[教育時光機 EP5] 程式教育的新興生力軍登場!－micro:bit x 自動販賣機

在EP1至EP4的專欄中，我們認識了傳統教育如何結合新興科技，不論是投影機、電子白板、Scratch，這些科技的目的都是為了提升整體的教育現場成效而誕生
如今隨著STEAM教育理念的盛行，程式教育也與時俱進，設計方面更著重於方便攜帶、多功能性、可延伸性等。其中又以英國廣播電視公司（BBC）所設計之micro:bit微型電腦開發版，成為風靡全球的程式教材！

ｍicro:bit 是一款由英國廣播電視公司（BBC）推出的專為青少年程式設計教育設計的微型電腦開發板。micro:bit尺寸雖然只有火柴盒的大小，但集成了種類豐富的電子模組：5x5 LED顯示幕，兩顆可程式設計按鍵，加速度計，電子羅盤等，因此能夠輕鬆勝任各種程式設計相關的教學。此外，ｍicro:bit也可以通過鱷魚夾與各種電子元件互動，支援讀取感測器資料。

micro:bit擁有一個簡單且容易使用的程式編輯介面，讓孩子用很簡單的滑鼠拖拉積木方塊的方式，在瀏覽器上輕鬆地完成複雜的程式撰寫

今天就讓我們使用智高#1269 - 編程積木應用套件 micro:bit專用，製作一個簡單的自動販賣機，一同踏入micro:bit的世界吧！

◆課前準備（10分鐘）

1、 與學習者介紹micro:bit與智高智慧主控盒，亦可讓學習者體驗micro:bit程式設計網頁之功能。

2、準備模型所需零件，主控盒需使用3顆電池3號電池。

◆示範模型製作（20分鐘）

可參考以下組裝步驟將模型一步步組裝。

步驟1：將兩個3孔長條、兩個短結合鍵與兩個5孔超長條依照圖示結合。

步驟2：將步驟1、5x5正方框與兩個5孔超長條依照圖示結合。

步驟3：重複步驟1與步驟2，完成兩個物品架。

步驟4：將一個180度伺服馬達轉至0度，使用短結合鍵與物品架結合。請勿手動轉動180度伺服馬達，以免造成馬達損壞。

步驟5：將一個180度伺服馬達轉至180度，使用短結合鍵與物品架結合。請勿手動轉動180度伺服馬達，以免造成馬達損壞。

步驟6：將步驟4與步驟5放置於5x13超長方框上，並與底盤連接（位置可任選）。

步驟7：將5x13超長方框、5孔超長條與IR感測器結合，如圖所示。

步驟8：將5x13超長方框、5孔長條與智高智慧主控盒結合，如圖所示。

步驟9：將感測器與智高智慧主控盒放置與底盤上，兩者至少需間隔3個孔洞。

步驟10：將左側180伺服馬達連接P1杜邦街頭、右側180伺服馬達連接P2杜邦街頭、IR感測器連接P8杜邦街頭。

務必確認安裝至正確編號的街頭，以免模型無法運作！

步驟11：進入程式設計網頁編寫以下程式

程式邏輯：                                                                                                                       1.建立變數coin紀錄投幣次數，並於開啟時將變數coin歸零、物品架定位。     2.當IR感測器偵測到硬幣投入時，將變數coin加1並顯示目前投幣次數。　　　　　3.若A按鈕被按下且投幣次數≥1，則將變數coin減1並掉落左方物品。                 4.若B按鈕被按下且投幣次數≥2，則將變數coin減2並掉落右方物品。

◆學生製作模型與遊玩（25分鐘）

1、 讓學生自行組裝自動販賣機模型，教師適時提供協助即可。

2、 完成的學生可開始遊玩，亦可調整販賣機模型與物品以增加變化性。

※若IR感測器出現不斷偵測到物品的狀況，可於投幣孔後面加上一條黑紙，藉此讓IR感測器在閒置時不會判定偵測到物品。

◆總結與收拾（10分鐘）

1、 教師可於課程最後進行總結，介紹自動販賣機的歷史與由來。

2、 請學生拆解模型、分類並正確歸位，須提醒學生使用扳手拆除零件而非硬拆。

◆科學原理

此模型使用的科學原理為「變數」。

所謂「變數」，是指一個不固定且會隨時改變的數值。變數用於記錄會改變的資料或數值，常用於記錄數值的變化；在遊戲上運用，例如：利用變數設定角色血量、生命值或累計次數，此時變數可儲存你要的資料或數值以方便修改。                       　在本模型中，我們使用變數紀錄投幣次數，它將能不斷增加或減少，讓我們得以依照不同的金額販賣不同的物品。

◆後記

micro:bit是近年來風靡全球的程式教育教具，其最大的特點，就在於只需透過USB連接到電腦上，即可馬上執行。無需埋頭組裝零件、安裝軟體，購買齊全的感測器和其他電子零件，在有限的教學課程中是很大的優勢！

micro:bit還有許多功能等著我們去挖掘，讓我們一起期待接下來的冒險吧！

關鍵字參考：

程式教育、micro:bit、自動販賣機、紅外線感應、變數

課綱參考：

科-J-A3 利用科技資源，擬定與執行科技專題活動。

運 t-IV-1 能了解資訊系統的基本組成架構與運算原理。

運 r-V-3 能利用程式語言表達運算程序。

資 P-IV-1 程式語言基本概念、功能及應用。

設 k-IV-1 能了解日常科技的意涵與設計製作的基本概念。