麦克造物记——基于Boson Kit的小学生创客手册

麦克造物记——基于Boson Kit的小学生创客手册

目录

第一章 初窥门径

1-1    按钮台灯…3

1-2    换挡风扇…9

1-3    报晓的公鸡 …16

 

第二章 小试牛刀

2-1    暴躁的小猪…23

2-2    温控风扇…30

2-3    下雨警报器…36

2-4    感应发光小屋…41

2-5    智能防火小屋…46

2-6    声光互动蛋糕…51

2-7    惊喜礼盒…58

 

第三章 如虎添翼

3-1    防盗展台…65

3-2    智能路灯…71

3-3    复古烛台…77

3-4    找朋友机…83

 

第四章 大展拳脚

4-1    万圣节南瓜灯…91

4-2    密码锁…99

4-3    抢答器…105

 

拓展空间

自行车转向灯…113

戈德堡机械设计…117

内容提要

前言

        Boson Kit(造物粒子套件)的出现是偶然也是必然,就如我当了20多年的教师后,最终进入创客的队伍,致力研究并推广中小学的创客教育一样。

        2015年被称为创客的元年,“大众创新,万众创业”的口号频现于各大媒体。创客运动的本质就是一场教育,面向所有人的教育,而中小学的创客教育,正是“大众创新,万众创业”这一金字塔的基石。当“创客教育”很快被教育界接受,并成为热词的时候,我们开始思考下一个问题:创客教育如何真正在中小学落地?

        毫无疑问,仅仅靠着信息技术教师作为创客教育的主力军是远远不够的,创客教育需要更多非技术学科或非信息技术专业的教师参与,如数学、科学、艺术和综合实践活动等学科。否则,其育人价值将大打折扣。但我也清楚地认识到,即便Arduino已经将单片机编程技术的门槛降到很低,对于非信息技术学科的教师来说,编程也永远是一个很难跨越的障碍。即使这个门槛已经如同纸糊,轻轻一踹就倒,说服他们去尝试跨越也是需要颇费一番心思的。但是,如果不强调硬件编程技术,失去了新技术神奇魅力支持的创客教育将很难吸引更多的孩子参与。

        我和DFRobot公司的CEO叶琛聊起创客教育时,不经意间提出了以上观点,想不到他也在思考这个问题。叶琛是复旦大学多媒体互动艺术课程的兼职教师,他在上课时,发现好多艺术系的学生不愿意学习编程,设计互动艺术作品时总是为Arduino编程而犯愁。我们想:好吧,那就为这些艺术系学生和非技术学科的教师设计一套器材,让他们不用编程也能设计一些具备简单智能互动特征的作品。

        这就是Boson Kit的故事,一个与热爱、与艺术教育、与技术教育相关的故事。相对于著名的 LittleBits来说,Boson Kit的最大优势在于它支持几乎所有的三针接口的Arduino传感器。只要创意无限,Boson Kit能创造的作品也能达到无限。何况,“与”“或”“非”作为逻辑代数中最基本的三种运算,如果提供足够多的模块,甚至可以做出CPU模型,类似“我的世界”(Minecraft)中的红石电路。

        2015年暑假,我组建了一个小团队开发基于Boson Kit的课程,并着手编写教材,参与其中的是几位可爱的小女生。其中,肖筱是北京师范大学科学教育系的硕士研究生,本科专业为化学方向;赵叶滢是温州实验小学的科学老师,本科就读于浙江师范大学科学教育专业。她们经过一个学期的教学实践,完成了很多学生作品,形成了这本书的初稿。之后,温州大学教育技术专业的池梦茹和王思琪同学加入这个团队,完成了修改、完善的工作。书中大部分的插图(照片)由DFRobot公司的技术人员提供,在此表示感谢!

        肖筱和赵叶滢都不是技术专业的教师,也不懂编程,我们开发的教材内容需要的技术门槛很低,非技术学科的教师就能轻松驾驭,小学三年级到六年级的学生也能顺利开展学习。如果加上更多的传感器,面向初中、高中的学生开课也是可行的。我们希望有更多在手工制作方面有特长的艺术老师利用Boson Kit开课,带着孩子们设计出更多具有交互功能的艺术作品。

        这本教材从策划到编写、出版,差不多耗去了一年多时间,完稿后,我们才开始为这本教材命名。此时,常州管雪沨老师团队编写的关于Scratch编程的《麦克奇遇记》出版了。经过商量,我们决定将“麦克(英文“maker”的谐音)这个名字沿用下来,于是,就有了这本《麦克造物记》。

        造物是一项综合性很强的工作。简而言之,创客教育就是以造物的形式开展跨学科学习。为了凸显创客教育的“跨学科”特点,我们在教材中有意识地增加了一些与数学、科学、艺术相关的内容,希望能抛砖引玉,让教师设计出更多STEAM方面的学习案例。

        本书涉及的作品,都有专门拍摄的视频,供教师们参考。相关资源可以通过我的新浪博客或者DFRobot网上商城下载。

        谢作如的新浪博客地址:http://blog.sian.com.cn/xiezuoru

        由于时间仓促,且编者水平有限,书中难免出现不当和错误,恳请读者提出宝贵建议(可发送E-mail至xiezuoru@vip.qq.com),不胜感激。

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