快速解答

在連接馬達、輪子或底盤之前，先用積木程式教導 micro:bit 的內建輸入與輸出。舉辦一個簡短的工作坊，讓每位學習者針對每個感測器撰寫、下載並測試一個程式，然後將兩個輸入結合成一個反應。這個順序能建立機器人所需的除錯習慣，讓建構階段變成組裝，而不是故障排除。

大多數機器人工作坊都在同一個點上失敗：機器人組裝好了，電池組也連接了，但什麼都不動，因為沒有人練習過閱讀程式。micro:bit 對此是一個很好的解決方案，因為它的按鈕、LED 矩陣和感測器無需任何額外硬體即可運作。你可以僅在主機板上教授 micro bit 程式設計基礎，等到邏輯熟悉後再加入馬達。

這個工作坊計畫按順序進行，從單一輸出到兩個輸入協同運作。每個步驟都包含最常讓初學者卡住的錯誤，這樣你就可以留意它，而不是在完成建置後才發現。

第一次課程前要準備什麼

每位學習者或每組需要一個 micro:bit、一台開啟積木編輯器的電腦或平板電腦，以及每塊板子一條 USB 傳輸線。請事先決定學習者要透過傳輸線下載檔案，還是透過藍牙配對，因為在課程中切換方法所花費的時間比節省的時間還多。列印或顯示積木類別，讓初學者不用搜尋就能找到 Input、Basic 和 Logic。

保持第一次課程除了電路板本身之外不使用其他硬體。馬達、輪子和電池組會引入電源和接線變數，從而隱藏編碼錯誤。只會閃爍的電路板比可能還有鬆動導線的底盤更容易除錯。

  • 為每個 micro:bit 標上名稱或編號，以免下載的檔案混淆。
  • 事先測試每條 USB 傳輸線；僅充電用的傳輸線無法傳輸程式。

步驟 1：故意讓一個輸出發生

從 LED 網格開始。要求學習者在程式啟動時顯示一個圖示，然後將其變更為另一個不同的圖示。目標還不是創造力，而是確認編輯、下載和執行的循環能夠從頭到尾正常運作。一旦學習者看到自己的圖示出現，該工具就不再顯得抽象。

這裡常見的錯誤是跳過下載步驟，並假設電路板會自行更新。讓每位學習者在執行前指向電路板，並說出他們預期會看到的內容。如果電路板顯示舊圖示，表示檔案未傳輸成功。

  • 檢查點：每位學習者都能變更圖示，並在自己的電路板上看到變更。

步驟 2：新增按鈕作為輸入

現在將事件連接到動作。按下一個按鈕應觸發特定圖示，按下另一個按鈕則應觸發不同的圖示。這就是 micro:bit 積木編碼的價值所在：積木以視覺方式呈現因果結構，讓學習者看到事件是包圍動作，而不是與動作並列。

要注意的錯誤是將顯示積木放在按鈕事件之外，這會導致圖示立即出現，而不是在按下時出現。請學習者描述圖示應在何時出現，然後檢查他們的積木是否符合該描述。

  • 檢查點：按下每個按鈕會產生不同且可預測的結果。

步驟 3：儲存值並變更它

引入一個變數作為計數器。每次按下按鈕就加一，數字會顯示在網格上。這是 micro:bit 初學者的概念性躍進：開發板現在能在按壓之間記住東西。變數名稱要簡短且有意義，例如 score 或 count，讓積木讀起來像句子。

常見的錯誤是在事件內部重設變數，這會每次按壓時清除計數，讓顯示卡在一。如果數字從不增加，請尋找 set 積木，那裡應該要用 change 積木。

  • 檢查點：數字會隨著每次按壓增加，並在按壓之間保持不變。

步驟 4：用條件組合兩個輸入

將按鈕與第二個輸入配對，例如搖晃電路板或光線感應讀數。使用條件判斷，讓動作只在兩者皆為真時發生。這反映了真實的機器人邏輯：碰撞感測器加上計時器，或光線讀數加上按鈕，決定機器下一步的動作。

這裡的錯誤是分別測試兩個輸入，並假設它們會結合。學習者必須同時觸發兩者，才能證明條件有效。如果只靠一個輸入就觸發動件，表示條件實際上並未包覆該動作。

  • 檢查點：動作僅在兩個輸入同時啟用時觸發。

步驟 5：建立感知-思考-行動迴圈

現在將您一直使用的模式正式化：讀取輸入、根據條件做出決定、然後產生輸出。讓學習者將這個三部分組成的迴圈寫在紙上，並將每個區塊對應到一個部分。為模式命名可以讓轉換到馬達的過程變得容易許多，因為馬達只是另一種輸出。

常見的錯誤是將迴圈視為一次性序列，而不是會重複執行的程序。如果電路板只反應一次然後忽略後續輸入，程式就需要持續檢查，而不是只執行一次序列。

  • 檢查點：電路板會持續回應重複的輸入，而不僅僅是第一次。

步驟 6：僅在邏輯運作正常後才添加馬達

一旦學習者能預測程式的行為，就可以引入移動。刻意讓第一個馬達程式保持簡單：一個方向、一個持續時間、一次停止。編碼已經熟悉，因此注意力轉向接線和電源，這才是真正的新變數所在。

常見的錯誤是在同一次嘗試中同時更改程式碼和接線。如果機器人行為異常，您將無法知道是哪個更改造成的。一次更改一項，測試，然後再更改下一項。

  • 檢查點：在添加第二個行為之前，機器人必須完全按照程式的指示移動。

工作坊流程一覽

  1. 先輸出： 在LED網格上顯示一個圖示，並確認下載與執行循環正常運作。 如果舊圖示仍然顯示，表示檔案未傳輸成功。
  2. 再輸入： 每次按鈕按下時觸發不同的圖示。 如果圖示在未按壓的情況下出現，則顯示區塊位於事件之外。
  3. 第三個記憶體： 使用變數來計算按壓次數並顯示數字。 如果計數保持為一，則設定區塊正在重置它。
  4. 第四個條件： 在觸發動作之前，需要同時輸入兩個值。 同時測試兩個輸入，而不是逐一測試。
  5. 第五個迴圈： 寫出感知-思考-行動模式，並將區塊對應到每個部分。 如果只反應一次，則程式不會重複執行。
  6. 馬達持續時間： 在程式碼可預測後，加入一個移動行為。 變更程式碼或接線，切勿同時變更兩者。

適合此工作坊的產品

  • 我的機器寵物：程式設計變色龍: 它配備了顏色感測器、紅外線感測器和RGB LED，可以透過三種獨特的遊玩模式進行編碼和程式設計，包括一種使用彩色動作卡來為寵物編程的編碼模式。這是學習方塊編碼基礎之後的實用下一步，因為相同的「感知-思考-行動」模式會透過感測器和彩色輸出呈現，而不是單純的LED網格。
  • Gecko Run：7顆替換彈珠組: 這是一包適用於Gecko Run彈珠軌道系統的7顆金屬替換彈珠，建議年齡為8歲以上。如果您的活動空間也設有彈珠軌道站，備用彈珠可以防止零件滾到家具下方時導致活動中斷。

在進行建構步驟之前先執行編碼步驟，您的研討會就不會變成故障排除環節。能夠預測程式行為的學習者，其除錯機器人的速度遠快於同時學習邏輯與接線的學習者。