

如果您想找適合孩子入門的電子學方法,不妨考慮縫紉。沒錯,您沒看錯。許多老師都採用這種方法——無論是為毛絨玩具縫製電路,還是把LED燈串進書籤裡。作為一項DIY項目,它安全、有趣且用途廣泛;此外,它還能增進親子關係。
對於不太了解電子產品或縫紉的人來說,同時接觸這兩項技術一開始可能會讓人望而生畏。但別擔心,你不需要精通這兩項技術,也不需要昂貴的工具包就能完成。一旦掌握了基礎知識,你就可以根據孩子的興趣與愛好來客製化任何專案。
你需要準備:
忘掉電烙鐵、剝線鉗、剪線鉗和麵包板吧——這些工具和材料通常用於電子項目,但對孩子來說可能既危險又難以使用。縫紉的妙處在於它使用孩子們已經熟悉的物品,而且不需要笨重的設備或電源插頭。 「你可以在任何地方縫紉,包括在車上或飛機上,」紐約瑪麗蒙特學校的科技教師兼創新系主任傑姆斯·德克說。
完整清單取決於特定項目,但以下是基本清單:
- 導電線
- CR 2032 3伏特紐扣電池
- 電池盒
- LED燈
- 穿針器
- 毛氈片
- 縫紉針
「所有這些工具都可以在網路上輕鬆找到——導電線可能是最奇特的,但仍然可以在亞馬遜上廣泛買到,」設計師、工程師、麻省理工學院媒體實驗室前副教授、 《縫紉電子:結合織物、電子和編程的 DIY 項目集》的合著者 Leah Buechley 說。
透過製作基本電路來學習基礎知識

為了吸引兒童(以及成人)的注意力,布克利強調「先動手實踐,後再進行理論思考」的方法。首先要讓孩子參與其中,玩耍和動手實踐,然後讓這些活動激發他們進行理論學習。
首先,找到一個能引起孩子共鳴的主題。 Dec建議讓他們畫一些自己喜歡的東西。無論他們畫的是汽車、蝴蝶還是外太空,通常都是他們最喜歡的。然後,尋找一個合適的項目。網路上有許多免費資源——例如,Sew Electric、High-Low Tech、Adafruit、Kobakant、Sparkfun Electronics、Maker Camp、Exploratorium的Tinkering Studio的Sewn Circuits教程,以及Becky Stern在YouTube上的頻道等等。
家長可能需要幫助完全的初學者尋找合適的項目,專家建議最好從使用LED和電池的簡單電路入手。 「先探索串聯電路和並聯電路的區別,然後學習如何製作自己的開關來控制電路的通斷,」德克說。
有些人喜歡直接上手項目(我們鼓勵這樣做),而有些人可能希望先了解如何縫製電路的基本知識。淑明女子大學視覺媒體設計教授李智善(Ji Sun Lee)是《Make: Tech DIY: Easy Electronics Projects for Parents and Kids》 (與Dec合著)一書的作者,她推薦Instructables網站上的一篇指南,其中討論了平針縫法、導線的使用、短路問題、元件準備以及其他實用元件準備以及其他實用資訊。 Emily Lovell撰寫的《Getting Hands-On With Soft Circuits: A Workshop Facilitator's Guide》(軟電路實操:工作坊指導手冊)也可在線免費獲取,對初學者也很有幫助。
是的,你的孩子會學到一些關於電學和電子學的基本概念——比如原子的組成、電壓的工作原理以及如何區分各種類型的電路——但由於這裡的目的是激發孩子的好奇心,專家說最好不要讓孩子接觸太多理論,而是讓他們在遇到問題時自己尋找解決方案。
德克說,不過,你的孩子在開始規劃他們的專案之前,應該了解電流是如何在電路中流動的,以及閉合電路需要什麼才能正常運作。
勾勒出新想法

一旦孩子掌握了電路的基本運作原理,就該鼓勵他們提出新想法並開始繪製草圖了。 「不要試圖複製別人的設計。要將富有創意、原創且獨特的想法運用到電路設計中,」李建議。
所以,如果你的孩子已經掌握了LED和振動馬達的電路製作方法,不妨考慮一下他們的興趣,看看哪種電路更適合進階項目。 Dec表示,如果他們對星星和彩虹情有獨鍾,LED電路可能非常合適;而振動馬達則更適合用於汽車、輪船和骰子等設計。
例如,李的女兒漢娜金(Hannah Kim)在10歲時,將她對電影《勇者遊戲:決戰叢林》的熱愛轉化成了一款半電腦化的棋盤遊戲。她用毛氈製作了電影中「勇敢者遊戲」棋盤的模型,用縫製的電路將其連接到電腦上,並使用基本的Scratch編程和MakeyMakey電路板使她的作品得以實現。
最終的遊戲更加自動化,功能也更加靈活,玩家只需按下棋盤上的一個按鈕,即可控制電腦上發生的一切——無論是擲骰子、從虛擬牌組中抽牌,還是其他可以根據需要更新的可編程操作。
設計電路
在縫紉之前,先把所有細節畫在紙上,檢查是否有錯誤——這樣在縫製之前更容易解決問題。
Lee 和 Dec 都建議使用免費的 Tinkercad 電路模擬器來確保所有元件的準確性。縫合和穿線完成後,用萬用電錶(也稱為 VOM,即伏特-歐姆-毫安表)再次檢查所有元件。
創建你的新項目
李說,在組裝工程時,要小心不要傷到手指,也不要不小心將導電線纏繞、交叉或剪斷在錯誤的組件之間。
其他常見陷阱包括短路、元件位置錯誤(例如電池的正極與 LED 的正極沒有正確對齊)以及未能檢查電流是否流過每個元件。
請記住,許多這類項目都專注於故障排除,所以如果遇到問題,請鼓勵孩子不要氣餒。德克說,進步的關鍵在於從簡單的電路開始,反覆練習,然後逐步過渡到更複雜的電路。
獲取回饋

記錄每個步驟並分享專案成果。無論是將專案發佈到 Instagram、Pinterest、TikTok,甚至是帶到學校進行展示和分享,「關鍵在於讓孩子們參與到他們已經熟悉的社區中,並在他們最引以為豪的平台上展示成果,」Dec 說。
如果某個 YouTube 教學啟發了你的項目,你也可以在留言區發布項目連結。這是與潛在導師互動、獲得有益回饋並啟發他人的絕佳方式。