用Scratch连接物理世界(北碚)PPT课件

Scratch的其他版本
• Scratch 2.0 • S4A（Scratch for Arduino） • Labplus（盛思） • Byob（Build Your Own Blocks ） • SNAP!（在线的Scratch） • ……
Scratch的扩展插件
• 指为Scratch开发的功能拓展插件，而不是完整的修改版 本。暂时命名为ScratchApi。
用Scratch连接物理世界
2014.7.7
• 为什么要连接物理世界 • 如何连接物理世界
虚拟世界
问题
物理世界
为什么要连接物理世界？
技术
教育
创客
ICT =
当前ICT课程现状
两个孩子的观点
• 观点1：
– ICT课程是令人厌烦的。每节课，我们学习怎么样使用微软软件和 Excel，以及制作文件。我并不感觉计算机很好，因为它不是令人快 乐的。但是，我喜欢在家登陆社交网站和玩游戏。我经常想设计自 己的游戏，我真的希望在学校学习怎么样制作游戏，并且能够与我 的朋友分享。
• 限于版权的限制，一般都是利用远程传感器协议开发。 • 优势：
– 不需要更换版本，保留原来的使用习惯； – 升级更加方便。
• 案例：
– kinect系列； – 游戏柄系列； – Snyff协议。
利用普通摄像头识别手势
• 难度：
– 识别的准确度不高，容易受干扰； – 很难提供多点的识别数据。
• 优势：
– 数字实验 – 互动媒体
Scratch几个被忽视的模块
• 马达模块 • 传感器模块
– 传感器板
• 滑竿、光线、按钮、声音、阻力（电阻） • 距离、倾斜
– 远程传感器
• 乐高WEDO系列 • 传感器板 • 耳机线 • Arduino等
Scratch的互动编程
乐高WEDO系列
• WeDo套装是学生可以在电脑上直接编程和连线控制机器人 的一款简单入门的新套装。套装包括了150多个积木组件，1 个马达，1个运动传感器、1个位移传感器和1个乐高USB Hub。
坚守创新，持续实践，乐于分享并且追求美好生活的人。 简单的说就是：玩创新的一群人。 创客，将创新视为信仰。
美国白宫创客活动
• 由总统奥巴马举办的（科学）展会展现来自美国各地学 生的创新项目、设计、实验。
创客研究什么？
《S4A和互动媒体技术》序中的观点
• 编程带来了一种新的理解世界的方式。 • 计算机革命是关于思考方式以及如何表
S
科学观念的 应用
T
人和技术手 段如何互动
E
技术如何与 人类社会相
互作用
M
数学的应用 ：
计量的方法
中美在教育方面的共识
美国：不让一个孩子掉队 中国：高考改革：分技能与学术两种模式
3/11/2021
学校创客空间建设
电子
加工 检测维修 展示收纳 书籍
名称
Ardunio学习套件 互动媒体技术学习套件 创意机器人学习套件 Scratch测控板、酷乐宅、Kinect、Makeblock、yeelight套件、树莓派套 件、pcDuino套件等 3D打印机（桌面型） 小型焊台、手持多功能电钻 数字示波器 实验室工具套装 防静电工作台（180*80*75） 激光打印机、不同规格的透明储物盒 电子高手进阶教程（1-5） 各种创客类书籍
• 观点2：
– 我们的学校信息技术课程主要是微软的办公软件，包括Excel, Word, PowerPoint等。我发现信息技术课程是乏味的。因为我么已经知道了 许多关于信息技术的知识。我家有一台苹果电脑，所以我非常希望 学习更多关于怎么样使用苹果电脑的东西。
思考：为什么学技术
学习 技术
更好地解决问题 更好地表达思想 更好地学习生活
Scratch和WEDO的结合
Scratch传感器板
• 一款让计算机连接物理世界的神奇工具。
国内百花齐放的传感器板设计
乐高WEDO和传感器板结合
如何拥有一款传感器板?
• 淘宝购买：
– 东北的奥松； – 深圳奥特森； – 深圳盛思Scratch BOX； – 温州。
• 自制：
– 带串口输出功能的单片机（机器人主板）。 – 利用Arduino自制（有现成的代码）。
– 价格低廉，功能强大； – 具备了图形化编程界面。
LED系 列
第1课 走进Arduino的世界 第2课 闪烁LED 第3课 按钮控制的LED 第4课 聪明的按钮 第5课 呼吸灯 第6课 光控LED
第1课 声控风扇 第2课 换挡风扇
风扇系 列
第3课 自动变速风扇 第4课 遥控风扇
第5课 摇头风扇 第6课 自动跟踪风扇
第1课 走直线小车 第2课 跳8字舞的小车
小车系 列
第3课 避障小车 第4课 防跌落小车
第5课 巡线小车一 第6课 巡线小车二
开源课程
一些心得
备受关注的STEM学科
• STEM是科学(Sineering)和数学(Mathmatics)英语首字母缩写。
– 价格便宜，能够进入课堂。 – 让学生学习最新的技术。
互动编程创意
S4A的创意作品：跷跷板
• 使用倾角传感器控制画面中的跷跷板。
感受智能家居：继电器插座
Arduino：最值得推广的开源硬件
• Arduino是一个基于开放原始码的软硬体平台，具 有使用类似Java、C语言的开发环境。Arduino诞生 之初是为嵌入式开发的学习而生，但发展到今天 ，Arduino被称为“科技艺术”，作为一种新“玩 具”，甚至新的艺术载体，吸引了各个领域的爱 好者。
被忽视的计算机接口
江苏的省编物联网课程
• 为什么要学习？ • 知识就是力量吗？ • ICT中的“C”如何体现？ • 科技素养来自哪个课程？
教育缺失了什么
令人痛心的钱学森之问 令人羞愧的诺贝尔奖 我们缺失什么？
– 课程； – 氛围； – 条件。
我眼中的创新教育
清华演讲：柔软地改变教育
创客是谁？
技术原本应该很有趣
• MakeyMakey，酷乐宅 • 老外玩“愤怒的小鸟”
• “请原谅我的表达方式，但是，连坐便器 都比计算机智能，真的。因为计算机与外 界是完全隔离的。”
——Alex Pentland（MIT Media Lab 学术带头人）
• ISA • PCI • COM • 并行 • 串行 • ……
达思考内容的革命。 • 教小孩计算机编程，将其作为传播计算
思维的一部分仍然是很重要的。 • 结合真实的项目和真实的硬件，能大大
推动小孩子学习编程的兴趣。
如何连接物理世界
Scratch是什么
当前Scratch的课程开设方向
• 数字化表达
– 数字故事 – 趣味游戏
• 编程工具
– 编程入门
• 互动编程