作为一名高中教师,最近对于小学如何开展Arduino开源硬件教学非常感兴趣,小学跟高中生不同,如果用Arduino散件的话,在实际课堂教学中整理散件是个很难绕开的问题,于是很多学校选择购买现成的套件,比如购买Dfrobot或者MakeBlock的硬件,但是这些硬件相对来说价格比较高——当然对于资金充足的学校——这是没有问题的,而且售后服务,配套课程啊,硬件的成熟度搞,稳定性什么的都好,而且像MakeBlock还有自己的赛事,再比如乐高等等。
但是这些硬件,比如MakeBlock用水晶头对引脚进行了分装,用起来不是很方便,当然MakeBlock有origin扩展板,可以让你像用Arduino原版板子一样学习Arduino。
以上是对硬件的封装,为了方便大班教学,吴俊杰老师开发了乐动魔盒,将所有的传感器,执行器封装到一个盒子里,在大班授课的时候非常方便,类似的还有魔爪的硬件,以及我最喜欢的Picoboard的板子。
Picoboard在S4A时代就非常流行了,在台湾用的很多,有光纤传感器,声音传感器,滑动变阻器、电阻传感器等,设计的非常巧妙,很喜欢。
国内还有张晓胜老师开发的桌面实验套箱,真的是好东西,张老师作为国内教育创客的先行者,默默的做了好多工作,讷言敏行,真的应该向吴老胜学习的。
小学生学习开源硬件,一般不主张讲解太多硬件原理性的东西,认为小学生的接受能力有限,尽量用少的元器件比如LED灯啊,蜂鸣器啊,超声波传感器,光敏传感器,声音传感器,排列组合,发挥出不同的创意,我觉得这是可以的,原则上我也支持这样的观点。只是我觉得,其实光敏也好,声音也好,其实是一类的传感器,学生掌握了一类传感器其余的传感器也就掌握了;LED灯和蜂鸣器也是同一类的执行器;或者抽象一点说分别是读取模拟值的传感器、读取数字值的传感器,有的是两个针脚,比如LED灯和蜂鸣器,有的是三个针脚,比如声音、光敏传感器,有的是4根针脚,比如超声波传感器。
还会涉及到红外啊,蓝牙模块的使用,当然对于红外和蓝牙模块就应该封装一些,毕竟太复杂了,也很难理解,但是让孩子多少知道,蓝牙通信一个收rx,以发信号tx,也是可以的,当然这些在课堂教学也许是很难完成的,需要在社团课程来完成。
现在普遍强调STEM课程,但是单纯靠信息技术老师推动是不可以的,课程设计本身就要有足够的融合特性,我觉得这个盒子既可以是科学老师甚至是数学老师教课的教具,也是信息技术学科教学的载体;这个盒子配套的说明要体现具体的学科知识,比如对声音,就可以讲解声音传感器的值与分贝的对应关系,知道大概的值对应的分贝数是多少,然后了解声音不同的值在生活中的范围,比如耳语多少分贝,谈话多少分贝,多少分贝属于噪音,然后这样的话,然后告诉孩子,如果分贝太高的话,是不是影响他人,渗透德育,这样就是完整的一个例子。
Arduino魔盒我的思路是用普通的盒子来做,我们平时网购,有很多纸盒子,尤其是聚美优品,他们家的纸盒子真的是很棒的,用来DIY一个Arduino魔盒真真是不错的,当然,扁平的盒子是更好的选择,你可以选择小的披萨盒子,或者买手机的盒子,都是可以的。
设计盒子基于这样的思路,在开始学习的时候,我们可以用封装成盒子,老师家长可以提前给学生们做好,等到学生对于原理有一定的掌握之后就可以让学生自由发挥了,当然这种方式的连接可能会有一定的问题呢。
当然这个只是一种可能的思路,为了固定你可能会需要胶枪。
我会给出连线图,以及对应的程序,当然要确保是按照我的连接就好了。
其实我也不知道这么做是否是有意义的,毕竟是拍脑袋出来的,不过也许会对人有用吧。
可以有Scratch和c对照的Arduino教程,对于小学生,可以先只学习Arduino,而对于中学生,Scratch可以作为理解的入门和基础。
未完待续
To be continued!