2017年11月24日 星期五

20171123.25.28 運算思維基礎增能研習

【Day1 】
前陣子收到一份教育局發的「106邁向生活科技學校申請計畫」公文
它們會從申請學校中篩選出16間小手學校
每校補助12套價值2000元的科技生活體驗基礎模組套件
(Arduino+擴充板+感測元件)
1組基礎積木組
1組行動電源及線材
1套Transformer中介軟體
1套3D列印套件
3捲PLA列印料材
這真的讓人非常心動
因為遴選標準50%來自取得合格證書之種子教師數
所以我積極找了堯統主任、百森主任、明珠、佑銓和我
一起報名參加為期三天的運算思維基礎增能研習
至少先把50%的分數拿到

這次研習的講師是省三國小江昭漢老師
雖然上過他很多場研習
但每次上課還是會吸收到不同的新知
課程一開始老師先介紹教育部的運算思維計畫


簡單來說就是「解決問題的方法」


之後江老師介紹他是以「開放硬體」
當作台中市發展運算思維計畫的主軸
開放硬體說白了就是機器人
但怕一般人會有性別刻板印象
覺得機器人是男生玩的
女生就會不想碰觸
所以就以「開放硬體」來稱呼比較中性

江老師說玩程式不是只有Scratch可以玩
微軟有開發一款Kodu 3D遊戲設計程式

所以印象還算深刻
Kodu也可以用xbox 副廠搖控手把來玩
露天拍賣一支300出頭就可買到


它透過USB接頭隨插即用
我拿它來測試Google地球的模擬飛行器
操控也比滑鼠操控來得順暢

江老師說他上電腦課
學生提早完成作業可以上網玩遊戲
但只能玩code.org的遊戲
而他也示範如何在code.org新增班級
開設指定課程
然後會有課程代碼

學生在登入頁面右上角輸入課程代號
選擇自己的帳號
輸入指定密碼
便可加入該課程
而老師也可從後台觀看學生的完成進度
甚至可作為評分的依據

接著他示範運算思維融入各領域的範例
●音樂領域

●美術領域
Inkscap畫花朵輪郭

●數學領域
GeoGebra Classic數學繪圖

圖控程式最為人熟知的就是Scratch
江老師說目前Scratch 3.0 beta版已釋出


Scratch 2.0版還停留在Flash的技術
Scratch 3.0版運用的則是HTML5的技術
除了Scratch外
motoblockly也是很多人會用的線上圖控程式
Arduino板透過USB接電腦便可直接操控

堯統主任前幾天才給我看他研習買的mirco bit
江老師在課堂中也示範它可以怎麼玩
mirco bit最大特色就是板子上有5x5=25個方形紅燈
它可組合出不同的文字或圖案
而我也自己簡單做個練習



課程尾聲江老師介紹Transformer中介程式
透過中介程式可連結Scratch及Arduino
就算沒有Arduino也可玩
開啟Transformer
設備選S2A Plus
介面選擇「不使用Arduino」

此時「更多積木」便可使用一些有連網功能的積木
例:[           ]轉音(中文)
而我就利用這概念
結合最近常有地震的議題
設計一個小作品



雖然過去上過無數場運算思維研習
但疲勞轟炸一整天還挺累人的
不過有溫故又有知新
內心還是感到十分充實有收穫

【Day2】

課程第二天主要是介紹小手學校配發12盒開放硬體怎麼使用




裡面有一塊Arduino UNO板


一塊彰化商工吳志文老師設計的擴充板


一袋USB及彩虹排線


及各種感測元件


不過這些元件都要用3p或4p的排線將元件和擴充板做連結
然後使用Transformer開啟S2A或S4A寫程式來執行
對於初次接觸開放硬體的學生
在接線上可能就會遇到一些問題
不然就是Transformer未燒錄韌體或斷線
導致元件無法正常運作
這些都會讓新手產生挫折感
甚至覺得開放硬體一點都不好玩
因此
如果選擇是Arduino UNO+ Ywrobot EMS


大部分常用元件都已在擴充板上
新手可省去接線的麻煩
只要專注在如何撰寫出好的程式
這樣初學開放硬體應該比較容易得到成就感
當然配發12盒科技生活體驗基礎模組套件還是有它的用處
Ywrobot EMS板上仍有數位Port及類比Port可做擴充
重點是此次計畫有配發小七3D印表機
未來有物件需要透過3D印表機列印就不必煩惱沒設備可用了

【Day3】
今天江老師一上課先介紹如果國、高中生要讓他們真的寫程式語言
便可至官網下載Arduino IDE 1.8.5 


直接透過C語言把程式傳到Arduino上
不過因為一般人聽到C語言還是會有一些恐懼
所以市面上出了許多圖控程式
motoBlockly就是直接透過瀏覽器在雲端拉好積木


並可直接轉釋成Arduino板可理解的C語言
把語法複製貼至Arduino IDE 1.8.5
然後上傳至Arduino板
此時就算板子沒透過USB接上電腦
而是外接行動電源
Arduino板也可離線運作


如果想要看到感測元件偵測到的數值
程式語法複製上傳好後
開啟Arduino IDE 1.8.5工具→序列埠監控視窗
便可看到偵測到的數值




除了motoBlockly可把積木轉成C語言外
其他常見的圖控轉譯程式還有
mblock(轉成C語言)


kittenblock(轉成Javascript)


webduinoblockly(轉成Javascript)


micro:bit(轉成Python)


江老師除了介紹圖控程式外
也介紹不同類型的產品或板子

例:mbot(搭配mblock程式)

Webduino(搭配webduinoblockly雲端圖控程式)


micro:bit($550元;搭配micro:bit雲端圖控程式)




Taiwanbit(伸峰科技出品$1000元;可用micro:bit程式控制)


Taiwanbit和micro:bit最大的差別是
micro:bit 面板上5x5LED陣列只有紅色
而Taiwanbit有四色可選
micro:bit 的聲音要另外接喇叭
而Taiwanbit面板上則有內建喇叭
Taiwanbit面板下方的擴充插槽角位也更多
可說是micro:bit的改良進化版
宜蘭國華國中張老師也分享做好的音樂檔可供micro:bit匯入
江老師也替micro:bit設計了五款3D列印的底座


3D列印STL設計檔也在E-Lesson上無私的公開分享

課程尾聲
江老師總結此次計畫遴選16所邁向生活科技學校的重點
就要是要看哪些學校能把配發的這批三萬元設備做最有效的運用
讓最多學生受惠(得到最高的效益比)
目前我計劃執行方式有三:
1.寒假舉辦2日開放硬體體驗營
2.下學期開設開放硬體社團
3.在六年級電腦課程中融入開放硬體6節課
希望這些執行方向能讓評審看到我們的用心
最後我們學校也能順利入選邁向生活科技學校









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