甚麼是 micro: bit?如何成為英國學生的STEM入門工具?

Written by Patrick Guan

Let's have a glance at the future together. Tech creates magic. #Python #HTML #CSS

August 21, 2022

BBC micro:bit 是一款小型電腦,用以學習軟件和硬件如何協同工作。它具有 LED 燈顯示屏、按鈕、傳感器和許多輸入/輸出功能,您可以對其進行編程和物理交互。最新的 micro:bit 甚至增加了聲音感應和播放功能。 micro:bit 也可以被稱為微控制器,它的電路板及晶片包含了一個可以編程以執行特定任務的微控制器,內存、存儲和物理輸入/輸出設備,及按鈕和 LED 顯示屏,已算是一部迷你電腦了。

micro:bit是一種新技術,微控制器開發板(MDB),與 Arduino 等其他微控制器一樣。傳感器向嵌入式微處理器報告信息,你編寫的程序決定如何處理這些信息,然後通過向燈、電機、揚聲器、顯示器或其他設備發送指令來產生結果。這都是通過創建、輸入和輸出設備連接到微控制器的電路來實現的。

Source:microbit
Source:microbit

micro: bit 的理念及開發

2015 年,英國廣播公司(BBC)試圖推廣及宣張孩子具有科技觀的重要,說服保守的英國政府應該為英國的每個孩子配置一台個人電腦,以此作為讓孩子們在 STEM職業和編程方面的起點,免於過度落後或遲於接觸而失去興趣。

BBC 早在 1980年代通過為學校創建 Acorn BBC Micro 系列微型計算機而取得了類似的成功。當時的Raspberry Pi 是一種價格實惠且功能強大的 個人電腦選項, 亦是由英國人所發明的。然而,配給每個英國學童一個 Pi 對 BBC 並沒有甚麼幫助。因此,需要發明一項新的產品。這就是!BBC micro:bit 誕生了。二十多個行業合作夥伴簽署了合作協議,今天的micro:bit 由非營利組織生產和支持 Micro:bit 教育基金會。

micro:bit 對教育工作者有重要的意義,它很價格很便宜——大約 15 美元,帶有 USB 電纜、電池盒和電池,LED燈、接觸器等等。它具有非常豐富的功能。你可以將 micro:bit 連接到 Raspberry Pi(或其他微型計算機),就能應用於機器人、交互協作和工程小型項目當中了。強大的micro:bit 現在還適用於 Mac、PC、Chromebook、iOS 和 Android 設備。

背後支持著 micro:bit 的是「便宜的芯片,造就親民的價格」,教育工作者更傾向於讓孩子們大膽地使用它們。用一個來學習編碼,將一個嵌入到機器人中,用另一個來控制那個機器人,在你的交互式服裝上縫一個 micro:bit,用一堆來控制一個教室木偶劇院,建造一個學校氣象站……

micro: bit 的應用

micro: bit 已經十分普及,廣泛應用在不同的軟件系統上,例如Mac、Windows、Chromebook、iPad、Android 平板電腦(需具有藍牙連結)。通過Scratch,一個免費而強大的編程軟體,邊能夠將程式碼連結到手上的micro: bit,使其產生不同程度的互動。

優點包括:

  • Scratch的方便性,基本Ipad, mac, window都能用,只要有broswer 跟藍牙就能夠編程到micro: bit上
  • Scratch作為初學者最合適的編程語言之一,「拖拉式」的編程塊對孩子的學習非常友善
  • Scratch 項目可能包括屏幕動畫、音樂、文本、圖形和物理計算,發展完善成熟
  • 信息、數據和動作可以在物理世界和屏幕之間共享。
  • 擴展了兒童互動和編程的概念
  • 使用 Scratch 和 micro:bit 的項目可以通過雲端流行的 Scratch 庫進行共享和重新混合。

值得一提的是,另一個由Microsoft 投入資源開發的學習平台MakeCode也非常成熟了。

特點是有強大的Package支持,以添加特定程式塊,以增加第三方兼容的 micro:bit 配件的集合,同時設有MakeCode 在線共享和資源社區

Source: ELECFREAKS
Source: ELECFREAKS

硬件協助互動的應用領域

使用 micro:bit 應用程序和 Android 或 iOS 系統或瀏覽器和任何台式機,您便可以啟動並運行 micro:bit V2。設置完成後,您可以製作一個程序,該程序會閃爍燈光、發出聲音並通常證明計算是真實且有趣的。基本的入門套件包括一個 micro:bit 和一根 USB 電纜,如果你想更大程度上探索不同領域,你可以使用一些擴展的第三方套件,其中包含一些額外的組件:

例如ELECFREAKS microbit TPbot:

ELECFREAKS 是 micro:bit教育基金會的官方合作夥伴,專注於為世界開發教育和創意 micro:bit 配件。專注於創建教程短片、學習材料、視頻和有趣的組織,為全球 micro:bit 教育社區的一部分。

旗下的產品TP Bot 是一款用於 micro:bit 的智能編碼車。不需要micro:bit的預設功能,可以看成是一款不一樣的機器人小車;**同時也可以作為教具使用,您可以通過micro:bit對其進行編碼或對其他模塊和標準積木進行擴展,以開發孩子的想像力和創造力。作為先進的教學輔助工具,TPBot Smart Car 與積木兼容,讓您的孩子可以拼搭和測試不同的結構。同時,這款智能汽車還可以通過電子模塊進行擴展,讓您的孩子在可擴展的智能功能上進行構建,他們可以自由探索和添加到汽車中。micro: bit TPbot 兒童智能車也逐漸應用於不同的STEM 教育項目。

micro:bit 對學生的幫助

於2018年,四位來自計算機科學界別的教授進行了一項研究,探索學生對micro:bit的學習體驗及第一印象。他們向來自 4 個國家的 36 名學生和 5 名教師介紹micro:bit,經過簡短的教程後,他們都通過自己的編程熟悉了它,並開展科技的探索之旅。

他們指出過去的傳統學習模式,已經漸趨過時或受到不同程度的懷疑。在教育的場所慢慢轉移到更具吸引力和有效的學習方法,其中一種就是由學生作為學習的重心,教師則從旁引導,帶領學生一步步探索並學習不同的知識。強調的是訓練學生的思維發展、因應學生的不同需求提供個人化的學習資源。

Micro: bit是科技進步下的產物,數位化的產品。開源的設計使到工程師或老師因應需要而建設不同教材,使Micro: bit成為一項課堂上必備的教學工具。

結論

數位世界在後疫症時代,已經大大地滲透到我們的生活和工作空間,未能跟上潮流的人,將成為數位文盲,逐漸被洪流邊緣化。micro: bit 是一項入門的學習工具,開啟數位之門的鑰匙。如果有興趣查詢更多STEMex 的課程,歡迎聯絡whatsapp 聯絡 56318262 查詢更多。

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