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title: 學習報告
tags: [資訊科學教學法作業(2019)]

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###### tags: `資訊科學教學法作業(2019)`
# 學習報告
## 程式設計教學-Arduino機器人OBot
![](https://i.imgur.com/1hs02Ri.jpg =400x)
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### 運用教學法：
1.講述教學法：教師透過口述教導或介紹知識給學生，在剛進入程式的操作時，對基本程式操作和機器運作的知識有所了解。
2.合作教學法：將學生異質性2人1組，學習過程中，共用同一台機器人來操作，互相討論並分工合作學習程式的操作和完成作業。
3.PBL問題導向學習（Problem-based learning）：指教師在教學過程中，以實務問題為核心，鼓勵學生進行小組討論，以培養學生主動學習、批判思考和問題解決能力。
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:::info
### 課程設計緣由：
從104年開始教Scratch積木程式語言並帶學生參加競賽，當時只有國中在教，因此可以從基礎教到進階，106年開始國小也全面教Scratch，因此在107年引進OBot機器人結合Scratch可將程式輸出到機械中運行。
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:::info
### 國中階段課程規劃：
國一進行程式初探(或複習)，如 Code.org和Blockly Games讓學生用遊戲的方式進行，接著教Scratch製作遊戲，並舉辦校內競賽和參加全市和全國競賽，國二結合OBot機器人讓程式寫入可操作機器，國三運用Blockly Demo網頁，認識各種程式語言語法。
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==Code.org網站==
![](https://i.imgur.com/dMAFqmy.jpg)

==Blockly Demo網站==
![](https://i.imgur.com/h6HdXe6.png)
### 學習內容
- 課程對象：國二下學期學生
- 課程總節數：15節
- 軟體及硬體：mblock軟體、OBot機器人
- 學習內容：內建及外接LED燈、蜂鳴器、超音波感應器、紅外線感應器、馬達
- 分組方式：2人一組
:::info
### 運算思維學習重點:
![](https://i.imgur.com/yFbGdB6.png)
- 拆解（Decomposition）：將複雜的問題或系統分解成更小、更易於管理的問題。
- 模式識別（Pattern Recognition）：為了讓解決問題更有效率，將每個小問題分別檢視，思考之前是否有解過類似的問題。
- 抽象（Abstraction）：只注意重要的細節，忽略不相關的資訊。
- 演算法（Algorithms ）：設計簡單的步驟或規則來解決每個小問題。
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### Arduino系統架構:
![](https://i.imgur.com/sO1F4gW.png)

### 課程設計(以馬達教學為範例)：4節課
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### 教學法運用：PBL教學法
運用方法：OBot機器人中，著重在學生運算思維和解決問題的能力，老師在教完基本的操作指令後，實施以下步驟：
1.拋出問題，例如：這台機器人為什麼走不直? 轉彎為何無法轉直角? 
2.組員討論和蒐集資料
3.教師觀察學生討論
4.學生透過解決問題的過程獲得能力
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#### 壹、準備活動
一、引起動機：先試玩紅外線遙控車
![](https://i.imgur.com/gBzLLFU.png =200x)
![](https://i.imgur.com/jZCLvQt.jpg =300x)

二、mBlock軟體的下載與安裝
https://www.mblock.cc/zh-home/
![](https://i.imgur.com/qIBQpsn.png)

三、OBot機器人的組件認識
http://obot.kaise.com.tw/
![](https://i.imgur.com/gcJUWlQ.jpg)

四、軟硬體的連接
![](https://i.imgur.com/Tc3gYkk.png)

五、認識腳位
![](https://i.imgur.com/khVh8W1.png)

#### 貳、發展活動
動感機器人：OBot機器人功能元件─馬達
一、馬達和左右轉：認識左右馬達和轉速
   (1)馬達轉速：0~255
   (2)馬達前後：高低電位
   (3)馬達轉彎：轉速差
   ==基本元件==
   ![](https://i.imgur.com/KScvXLZ.png =350x)

二、鍵盤控制
   (1)線控車跑呀跑：一鍵驅動(連接傳輸線)
    ◎老師示範→學生仿作
     ![](https://i.imgur.com/kKSxp8z.jpg=300x)

   (2)線控跑呀跑－按一下走一點(連接傳輸線)
    ◎分組動腦→討論與分享
   (3)OBot機器人左右轉(連接傳輸線)
    ◎老師示範→學生仿作
![](https://i.imgur.com/VcM6U0l.png =250x)


三、上傳程式、離線操作
 
四、闖關問題:
(1)直線校正到前方指定方框內
   ![](https://i.imgur.com/jrsqnkm.jpg =300x)
:::warning
引導思考:
- 觀察小車前進路線
左偏移---為什麼？---解決策略
右偏移---為什麼？---解決策略
- 距離
超過---為什麼？---解決策略
不足---為什麼？---解學策略
:::
(2)直線前進並轉彎到指定方框內 
 ![](https://i.imgur.com/G5jOzGF.png =260x)
:::warning
引導思考:
- 觀察小車轉彎角度
角度轉不夠---為什麼？---解決策略
角度轉太多---為什麼？---解決策略
- 觀察小車轉彎方式
一停一動---轉彎方式?
一快一慢---轉彎方式?
一前一後---轉彎方式?
:::

#### 參、綜合活動（延伸活動）
一、Arduino編輯模式下:
![](https://i.imgur.com/mv2MsMt.png)
:::warning
引導思考:
- 觀察積木方塊裡的內容跟Arduino文字內容有何關係?
- 修改積木方塊跟Arduino的內容，誰比較快?
- 程式大量時，那一種語言(圖形或文字)可能比較方便使用?
:::
二、嘗試用純文字的方式將馬達的前後左右走設計出來

課程結束----

==學生進行直線前進及轉彎活動==
![](https://i.imgur.com/syLnfXK.jpg =300x)
![](https://i.imgur.com/Ud1z1Ta.jpg =300x)

補充影片-新工作：機器人工程師
{%youtube mIvEBSgyzNg %}
補充影片-機器人大未來
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