快速解答

從一個輸入位元和一個輸出位元開始,將它們連接在一起,讓學生在您解釋任何內容之前先看到電路運作。一旦這個連接有意義後,一次添加一個感測器或開關。將第一次課程限制為每組一個運作中的電路,並將多個位元的建構保留到第二堂課。

從未寫過程式的學生,往往以為機器人學習是從螢幕開始的。littleBits 證明了並非如此。Bits 透過磁力拼接,電路不是成功就是失敗,回饋立即呈現。這讓 littleBits 成為初學者的絕佳入門選擇,因為第一次的成功在幾秒內就能達成,而不是等程式碼區塊終於執行之後。

訣竅在於順序。如果你給一組學生一堆 Bits 和一張挑戰卡,那些已經像工程師一樣思考的學生會表現出色,而其他人則只能旁觀。本指南提供了一堂入門課程,在介紹感測器、開關或任何需要除錯的內容之前,讓每位學生都能獲得一次明確的成功體驗。

為什麼 littleBits 適合沒有程式背景的學生

littleBits 依照功能以顏色編碼:輸入在一側,輸出在另一側,電源在中間。學生不需要了解電壓或語法,就能看出電源 Bit 加上燈光 Bit 會產生光線。這種物理上的因果關係,正是程式設計所教導的邏輯,只是少了抽象層。

這對 littleBits 無需編碼課程來說很重要,因為入門門檻是機械性的,而非概念性的。閱讀或打字有困難的學生仍然可以拼裝電路並解釋發生了什麼。您先建立思考習慣,編碼可以之後再學。

  • 將第一個電路保持在兩到三個位元,以便因果關係保持明確。

在學生觸碰任何物品之前,先準備好教室

將零件按顏色分類到小托盤中,使每對都有一個輸入、一個輸出和一個電源。如果將所有東西都倒入一個箱子裡,前十分鐘就會浪費在尋找和交換上。使用已知初始組合的托盤也能加快清理速度並減少遺失的零件。

決定電源 Bit 在組裝中的位置,並示範一次卡入方向。littleBits 僅能以一種方向連接,因此強行連接的學生會認為 Bit 故障。展示磁鐵對齊方式,然後讓他們感受正確的卡入。

  • 在課程開始前測試每個 Power Bit 和電池,以免沒電的電池被誤認為是電路故障。

步驟 1:建立一個輸入和一個輸出

給每組一個 Power Bit、一個滑動開關,以及一個燈泡或馬達。請他們讓燈泡亮起和熄滅。先不要解釋電路圖。讓他們實驗、失敗一次,然後成功。燈泡對開關做出反應的那一刻,就是這堂課的核心。

該 littleBits i1 滑動開關 此處採用此設計最為理想,因為它使用堅固的塑膠撥桿來切換開關,對小手來說比按鈕更容易操作。同時,開啟和關閉的狀態一目了然,讓學生能清楚看見自己對電路的控制。

littleBits i1 slide switch

littleBits i1 滑動開關

  • 常見錯誤:讓學生在第一個輸入運作之前就添加第二個輸入。一個控制項,一個結果。

步驟 2:新增一個對房間有反應的感測器

一旦開關電路運作正常,請將開關更換為感測器。 littleBits i20 聲音觸發器 偵測您房間的噪音等級,當超過一定等級時發送開啟訊號。搭配燈光使用,學生可以拍手來開啟燈光。這一個改變就能將手動電路轉變為反應式電路。

littleBits i20 sound trigger

littleBits i20 聲音觸發器

這是 littleBits 讓學生難以忘懷的時刻。電路現在會對他們做出反應,而不僅僅是對一根槓桿。在您說出任何技術詞彙之前,請學生用自己的話描述開關和感測器之間的差異。

  • 檢查點:如果聲音觸發器持續觸發,表示房間太吵。請移至較安靜的角落或降低環境噪音。

步驟 3:將觸控與壓力作為另一種輸入方式

該 littleBits i11 壓力感測器 是一款觸控啟動的Bit。輕輕擠壓它的墊片即可啟動,施加的壓力越大,它發出的訊號就越強。將其置於震動馬達前,即可控制震動強度。這種漸進式反應是對可變輸入概念的溫和介紹,而可變輸入是程式設計的核心概念。

匆忙完成切換步驟的學生,會在這裡放慢速度,因為結果會隨著他們的行為而改變。這就是重點。您希望他們注意到不同的輸入會產生不同類型的控制,而不僅僅是開和關。

  • 常見錯誤:用鉛筆或工具按壓觸控板。請使用手指,讓學生感受按壓的力度範圍。

步驟 4:讓學生選擇下一個輸入

到目前為止,學生們已經使用過開關、聲音觸發器和壓力感測器。提供一個額外的選項,讓每組學生自行選擇。 littleBits i18 動作觸發器 運作方式如同自動門的感應器:當有人在附近移動時,它會向後續的 Bits 發送開啟訊號。它非常敏感,除非您想被偵測到,否則請不要動彈。將其與 LED 配對,即可打造一個安全照明燈。

選擇在此處至關重要,因為它將課程從遵循指示轉變為做出決策。請每組解釋他們為何選擇其輸入內容,以及他們預期會產生什麼結果。這個預測步驟正是真正學習發生的地方。

  • 檢查點:請每組展示他們的電路,並說出下次會改變的一件事。

步驟 5:將實體電路連接到程式設計概念

當學生建立並解釋了一個可運作的電路後,請介紹與他們已做內容相對應的程式碼詞彙。輸入是感測器或開關。輸出是燈光或馬達。條件是聲音觸發器啟動時會發生什麼事。他們已經在沒有螢幕的情況下使用了這三個概念。

這是通往實際程式設計的橋樑。當學生稍後開啟基於區塊的環境時,他們會辨識出輸入、輸出和條件區塊,因為他們已經實際組裝過相同的邏輯。這種辨識能力減少了許多初學者在開始之前就停滯不前的恐懼。

  • 在第一課中,將詞彙量保持在三個術語。一旦學生能自信地使用這三個術語,再增加更多。

第一堂課的序列一覽

  1. 準備托盤: 在課程開始前,給每組一個電源位元、一個輸入端和一個輸出端。 檢查點:每個托盤都配備經過測試的電源。
  2. 建造開關與燈光: 讓學生使用 littleBits i1 滑動開關來開啟和關閉燈光。 檢查點:每組都能展示燈光對開關的反應。
  3. 更換為感測器: 將開關更換為littleBits i20 聲音觸發器,讓學生拍手啟動燈光。 檢查點:學生能夠說明開關與感測器之間的差異。
  4. 新增壓力控制: 使用 littleBits i11 壓力感測器搭配震動馬達,以顯示可變的反應。 檢查點:學生注意到更大的壓力會產生更多的輸出。
  5. 提供選擇: 讓每組選擇 littleBits i18 動作觸發器,或重複使用先前的感測器來進行新專案。 檢查點:每組在測試前預測其電路會做什麼。
  6. 為概念命名: 使用學生已建構的電路,介紹輸入、輸出和條件。 檢查點:學生在句子中正確使用這三個術語。

在第一堂課中表現良好的位元

  • littleBits i1 滑動開關: 滑動開關是一種小巧且方便的方式,可用於開啟和關閉您的創作。它使用堅固的塑膠撥桿來進行前後切換。對於年輕學生來說,撥桿比小型按鈕更容易操作,而且開啟和關閉的狀態一目了然。
  • littleBits 聲音觸發器: 聲音觸發器會偵測您房間的噪音等級,並在超過特定等級時發送開啟訊號。試著搭配一個會發光的 Bit,打造一個能對您彈指聲做出反應的電路。它能將手動電路轉變為反應式電路,讓學生親眼看到電路對他們做出反應的瞬間。
  • littleBits i11 壓力感測器: 壓力感測器是一個觸控啟動的 Bit。輕輕按壓它的墊片即可啟動。施加的壓力越大,它發送的訊號就越強。它引入了可變輸入,讓學生體驗到不僅僅是開關控制。
  • littleBits i18 動作觸發器: 動作觸發器類似於自動門上的感應器:當有人在附近移動時,它會向後續的 Bits 發送開啟訊號。它非常靈敏。能為學生提供戲劇性且明顯的反應,並且非常適合作為安全燈專案使用。

第一堂 littleBits 課程不需要編寫程式、螢幕或冗長的說明。它需要一個能運作的電路、一個看得見的結果,以及一個能說出發生什麼事的學生。從一個開關和一盞燈開始,加入一個能感應環境的感測器,然後讓學生選擇他們的下一個輸入。程式語彙會在之後自然學會,因為他們已經親手建立了邏輯。