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學生指揮機器人 培養「程式設計」能力

台灣好新聞/地方中心/台北報導 2019.09.17 14:12

地方中心/台北報導

北投國中課堂中,學生按滑鼠左鍵搬動幾塊「程式積木」,儲存,然後執行,ㄟ!機器人動了!「喔,沒有那麼難嘛!只要邏輯正確,就可以讓機器人做出我們想要的動作。」剛入門的學生很有成就感,這是過渡到新課綱好的開始。


108課綱已正式上路,國民中學階段成立「科技領域」,具體回應了社會對於科技教育向下扎根的期待,其中「資訊科技」課程架構的最大特色,是在課程主題之中加入「演算法」與「程式設計」兩項課程,並建議善用「圖像化積木程式語言」工具,藉此培養學生的「運算思維」能力,希望在教學現場激盪出不同的學習火花。


北投國中於108課綱上路前,便已開始著手設計資訊科技課程活動,邱森德老師表示,在106學年申請臺北市教育局的「程式教育課程實驗計畫」,規劃於第8節時間進行小範圍的課程實驗活動,包含圖像化積木程式、基礎電路控制板的運用,並開始購置mBot輪型機器人。107學年增購mBot輪型機器人,正式推動mBlock與mBot課程,期間並辦理「北區科技教育探索活動」,對校內師生辦理多個場次的體驗研習,這些課程實驗計畫及研習活動的實際經驗,正好得以銜接108課綱的資訊科技課程主軸。


邱老師運用mBlock積木式程式軟體工具,搭配mBot輪型機器人硬體設備進行「程式設計」教學活動,有別於以往單調的軟體擬模,透過軟硬體結合的實作教學模式,真實呈現出程式設計對於硬體控制的具體作用,希望能提昇學生對於「程式設計」課程的學習興趣與學習成效。


在邱老師的課程活動中,先引導學生進行問題拆解、演算推理,建立程式邏輯流程,再藉由mBlock積木式程式工具,將程式邏輯流程轉化為對應的積木式程式語言。mBlock的優點在於學生不需背誦程式指令,也不需擔心輸入錯誤的程式語句,因為所有基礎程式語法皆以圖像化的積木程式呈現,學生只需運用滑鼠進行積木程式的拖拉與堆疊動作,即可架構出基礎的程式作品,再上傳至mBot輪型機器人中執行,透過mBot的執行動作,印證程式邏輯。而mBot輪型機器人以Arduino相容控制板為核心,主體結合了聲音、LED、按鈕、光感、馬達、超音波、紅外線等控制元件及感測器,並具備模組設計、快速組裝、易於操控、故障率低等特色,方便學生聚焦於程式設計的學習活動。


108課綱強調培養學生解決問題的思維與能力。透過mBlock與mBot軟硬體的整合應用,經由問題拆解、演算推理、建立流程、程式編輯、修正除錯、硬體執行等學習歷程,完成不同的學習任務,以做中學的教學方式引導學生進行學習,並將這些學習活動與生活情境相結合,轉化為實際的生活應用能力,以因應新時代的發展需求。

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