樂學(xué)電子技術(shù)-DIY傳感器玩mBlock(青少年STEAM活動核心系列叢書)
定 價:79.8 元
隨著教育部將STEAM 寫入《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中,以及國務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等文件的發(fā)布,STEAM 教育已駛往發(fā)展的快車道。支持學(xué)生開展STEAM 活動的腳手架,也是STEAM 課程的核心,是程序設(shè)計、電子技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計三部分。學(xué)生在STEAM 活動中設(shè)計的解決實際問題的方案以及測試環(huán)節(jié),都可以通過“程序設(shè)計+ 電子技術(shù)+ 結(jié)構(gòu)設(shè)計”的方式制作出來。 《好玩的Scratch》一書,屬于“程序設(shè)計+ 電子技術(shù)+ 結(jié)構(gòu)設(shè)計”框架中的“程序設(shè)計”部分。 本書是在《好玩的Scratch》的基礎(chǔ)上,通過“圖形化的mBlock+開源電子”的方式,以及通過讓學(xué)生自己制作傳感器,逐步引導(dǎo)學(xué)生,進入奇妙的電子技術(shù)世界。 本書的重點是通過引導(dǎo)學(xué)生親自動手實踐來掌握電子制作的相關(guān)技術(shù),閱讀完本書后,學(xué)生將能夠使用mBlock 軟件編寫程序。然后通過運行mBlock 程序,可以“看見”電子元件和電路的運行效果,進而理解電子元件和電路的作用。 本書共15 章,前4 章介紹基礎(chǔ)知識,第5 ~ 15 章,每章都介紹一個獨立項目,每個項目都包括項目分析、硬件制作、軟件分析制作、優(yōu)化迭代、拓展應(yīng)用和相關(guān)資料等。 本書可作為中小學(xué)和培訓(xùn)機構(gòu)的創(chuàng)客社團教材、創(chuàng)客教師的研習(xí)教材以及開源硬件愛好者的入門教材。
通過學(xué)習(xí)《樂學(xué)電子技術(shù)-DIY傳感器玩mBlock》,可以親自動手制作傳感器,逐步引導(dǎo)學(xué)生,進入奇妙的電子世界。
STEAM 核心課程包括程序設(shè)計、電子技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計三部分。在《好玩的Scratch》一書的基礎(chǔ)上,學(xué)生通過學(xué)習(xí)和使用Scratch 軟件,掌握了程序運行的常見流程。《樂學(xué)電子技術(shù)——DIY 傳感器玩mBlock》一書,是在《好玩的Scratch》的基礎(chǔ)上,通過“圖形化的mBlock+ 開源電子”的方式,讓學(xué)生自己制作傳感器, 逐步引導(dǎo)學(xué)生進入奇妙的電子技術(shù)世界。 本書配套資源包括:項目的示例程序;用于加工底板的SolidWorks 原文件、底板截圖和激光切割DXF 文件;虛擬電子元件搭建的Fritzing 原文件。這些豐富的配套資源非常方便老師們開展教學(xué)。 本書的重點是自己動手,掌握電子制作相關(guān)技術(shù)。同時,結(jié)合mBlock 軟件,理解電子元件和電路的作用。 本書共15 章,前4 章分別介紹準(zhǔn)備工作、Arduino 簡介、電子技術(shù)基本知識、常用的工具和材料等內(nèi)容。 從第5 章起,由易到難,從使用一個電子元件制作傳感器開始,逐步增加難度。 每章介紹一個獨立項目,每個項目都包括項目分析、硬件制作、軟件分析制作、優(yōu)化迭代、拓展應(yīng)用和相關(guān)資料等內(nèi)容。 每章傳感器的制作方式包括三種:一是使用套裝硬件,即使用廠家生產(chǎn)的整套電子元件制作傳感器;二是使用電子元件,純手工DIY 傳感器;三是使用電子元件,在面包板上制作傳感器。 在制作好傳感器的基礎(chǔ)上,再設(shè)計和制作mBlock 端的游戲,最后是測試、優(yōu)化和迭代。 最有特色的是所配的“相關(guān)資源”,這一部分使用淺顯易懂的語言,以幫助學(xué)生看懂電子元件的說明文件,進而達(dá)到學(xué)生通過看電子元件的技術(shù)文檔,自己就能掌握電子元件的使用方法。 本書的特點: (1)本書是STEAM 三大核心課程(程序+ 電子+ 結(jié)構(gòu))中的電子部分。 (2)本書是電子技術(shù)入門的最佳載體。通過mBlock 軟件,讀者可以“看見”電子元件和電路的運行效果。 (3)掌握項目制學(xué)習(xí)方法: 基于實際問題,分析需求,設(shè)計背景、角色和算法。 (4)訓(xùn)練邏輯思維:從分析項目入手,用百度腦圖,分別按程序流程和對象兩種思維方式分析項目。 (5)培養(yǎng)創(chuàng)新能力:通過一個個好玩、實用的案例,讓讀者在理解的基礎(chǔ)上,先仿照,再創(chuàng)造,進而逐漸形成創(chuàng)新力。在完成項目基本功能的基礎(chǔ)上,進行拓 展,以激發(fā)創(chuàng)新思維。 本書的內(nèi)容安排: 第1 章 準(zhǔn)備工作 第2 章 Arduino 簡介 第3 章 電子技術(shù)基本知識 介紹萬用表的使用方法,認(rèn)識電壓、電流、電阻、直流電源、電池、電容以及各種開關(guān)和負(fù)載(如馬達(dá)、LED 燈、蜂鳴器),并且學(xué)習(xí)串聯(lián)、并聯(lián)等知識。 第4 章 常用工具和材料介紹27 種常見創(chuàng)客工具和18 種材料的使用方法。 第5 章 反應(yīng)速度測試儀(按鍵傳感器)設(shè)計和制作按鍵傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一個反應(yīng)速度測試儀。 第6 章 按鍵賽馬(按鍵傳感器)設(shè)計和制作按鍵傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一款“按鍵賽馬”游戲。 第7 章 抽獎機(觸摸傳感器)設(shè)計和制作觸摸傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一臺抽獎機。 第8 章 投票器(按鍵傳感器)設(shè)計和制作按鍵傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一個投票器。 第9 章 迷宮(旋轉(zhuǎn)電位器)設(shè)計和制作旋轉(zhuǎn)電位器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一款“迷宮”游戲。 第10 章 搶灘登陸戰(zhàn)(旋轉(zhuǎn)電位器+ 按鍵)設(shè)計和制作旋轉(zhuǎn)電位器+ 按鍵傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一款“搶灘登陸戰(zhàn)”游戲。 第11 章 坦克大戰(zhàn)(按鍵傳感器) 設(shè)計和制作4 個按鍵+ 兩個按鍵傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一款“坦克大戰(zhàn)”游戲。 第12 章 雷電(按鍵傳感器設(shè)計和制作4 個按鍵+ 兩個按鍵傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一款“雷電”游戲。 第13 章 神箭手(直滑式電位器+ 按鍵)設(shè)計和制作直滑式電位器+ 按鍵傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一款“神箭手”游戲。 第14 章 快快接禮物(直滑式電位器)設(shè)計和制作直滑式電位器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一款“快快接禮物”游戲。 第15 章 深海潛行(超聲波傳感器)設(shè)計和制作超聲波傳感器,并在mBlock 軟件中設(shè)計和制作一款“深海潛行”游戲。 附錄1 各項目底板尺寸圖 附錄2 配套的全套DIY 底板 附錄3 配套的套裝硬件 附錄4 配套的全套DIY 電子元件 附錄5 原文件下載 適合閱讀本書的讀者: ● 創(chuàng)客教師 ● 中小學(xué)學(xué)生 ● 小學(xué)、初中、高中、大學(xué)教師 ● STEAM 研發(fā)機構(gòu) ● STEAM 課程培訓(xùn)機構(gòu) ● Scratch 愛好者 ● Scratch 培訓(xùn)機構(gòu)教師 ● 硬件開發(fā)工程師 說明:為了頁面效果和便于學(xué)習(xí),本書在介紹網(wǎng)頁制作過程中使用了一些網(wǎng)圖片。因圖片版權(quán)無法查找,故未能及時與圖片著作權(quán)人取得聯(lián)系,在此深表歉意。如若侵犯了您的權(quán)益,請您及時與我們聯(lián)系,我們將按市場價格支付圖片使用費用,謝謝! 為方便大家學(xué)習(xí)和交流,歡迎大家添加技術(shù)支持微信:cdzzh9。 張子紅 2020 年4 月
張子紅,四川師范大學(xué)附屬圣菲小學(xué)信息技術(shù)教師,成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院兼職教師,精進創(chuàng)客課程總監(jiān),中國教科院“中國STEAM教育2029行動計劃”首批種子教師。從教二十年,先后出版《好玩的Scratch》《DIY傳感器玩mBlock》,深受讀者歡迎。受邀指導(dǎo)多所學(xué)校STEAM教育,培養(yǎng)多名教師。參研課題《國際文化融合背景下“和美教育”的實踐研究》,獲得四川省政府優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎。主研課題《現(xiàn)代信息技術(shù)在學(xué)前教育中的創(chuàng)新應(yīng)用研究》,獲得成都市2017優(yōu)秀教學(xué)成果三等獎。撰寫的十余篇論文獲得全國一等獎,指導(dǎo)千余名學(xué)生獲獎。
第1 章 準(zhǔn)備工作 / 1 第2 章 Arduino 簡介 / 7 第3 章 電子技術(shù)基本知識 / 19 3.1 萬用表和電壓、電流、電阻 / 20 3.2 開關(guān) / 36 3.3 負(fù)載 / 40 3.4 串聯(lián)、并聯(lián) / 43 第4 章 常用工具和材料 / 45 第5 章 反應(yīng)速度測試儀(按鍵傳感器) / 60 5.1 項目分析和制作硬件 / 62 5.2 制作硬件 / 62 5.3 設(shè)計軟件 / 75 5.4 優(yōu)化迭代 / 78 5.5 拓展應(yīng)用 / 81 5.6 相關(guān)資料 / 82 第6 章 按鍵賽馬(按鍵傳感器) / 85 6.1 項目分析和制作硬件 / 87 6.2 制作硬件 / 87 6.3 設(shè)計軟件 / 93 6.4 測試、優(yōu)化和迭代 / 98 6.5 拓展應(yīng)用 / 99 第7 章 抽獎機(觸摸傳感器) / 101 7.1 項目分析和制作硬件 / 102 7.2 套裝硬件制作抽獎機手柄 / 103 7.3 設(shè)計軟件 / 106 7.4 測試、優(yōu)化和迭代 / 110 7.5 拓展應(yīng)用 / 111 7.6 相關(guān)資料 / 112 第8 章 投票器(按鍵傳感器) / 115 8.1 項目分析和制作硬件 / 117 8.2 制作硬件 / 119 8.3 設(shè)計軟件 / 126 8.4 拓展應(yīng)用 / 129 第9 章 迷宮(旋轉(zhuǎn)電位器) / 131 9.1 項目分析和制作硬件 / 133 9.2 制作硬件 / 134 9.3 設(shè)計軟件 / 139 9.4 測試、優(yōu)化和迭代 / 143 9.5 拓展應(yīng)用 / 143 9.6 相關(guān)資料 / 144 第10 章 搶灘登陸戰(zhàn)(旋轉(zhuǎn)電位器+ 按鍵) / 153 10.1 項目分析和制作硬件 / 155 10.2 制作硬件 / 156 10.3 設(shè)計軟件 / 166 10.4 測試和優(yōu)化 / 173 10.5 拓展應(yīng)用 / 174 10.6 相關(guān)資料 / 175 第11 章 坦克大戰(zhàn)(按鍵傳感器) / 182 11.1 項目分析和制作硬件 / 183 11.2 制作硬件 / 185 11.3 設(shè)計軟件 / 195 11.4 測試、優(yōu)化和迭代 / 201 11.5 拓展應(yīng)用 / 205 第12 章 雷電(按鍵傳感器) / 207 12.1 項目分析和制作硬件 / 208 12.2 設(shè)計軟件 / 210 12.3 測試、優(yōu)化和迭代 / 217 12.4 拓展應(yīng)用 / 218 第13 章 神箭手(直滑式電位器+ 按鍵) / 220 13.1 項目分析和制作硬件 / 222 13.2 制作硬件 / 223 13.3 設(shè)計軟件 / 231 13.4 測試、優(yōu)化和迭代 / 236 13.5 拓展應(yīng)用 / 237 13.6 相關(guān)資料 / 237 第14 章 快快接禮物(直滑式電位器) / 246 14.1 項目分析和制作硬件 / 247 14.2 制作硬件 / 248 14.3 設(shè)計軟件 / 255 14.4 測試、優(yōu)化和迭代 / 260 第15 章 深海潛行(超聲波傳感器) / 262 15.1 項目分析和制作硬件 / 264 15.2 制作硬件 / 265 15.3 設(shè)計軟件 / 275 15.4 測試、優(yōu)化和迭代 / 279 15.5 拓展應(yīng)用 / 281 15.6 相關(guān)資料 / 281 附錄1 各項目底板尺寸圖 / 288 附錄2 配套的全套DIY 底板 / 294 附錄3 配套的套裝硬件 / 297 附錄4 配套的全套DIY 電子元件/ 299 附錄5 原文件下載 / 301