2019年4月28日 星期日

亮LED燈的運算思維


  (2018/12/28)

一、前言：
無需艱澀的Java開發語法，同學已學過App inventor 手機版的積木式語言練習，
體驗過積木遊戲式程式設計，相信對程式基本結構，有初步的體驗，今天我們
來開始玩micro:bit，它也是以積木式語言來練習，我們先從模擬器來設計程式，
進而讓各位動手做micro:bit硬體接線。就先設計學習單，在構思階段如下所示
流程圖，為完成一個創客作品的過程用流程圖表現出來，希望能同學間對話時，
用此圖表做為後設思考的表徵。
基本概論講義連結

二、學習單：
以下有八個任務，分成兩張學習單
進入micro:bit 積木程式設計網頁，老師先解釋流程圖的內容。
先不發 micro:bit 給同學，直到同學能完成任務 1~6。
盡可能由同學自己想怎麼做，老師頂多只是提示，
但同學可以互相討論如何才能完成
老師給的任務，希望自己摸索。

第一張學習單：
Task 1：在模擬器上顯示你的座號
Task 2：在模擬器上顯示一個英文字母
Task 3：在模擬器上顯示一個心形圖案
Task 4：在模擬器上顯示一閃一閃的燈，
並全螢幕顯示，看看別人的作品。

       第二張學習單
       同學可利用迴圈讓LED燈從左到右亮燈，如下圖Task 5所示：
       若採用寫程式的角度來說明，剛開始同學可能不易容易理解，
       所以對於初學者還是應該從一步一步來說明~~


       Task 5：讓第一列的LED燈從左到右亮起

           
  • 同學們一開始是用這程式來學習，你聽得懂嗎？
如上的任務：讓第一列的LED燈從左到右亮起
一、解析：思考一下：我們就打散重練，再往下看囉！
                  第一列代表y=0；從左到右 代表x=0到x=4
  • 一顆燈一顆燈亮起來，這是學生最容易理解的方法
  • 運算思維的第一步
二、請同學們觀察如何拆解及找【相似】的東西
  • 如何拆解：如下圖的拆解，共拆成【相似】的部份有五個
  • 折解後有何發現：拆解後，發現除了x的值依序增加外，其他都一樣
  • (運算思維的第二步)
三、利用【重複5次】的抽象積木來簡化複雜工作
  • 加入【重複5次】的積木
四、利用變數來取代X的值
  • 由於X的值不是固定，而是有規律的從0，依序增加到4，所以就用一個變數來替代
  • 先取一個變數的名稱，這邊取變數的名稱為X
  • 取完名稱後，要設定【變數X】的初始值，這邊設【變數X】的初始值為0
  • 將亮燈x後方的數值，用【變數X】來取代
  • 當燈亮一顆後，要將【變數X】的值增加1
五、變數【設為】與【改變】容易混淆
  • 同學們最常搞混
  • 所以又可將程式改為
(運算思維的第三步)
六、利用【新的抽象積木】取代前面【重複5次】的積木來更簡化複雜工作
  • 這個【新的抽象積木】是結合了【變數】與【重複】兩種功能的迴圈積木

  • 利用新積木取代上面的程式
      是否感覺精簡了很多，只需6個Block，但沒有經過上面的推演過程，
    若剛開始要同學們寫出這樣的程式，是不是比較不容易呢！
  • Task 6：按A出現LED燈從左到右亮起，按B出現LED燈從右到左亮起。

         發 micro:bit 給學生，由學生自己摸索，要是都沒有人能成功。
         老師就再給一點點提示。

結論：由micro:bit積木程式設計練習，本學習單以LED顯示設計為主，
             同學們透過軟硬體的設計，還有各式各樣的創意可想像。
     總之本學習單-亮LED燈的運算思維就是把你想做的事情用機器(micro:bit)
     聽得懂的話講給它聽，它聽了你的吩咐之後，要能做出你想要的結果。
備註：
microbit 電路板強大的音樂功能，程式就可以做收很棒的音效及音樂

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