文:Makeblock创客工场
mBot作为一款入门级编程机器人套件,在搭建、编程和控制中都能够让使用者轻松自如的上手。但是,如何系统性的教学及培养孩子的“计算思维”、“编程意识”、“艺术审美”等能力,让孩子知其然也知其所以然,这也是困扰老师及家长们一个重要问题。
小M想向大家推荐一本名为“Makeblock教师培训手册v2.0版本”,该手册主要用于给老师或者家长及孩子学习mBlock图形化编程,目前以mBot图形化入门编程为主,后期将会持续更新。
手册分为mBlock介绍、多彩的LED、mBot动起来、超声波传感器的应用、遥控功能的实现和沿线行走六方面讲义,主要解决mBot结合mBlock的编程知识。
1、mBlock介绍
“工欲善其事必先利其器”,在手册内容了解前,可以先认识mBlock和mBot的一些基本情况。
mBlock是Scratch和Arduino的结合体,面向STEAM教育领域的图形化编程软件。mBlock的中文名称叫 “慧编程”,于Scratch 2.0/3.0基础上进行二次开发(Scratch是很多学校推广使用的图形编程软件),mBlock的基本功能如下:
1.通过拖拽和放置程序块“编写”你的程序;
2.使用编码画图、编故事、写项目和制作游戏;
3.通过Makeblock初学者套件、终极套件和更多的项目搭建Makeblock RJ25 线路系统;
4.上传程序至Makeblock机器人;
5.将积木化的程序完全转化成Arduino编程语言,以便用户能学会更高级的编程技能;
用三种预设控制模式,让mBot更“智能”;当孩子使用图形化编程控制,学编程就像搭积木,只需简单拖动并组合积木式指令模块,就能让mBot迅速作出响应;还支持丰富的声光动拓展包和游戏化编程软件M部落,让编程“玩”法多样,趣味无穷。
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mBot配套易上手的图形化编程软件mBlock,让初学者也能自如操控机器人完成复杂的指令,孩子不仅能用预设控制器一键控制,还能选择编程模式。
手册上除了对基础性知识有详细的介绍外,“常用指令模块的讲解”也能让孩子迅速上手,通过启动键、循环语句、等待、条件语句等,在不断的教育和普及下,有益于孩子建立初步的“计算思维”。
2、多彩的LED
在“多彩的LED”章节中,可以让孩子多尝试丰富颜色,实现霓虹灯闪烁的LED;也可以让孩子自由配比颜色,从现在开始培养孩子艺术的审美能力,跨学科多维度发展。
在LED这一章节中提及“变量的引入”,在程序中,有些重复参数免不了需要一个个手动更改,然而这种方式及繁琐又容易出现错误,而解决这个问题很好的一种方式是变量的应用。变量是被命名的计算机内存区域,合理的利用变量可以在很大程度上提高编程效率和增加程序的可读性。
在教育孩子这一问题时可以让他们把变量想象成一个盒子,而编程的程序可以随时存取放在盒子里的“东西”(数据)。
在基本知识的了解后,接下来是让mBot动起来。“mBot动起来”这一章节主要介绍了mBot基本运动控制、mBot走正方形等内容,以步骤的形式详细介绍了如何让mBot动起来以及具体编程,在此过程中教师可引导孩子们思考,mBot行走路线是否为正方形,如果不是,为什么会出现这样的问题。
在引导中让孩子发散思维,养成自己解决问题的能力。
4、超声波传感器的应用
而在“超声波传感器的应用”中,通过认识超声波传感器及数值的读取,让孩子用编程实现mBot跟随人的移动、根据距离的远近自动调整行进速度,自动避障等功能。(具体的超声波传感器认识和工作原理可下载“手册”获取)
5、遥控功能的实现
还有“遥控功能的实现”,用mBot来一场桌上足球、多人竞技比赛当然少不了遥控功能啦~孩子在认识一些硬件功能和内在原理后,可以尝试编写红外遥控程序及2.4G遥控程序(具体操作可登陆Makeblock教育站获取)。
在编写红外遥控程序时,可运用“如果……那么”进行判断,完成上下左右键控制方向。在编写红外遥控程序时,可让孩子编写步骤不同效果类似的程序,体验其中的逻辑差异。而在2.4G遥控程序时,可尝试使用2.4G模块与手柄配对。
6、沿线行走
第六讲是有关于mBot的沿线行走功能,巡线模块可以检测黑线和白线,根据巡线传感器的工作原理,了解巡线传感器的四种数值,可以使得mBot悬崖勒马(反跌程序)、路口巡线或是时间巡线等。
更多原理、内容以及编程的步骤,可登进Makeblock教育站,或在Makeblock创客工场微信后台回复关键词“手册”,即可收到手册获取方式。
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