2019年1月13日 星期日

利用四軸飛行任務卡進行具運算思維的四軸飛行課程

在課程前先理解何謂運算思維?

計算思維=運算思維;Computational Thinking by JULES

為什麼是四軸飛行器?


利用四軸小飛機來培養小朋友的空間邏輯、手眼協調、小肌肉動作與發展。

同時透過飛行任務,設計飛行任務卡,培養小孩的邏輯思考能力,程序思維與空間推理是運算思維中演算法的先備經驗,在幼儿園與小學低年級階段,是孩子建構的黃金期。孩子透過遊戲化學習模式,在遊戲過程中建構經驗,在愉快的學習氛圍提升學習效益。



程式語言是未來的第三語言,而程式語言只是工具,思維的建構才是學習的關鍵。




#設計概念

透過設計飛行任務,編輯完成任務的飛行程序。

教學時,教師可以利用任務卡先行講解飛行任務的順序,更具象協助學生的思考認知,讓學生在實際飛行操控過程,也有參考依據。

後續課程,只提供孩子飛行任務,讓孩子原先透過飛行任務卡,模擬飛行程序處理,經過小組反覆討論與交流,再進行實際飛行,完成任務。孩子在這個階段的學習,可以藉由合作學習,培養合作精神,尊重不同意見的想法,相互交流,發現並學習自我之不足。

在設計飛行程序的過程,也是運算思維中演算法的學習,培養具邏輯的程序解決辦法。

另外,感謝 洪雅慧老師分享,可以透過飛行任務卡,讓學生在學習四軸程式編輯的過程,先利用任務卡進行學習練習與記錄。飛行任務卡可以作為四軸程式設計教學的輔助教具,搭配類似Tello Edu這類四軸編程軟體,進行虛實學習整合。

#運算思維
#空間邏輯
#邏輯思維

2019年1月8日 星期二

bpi:bit 原廠韌體燒錄


近來,microbit全世界火紅,除了英國、新加坡與香港,在台灣的教育界,同樣廣受歡迎。不過,今天要與大家介紹一款台灣自製研發的開發板bpi:bit(Webduino Bit),詳細介紹在官網教學網頁亦有介紹,課程介紹如下:
  1. 教學官網
  2. 詳細規格
  3. 教學文件

因為第一次使用,結果沒5分鐘,被我玩壞了...(崩潰)。不是東西差,是我太弱了

結果,我的bpi:bit完全沒有反應,完全不知發生甚麼事???只有背面一個紅燈閃啊閃的(如下圖)



好吧!趕快找文件...

皇天不負苦心人,在原廠Github上找到文件了!
為了讓大家更清晰一點,整理文件如下:


2018年8月3日 星期五

小玩 Scratch 3.0 之 micro:bit 篇

Scratch 3.0 Beta 終於在美東時間 8月1日正式上市(Try the Scratch 3.0 Beta today!),網路上也有許多大師紛紛介紹,提供我們學習。讓我們來看看吧!

  1. Scratch 3.0的3大重點(Cavedu)
  2. Scratch 3.0 beta 版正式開跑!(邱信仁老師)
  3. Scratch 3.0 版本比較(易心科技)
  4. 當 SCRATCH 3.0 遇上 MICRO:BIT


Scratch 的好玩與好處,我就不多介紹了!接下來,跟大家分享一下用 Scratch 3.0 Beta 玩 micro:bit 原版玩法。

連結 Scratch 3.0


  • 進入編輯介面


連接 micro:bit
連結 micro:bit 必須先下載並安裝 Scratch Link。


  • 安裝Scratch Link


  • 連接 micro:bit (連接micro:bit,需先下載 Scratch-microbit.hex 檔;並將 HEX 檔存放入 micro:bit )


新增 micro:bit 的【擴展】積木

  •  點選添加擴展
  •  新增 micro:bit 積木
  • 連接 micro:bit 成功 (會顯示micro:bit 裝置名稱)
  •  新增 micro:bit 積木成功

顯示橘色驚嘆號,表示未連接裝置。點選橘色驚嘆號可以進行重新連接!

顯示綠色打勾符號,表示已連接 micro:bit


Scratch 3.0 Beta 的 micro:bit 積木
  • 積木功能介紹



2018年7月21日 星期六

「SumoCar 相噗車」的發展回顧

 

看了網站上有相撲車,我也興起了自製相撲車的想法,幾經好友們的協助,在軟硬體的結合下,終於有了我第一代的SumoCar出現。後來,在宇宙機器人Transformer與李俊青老師的開發與加持下,出現了我第二代的「YWROBOT SENSOR MODULE ROBOT」。


事實上,當時的想法很簡單,3D列印方興未艾,我想讓孩子可以利用3D列印、剪紙勞作、LEGO積木等,設計自己的車子外型。利用課程模組化概念,學習中可以學習設計的經驗、3D建模的技巧、機械結構的概念。



接著,透過機電整合接觸電學與電路的基礎,從知識結合技能,更高階的才是運算思維與程式設計的部份。這些,都可以在一台小小的車子上實踐!形成課程模組。
(可以參考台北市日新國小BEST課程)

也許,玩車子現在已經變成一種形式上的表面效度,但我覺得更重要是孩子快樂嗎?課程的設計與整合,學生學到什麼,或體驗到那些經驗?



很高興捷達的翁如玉總經理從當時就一直支持我這個理念,這兩三年來,經過大家都貢獻與智慧,新的車台有了,透過樂高積木平台的應用,能夠應用的範疇更廣泛。



為了能在課程中更加容易的操作與使用,課程也需要有硬體的核心,所以Jector 9453出現了!它的設計是一個整合Arduino NANO與L293D馬達驅動晶片。雖然市面上此類產品很多,多數是NUO,而轉為 Nano 的話,其實芯片核心並沒有變化,但是封裝從 DIP28 改為 TQFP32,軟件方面都不需要變動,程序也通用。硬體上則多了4個引腳。



Jector 9453解決了設備硬體核心的需求,設計的A01、A02、B01、B02可以利用指撥開關與D4、D5、D6、D7進行訊號通斷的控制。

車台有了、微控制板也有了,東西雖不花俏,沒有跟上議題的熱潮!


但這就是教育,我覺得永續才是真正的價值,可擴展性才能被廣泛應用。9453控制板與Sumo基板未來不只是車子,更可以是教育機電應用的好工具或教具。


案例概念

Jector 9453 NANO Bootloader過程全紀錄

2015年2月,曾經因為興趣,寫了一篇《自造你的ARDUINO UNO板》教程,希望透過Step by Step的方式,紀錄並分享我自己的製作經驗,和大家一起學習與研究。製作過程是利用ATMEGA328P-PU PDIP-28 微控制器、麵包板和相關的電子零配件,自造一片自己的Arduino UNO板子。

因緣際會,剛好台灣的捷達科技也開發了一片Jector 9453控制板,不過Jector 9453控制板的設定是Arduino NANO+L293D相容板,所以如需進行Bootloader時,部份過程需要調整,本文主要內容就是介紹Jector 9453控制板,並說明如何進行Bootloader燒錄。

接線:
  1. Jector 9453控制板燒錄Bootloader(Optiboot)需要一片arduino nano來完成燒錄,燒錄過程LED13一直閃爍,如果不閃爍即表示無回應。

  2.  
  3. 利用雙頭母杜邦線,接好線路。上方是支援燒錄的Arduino NANO,下方則是改接Jector 9453 ICSP的位置。

設定「偏好設定」
(這個步驟是為部份版本的Arduino IDE設定,一般可以忽略。)

  1. 打開偏好設定

  2. 加入網址:https://github.com/Optiboot/optiboot/releases/download/v6.2/package_optiboot_optiboot-additional_index.json

  3. 接著選 工具→板子→板子管理員,在最後應該就可以看到Optiboot 6.2的項目,選安裝。

載入ArduinoISP燒錄範本

將ArduinoISP程式上傳到Arduino版子,ISP程式可在IDE介面 檔案 > 範例 >ArduinoISP目錄內的ArduinoISP.ino 檔案,開啟後,上傳到Arduino Nano上。
**這個步驟就是讓Arduino Nano成為ISP燒錄器**



進行燒錄


依照順序選擇
  1. 工具
  2. 開發板:Arduino Nano
  3. 處理器:ATmega328P
  4. 序列埠(選擇你的Arduino Nano連接埠)
  5. 燒錄器:Arduino as ISP
  6. 按下燒錄Bootloader
  7. 接著,你會看見Arduino Nano板子上的TX、RX燈號不斷閃爍,不到一分鐘即可燒錄完成。




Jector 9453控制板的參數:
  1. 主控晶片:ATmage328P-AU(默認Arduino NANO bootloader)
  2. USB串口晶片:CH340
  3. USB介面:MicroUSB
  4. 電機驅動晶片:L293D
  5. 電源要求:+6-12V
  6. 數位I / O:12組(D2 \ D3 \ D4 \ D5 \ D6 \ D7 \ D8 \ D9 \ D10 \ D11 \ D12 \ D13)
  7. PWM腳位:6組(D3\ D5\ D6\ D9\ D10\ D11)
  8. 類比腳位:8組(A0\ A1\ A2\ A3\ A4\ A5\ A6\ A7)
  9. I / O輸出:40 mA
  10. Flash:32 KB(ATmega328P)4 KB用於bootloader
  11. SRAM:2.5 KB(ATmega328P)
  12. EEPROM:1 KB(ATmega328P)
  13. 時脈速度:16 MHz
  14. 工作電流:50MA(不含電機驅動器電流)
  15. 接腳(Pin)形式:3Pin GVS(杜邦)標準介面
    (G-地V-5V S-訊號黃色對應數位;藍色對應類比)
  16. 指撥開關:控制晶片D4 / D5/ D6 / D7訊號與電機驅動器通斷
  17. 電機控制管脚:
    D4(方向)/ D5(速度)控制電機AO1/ AO2
    D7(方向)/ D6(速度)控制電機BO1/ BO2
  18. 電機驅動:≤1000MA

驅動程式下載連結


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