們了，而是他們主動在吸收，」孟西說，「選擇的力量真是不可思議。」

「孩子說，當研究史上經典科學發明、並研讀發明家的文字時，確實感應到了像摩斯等偉大發明家的心思，」孟西說。「當我向學生點出，這些發明家當時尚未完全理解電學，我這才發現我的學生何嘗不也是如此。發明家與我的學生在理解上都存有盲點，但我們仍能探討科學。」學生不僅因此對發明略知一二，更了解到，發明家的思考曾經與他們並無二致。

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