本課程的設計,是以圖形化積木程式ArduBlock,來學習這兩年紅遍全世界的機器人控制核心Arduino。
教學對象,主要是國小中、高(4)年級以上的大小朋友。
本課程,帶領有興趣但沒有程式經驗的大小朋友,學習圖形化程式ArduBlock,藉此學習程式的基本概念,充滿樂趣也進入了機器人控制的世界。然而這個課程不是為了訓練一個工程師或程式設計師,只是學習一個工具,玩出一種快樂,從中獲得自信與成就感。
本課程適合什麼樣的大小朋友來學習?
1. 完全沒有學過任何機器人的。
2. 完全沒有任何程式基礎的。
3. 會操作電腦的。
4. 家中可以上網。
ARDUINO 簡介
─ 2005年,義大利一所設計學院的教授,為了讓學生、設計師、藝術家有一個工具,不要花太多精力去學習深奧的電子電路與程式語言,只要學習簡單的控制方法以及相關電子的基本知識,便能夠設計出千變萬化的互動藝術作品。
─ Arduino可以讓你的作品能夠擁有感應、控制真實世界的能力,只要接上各種電子裝置,例如 LED 燈、喇叭、馬達、開關、溫濕度感測器、聲音感測器、紅外線、顯示裝置,或是接上網路、WiFi、Bluetooth、GPS 等通訊模組,就可以做出各式各樣的應用產品或作品。例如,利用溫度感測器控制冷氣、用聲音控制燈光開關、利用伺服馬達控制機器手臂、機器人,遙控車、以及這幾年很紅的四軸飛行器等等。
Arduino包括:Arduino控制板,和電腦開發介面 (Arduino IDE)。使用一種簡單、類似C語言的程式語法,不需要複雜的技術就可以進行開發。
─ Arduino可以讓你的作品能夠擁有感應、控制真實世界的能力,只要接上各種電子裝置,例如 LED 燈、喇叭、馬達、開關、溫濕度感測器、聲音感測器、紅外線、顯示裝置,或是接上網路、WiFi、Bluetooth、GPS 等通訊模組,就可以做出各式各樣的應用產品或作品。例如,利用溫度感測器控制冷氣、用聲音控制燈光開關、利用伺服馬達控制機器手臂、機器人,遙控車、以及這幾年很紅的四軸飛行器等等。
Arduino包括:Arduino控制板,和電腦開發介面 (Arduino IDE)。使用一種簡單、類似C語言的程式語法,不需要複雜的技術就可以進行開發。
圖形化積木程式 ARDUBLOCK
1. ArduBlock是台灣人的驕傲,是一位來自台灣的李博士在上海所創造的,是一位非常酷的爸爸,ArduBlock 就是他為了當時國小一年級的女兒所寫的,想用 ArduBlock 教女兒學習Arduino。
2. 圖形化ArduBlock電子積木編寫 Arduino 控制程式,市用滑鼠在電腦介面上堆積木的方式編輯程式,不用寫Arduino程式碼就可以完成。
3. 使用圖形化程式ArduBlock,學習程式中順序、時間、判斷、迴圈的基本概念,非常簡單。
2. 圖形化ArduBlock電子積木編寫 Arduino 控制程式,市用滑鼠在電腦介面上堆積木的方式編輯程式,不用寫Arduino程式碼就可以完成。
3. 使用圖形化程式ArduBlock,學習程式中順序、時間、判斷、迴圈的基本概念,非常簡單。
課程設計理念
學習Arduino,基本上包含了三個領域的知識,分別是
1. 輸入及輸出裝置的知識
對於輸入/輸出裝置的學習,我們把小學教育中,”自然與生活科技”課程中學到的知識融入,讓他們可以來實際運用一下。
2. 電子電路
在小學階段進入Arduino,需要的電子電路知識,會超出一般小朋友能吸收的範圍。所以我們使用模組,模組的好處是只要懂原理,就可以使用,這個階段可以不用懂電子電路。
3. 控制程式
圖形化程式ArduBlock,用滑鼠在電腦介面上堆積木的方式,就可以完成控制程式,對於邏輯思考以及順序、時間、判斷、迴圈的基本程式概念,非常容易吸收。
基於上述的概念,我們選擇了學校”自然與生活科技”課程中所學到,與光、聲音、電、馬達相關的模組,把這些模組,組合成一個教具:機器貓 (兩輪機器人)。
1. 輸入及輸出裝置的知識
對於輸入/輸出裝置的學習,我們把小學教育中,”自然與生活科技”課程中學到的知識融入,讓他們可以來實際運用一下。
2. 電子電路
在小學階段進入Arduino,需要的電子電路知識,會超出一般小朋友能吸收的範圍。所以我們使用模組,模組的好處是只要懂原理,就可以使用,這個階段可以不用懂電子電路。
3. 控制程式
圖形化程式ArduBlock,用滑鼠在電腦介面上堆積木的方式,就可以完成控制程式,對於邏輯思考以及順序、時間、判斷、迴圈的基本程式概念,非常容易吸收。
基於上述的概念,我們選擇了學校”自然與生活科技”課程中所學到,與光、聲音、電、馬達相關的模組,把這些模組,組合成一個教具:機器貓 (兩輪機器人)。
學習目標
1. 認識全世界最熱門的互動機器人硬體架構─Arduino (拼音:阿杜伊諾)。
2. 利用圖形化積木程式ArduBlock,學習基礎的程式概念,而程式概念在任何程式上,都是相通的。
3. 學到一點自然科學。
4. 學到一點英文 (約80個英文單字)。
5. 學到一點數學。
2. 利用圖形化積木程式ArduBlock,學習基礎的程式概念,而程式概念在任何程式上,都是相通的。
3. 學到一點自然科學。
4. 學到一點英文 (約80個英文單字)。
5. 學到一點數學。
ARDUINO vs 樂高 NXT 機器人?
家長也許想問:
ARDUINO(開放源硬體) 和樂高MINDSTORMS NXT機器人是當今全世界機器人愛好者的兩大當紅炸子雞,那小朋友想玩機器人,應該要學樂高、還是ARDUINO?
其實都可以的。
樂高機器人積木可以堆積出非常非常多變化的創作,激發思考,學到很多、玩到很多,它是這世界上最聰明的一群人所創造的(MIT麻省理工),圖形化積木程式控制,是一個經典的傑作!
不過,Arduino的王國是由全世界玩家建立的,可以做的東西不被設限,全世界Arduino愛好者,從7、8歲小朋友到神人級玩家,早已是一個非常大的社群。
對一個小小天才,先買一片 Arduino 來玩,是不會錯的。
ARDUINO(開放源硬體) 和樂高MINDSTORMS NXT機器人是當今全世界機器人愛好者的兩大當紅炸子雞,那小朋友想玩機器人,應該要學樂高、還是ARDUINO?
其實都可以的。
樂高機器人積木可以堆積出非常非常多變化的創作,激發思考,學到很多、玩到很多,它是這世界上最聰明的一群人所創造的(MIT麻省理工),圖形化積木程式控制,是一個經典的傑作!
不過,Arduino的王國是由全世界玩家建立的,可以做的東西不被設限,全世界Arduino愛好者,從7、8歲小朋友到神人級玩家,早已是一個非常大的社群。
對一個小小天才,先買一片 Arduino 來玩,是不會錯的。
13個單元,每單元學習1.5-2小時。
教具說明
機器貓(兩輪自走車),它不是一個玩具,是一個教具實驗平台,這個平台已經把擴充板、麵包板納入,也包括了電源規劃,未來可以擴充其他電子模組,去作不同的東西。