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新南國小113下學期604Micro:bit課程

6年級 科技 資訊教育 新南國小 張瑛蘭 2024-12-27 08:21:23 回上頁

課程內容

設計者 張瑛蘭 教學時間 6週
領域名稱 彈性-科技 適用年級 5-6年級
單元名稱 從零開始學習 Micro:bit 遊戲設計—用創意編程點亮你的遊戲夢想 關鍵字 Micro:bit、程式語言、AI伙伴
資源檔案  

前置知識:基本的 Micro:bit 硬體操作及 MakeCode 基礎編程。

  1. 硬體設備
    • Micro:bit 開發板
    • USB 連接線
    • 電腦或平板(安裝 MakeCode 編輯器)
  2. 軟體資源
    • MakeCode 編輯器
    • ChatGPT 或其他 AI 助手

  確保學生了解 Micro:bit 的基本操作,如按鍵觸發、LED 顯示。

  簡單介紹 MakeCode 平台的拖放式編程環境。

  說明 AI 協作的目標:

  • 學生可詢問 AI 任何與遊戲設計相關的問題,例如規則設計、得分機制等。
  • 學生應將 AI 的建議轉化為遊戲邏輯。
設計理念

1. 從簡入深,循序漸進
本教案的課程設計採取「基礎先行、漸進提升」的理念。每週的內容環環相扣,讓學生從基礎操作開始,逐步掌握更複雜的編程技能。課程初期以硬體認識和基礎編程為主,幫助學生熟悉 Micro:bit 的基本功能和 MakeCode 的積木操作界面;中期逐步引入條件判斷、迴圈與變數等邏輯概念,幫助學生建立邏輯思維基礎;最終,學生通過整合技能完成個人遊戲專案,實現從基礎技能到創意應用的飛躍。
這種循序漸進的設計不僅降低了學習難度,還能幫助學生穩步積累知識和技能,避免因挑戰過大而產生挫敗感。

2. 強調學習的趣味性與創造力
孩子們的學習動力來源於好奇心和興趣。本教案設計了一系列與遊戲相關的學習活動,如 LED 燈的動態顯示、按鍵互動,以及倒計時計分挑戰,這些活動既符合學生的年齡特點,又能讓他們產生濃厚的學習興趣。
更重要的是,教案強調「創意性」在學習過程中的作用。例如,學生可以自行設計 LED 圖案,創造個性化的燈光效果,或者為遊戲添加自己的故事情節和互動邏輯。這些創造性的環節不僅讓學習過程更加生動有趣,也培養了學生的創新能力和設計思維。

3. 引導自學,促進與 AI 的合作
本教案的一大特色是將生成式 AI 作為學生學習的合作夥伴。學生在學習過程中不僅依靠老師的講授,還可以與 AI 進行互動,解決問題並獲得指導。例如,當學生不知道如何設計倒計時邏輯時,可以向 AI 提問:「如何用 MakeCode 積木設計一個倒計時?」AI 的回應不僅能幫助學生理解問題,還能啟發他們的思維。
這種「人機合作」的教學模式,不僅能培養學生的自學能力和問題解決能力,還能讓他們學會如何有效地與新興技術互動,從而適應未來科技社會的需求。

4. 注重實踐與成果展示
知識的學習需要通過實踐來鞏固和深化。本教案特別注重學生在課堂上的動手實踐,每節課設計的活動都有明確的輸出成果。例如,在第3週的課程中,學生需要設計一個簡單的倒計時計分遊戲,並進行功能測試。這種即時應用所學知識的設計,能幫助學生更好地理解概念,並在實際操作中發現問題、解決問題。
此外,課程的最後一週安排了專案展示活動,讓每位學生都有機會向同學和老師展示自己的遊戲作品,分享設計過程和創意靈感。這不僅有助於學生建立自信,也能讓他們在分享與互動中進一步提升表達能力和批判性思維。

5. 結合遊戲化學習,激發學生內在動力
遊戲化學習是一種將遊戲元素融入教育過程的教學方法。本教案以遊戲設計為主題,將學生從「遊戲的使用者」轉變為「遊戲的設計者」,讓他們在創造中體驗樂趣。例如,學生設計的「按鍵挑戰」遊戲,可以與同學進行競賽,看看誰能在倒計時內獲得更高分數。
這種遊戲化的學習過程,通過挑戰和目標激發學生的內在動力,讓他們主動投入到學習中,而非被動接受知識。

6. 以團隊合作與交流為補充
儘管本教案以個人專案為主,但在每堂課中,學生有許多機會與同學進行討論和合作。例如,在 LED 圖案設計活動中,學生可以組隊設計一個動態效果,並互相給出建議和反饋。在統整活動中,學生的專案展示也將成為全班的互動焦點,激發更多創意和靈感。
透過這種合作學習模式,學生不僅能從他人身上學到更多設計方法,也能培養團隊合作和溝通能力。

7. 將評估融入學習過程
本教案的評估並非僅僅集中在課程結束後,而是貫穿整個學習過程。每堂課的挑戰任務都可以作為評估的依據。例如:
學生是否能獨立完成 LED 圖案的設計?
學生能否設計一個完整的倒計時程序並正確運行?
最終專案展示則作為總結性評估的核心部分,學生需要展示自己的遊戲作品,並闡述其設計過程和邏輯思路。老師和同學的反饋將幫助學生進一步完善專案,從而達到學習的閉環效果。

結語
本教案以學生為中心,結合 Micro:bit 的趣味特性和 AI 的輔助力量,為學生提供了一個循序漸進的學習體驗,從零開始學習程式設計,到能獨立完成創意遊戲專案。在這一過程中,學生不僅獲得了編程技能,更鍛煉了創造力、邏輯思維能力、自學能力和團隊合作能力,為他們未來的學習與發展奠定了堅實的基礎。

教學目標

教學總目標

  1. 學生能夠了解並掌握 Micro:bit 的基本硬體操作與 MakeCode 積木編程基礎。
  2. 學生能設計互動程式,運用變數、條件判斷、迴圈等邏輯完成遊戲開發。
  3. 學生學會通過提問與生成式 AI 合作,解決遊戲設計中的問題,培養自學能力。
  4. 學生能完成創意遊戲專案,並通過展示和互動分享設計過程與成果。

 

 


第1週:認識 Micro:bit 與基礎操作

教學目標:

  1. 學生了解 Micro:bit 的硬體功能,包括 LED 矩陣和按鈕。
  2. 學生掌握 MakeCode 積木編程的基礎操作。
  3. 學生能設計並實現簡單的 LED 圖案。
  4. 學生了解 Micro:bit 的基本硬體結構與功能。
  5. 學生學會使用 MakeCode 積木,設計簡單的 LED 圖案顯示程序。
  6.  

 


第2週:輸入與輸出互動

教學目標:

  1. 學生能使用按鈕事件控制 LED 顯示。
  2. 學生設計簡單的按鈕互動程序。
  3. 學生學會使用按鈕事件觸發程式行為。
  4. 學生設計簡單的按鍵互動程序。
  5.  

 


第3週:遊戲邏輯基礎

教學目標:

  1. 學生學會使用變數記錄數值。
  2. 學生掌握條件判斷與迴圈邏輯。
  3. 學生能設計倒計時和計分功能。
  4. 學生學會使用變數跟蹤數值變化。
  5. 學生能運用條件判斷和迴圈設計倒計時功能。

 


第4週:與 AI 合作設計遊戲專案

教學目標:

  1. 學生能與 AI 合作,通過提問和討論解決遊戲設計問題。
  2. 學生完成一個完整的遊戲專案。
  3. 學生學會與 AI 討論遊戲設計問題。
  4. 學生能完成一個獨立的遊戲專案。
  5.  

 


第5週:高階功能探索

教學目標:

  1. 學生學會添加音效和隨機事件,提升遊戲的趣味性與挑戰性。
  2. 學生設計進階的互動功能。
  3. 學生學會使用音效提升遊戲趣味性。
  4. 學生能設計隨機事件,增加遊戲挑戰。

  5.  

 


第6週:統整活動與專案展示

教學目標:

  1. 學生展示個人專案,分享設計過程與邏輯思路。
  2. 學生通過展示活動培養表達能力和同儕學習能力。
  3. 學生展示專案並分享設計過程。
  4. 通過互相評比增強學生表達與反思能力。
課程設計與內容 時間
 

第1週:認識 Micro:bit 和 MakeCode 積木編程

課程大綱

  1. 介紹 Micro:bit 的基本組件與用途。
  2. 講解 MakeCode 編程界面的基本功能。
  3. 設計靜態 LED 圖案(如心形、笑臉)。
  4. 挑戰任務:每位學生設計一個 LED 圖案並與同學分享。
 
課程內容
  1. 硬體介紹:
    1. Micro:bit 開發板的基本組成:
      1. LED 矩陣顯示:用於顯示圖案或文字。
      2. 按鈕 A/B:用於用戶輸入。
      3. 加速度感應器:可以檢測傾斜或振動。
    2. 如何將 Micro:bit 與電腦連接並上傳程式。
  2. MakeCode 編程環境:
    1. 介紹 MakeCode 編輯器
      1. 積木編程區域的拖放式操作。
      2. 預覽模擬器的即時效果。
  3. 基礎操作:
    1. 設計一個程序:在 Micro:bit 上顯示靜態圖案(如笑臉、心形)。
    2. 學生嘗試更改圖案設計,探索 LED 矩陣的創意。
活動設計
  1. 挑戰任務:
    1. 設計並展示一個自己喜歡的圖案。
    2. 與同學分享圖案設計,進行創意投票。
學習成果
  1. 學生能在 Micro:bit 上顯示靜態圖案,並熟悉基本編程工具。

 


第2週:輸入與輸出互動

課程大綱

  1. 介紹按鈕事件積木(如「當按鈕 A 被按下時」)。
  2. 設計按鈕觸發行為(如顯示文字或切換圖案)。
  3. 實作練習:按下按鈕後顯示「Hi!」動畫。
  4. 挑戰任務:設計按鈕控制的圖案變化程序並展示。
  5.  
課程內容
  1. 按鈕事件邏輯:
    1. 使用「當按鈕 A 被按下時」積木設計行為邏輯。
    2. 添加 LED 燈的動態效果,例如按下按鈕後顯示動畫。
  2. LED 與按鈕結合:
    1. 按下按鈕後,顯示文字或變化的圖案。
    2. 增加簡單的事件觸發效果,如播放音效。
活動設計
  1. 實作挑戰:設計按鈕觸發圖案變化
    1. 學生設計一個按下按鈕後顯示不同圖案的程序。
    2. 展示各自的設計並討論哪些互動更有趣。
學習成果
  1. 學生能設計按鈕觸發的互動功能,並探索 LED 與按鈕的創意應用。

 


第3週:遊戲邏輯基礎設計

課程大綱

  1. 變數的概念與應用:設置「分數」變數,按下按鈕時增加分數。
  2. 使用條件判斷和迴圈設計倒計時功能。
  3. 設計遊戲框架:玩家需要在倒計時內按下按鈕獲取分數。
  4. 挑戰任務:設計一個 10 秒內計分挑戰遊戲,並與同學測試。
課程內容
  1. 變數與條件判斷:
    1. 設置變數「分數」並實現按下按鈕時分數增加。
    2. 使用條件判斷分數達到某個值時觸發事件(如顯示「勝利!」)。
  2. 倒計時功能:
    1. 使用「重複執行直到」積木實現倒計時。
    2. 每秒減少倒計時變數,並在 LED 顯示當前時間。
活動設計
  1. 設計計分遊戲:10 秒挑戰
    1. 玩家需要在倒計時內按下按鈕,獲得盡可能高的分數。
    2. 遊戲結束時顯示「遊戲結束」和最終分數。
學習成果
  1. 學生能設計倒計時與計分邏輯,並實現遊戲的基本框架。

 


第4週:與 AI 討論並設計完整遊戲專案

課程大綱

  1. 設計專案流程:
    1. 啟動遊戲:按鈕啟動倒計時。
    2. 計分邏輯:按下按鈕增加分數。
    3. 遊戲結束:倒計時結束後顯示最終分數。
  2. 與 AI 討論邏輯設計問題:
    1. 提問示例:「如何設計倒計時結束後顯示分數?」
    2. 根據 AI 的回覆進行程式優化。
  3. 挑戰任務:完成按鍵挑戰遊戲,並與同學進行對比測試。
 
課程內容
  1. AI 討論:
    1. 提問示例:
      1. 「如何設計按鍵得分遊戲的積木邏輯?」
      2. 「遊戲結束後如何顯示分數?」
    2. 根據 AI 回覆設計遊戲,並優化邏輯。
  2. 專案實現:
    1. 按鍵挑戰遊戲:
      1. 倒計時內按下按鈕增加分數。
      2. 倒計時結束顯示得分並播放音效。
活動設計
  1. 學生完成專案後進行互相測試,並根據反饋優化設計。
學習成果
  1. 學生完成一款完整遊戲,並熟悉 AI 的協助過程。

 


第5週:高階功能探索:音效與隨機事件

課程大綱

  1. 添加音效:
    1. 設置遊戲開始、得分和結束時的音效。
  2. 隨機事件設計:
    1. LED 隨機閃爍,玩家需在指定時間內按下按鈕得分。
  3. 實作練習:隨機反應挑戰遊戲。
  4. 挑戰任務:設計含隨機互動和音效的遊戲,與同學分享創意。
 
課程內容
  1. 音效功能:
    1. 添加遊戲開始、得分、結束的音效。
    2. 使用「播放音調」積木設計音效。
  2. 隨機事件:
    1. 使用隨機數生成 LED 燈位置。
    2. 玩家需要快速反應按下按鈕才能得分。
活動設計
  1. 隨機挑戰遊戲:
    1. LED 燈隨機閃爍,玩家按對才能得分。
學習成果
  1. 學生設計一款含音效與隨機互動的進階遊戲。

 


第6週:創意統整活動與專案展示

課程內容
  1. 專案展示:
    1. 每位學生介紹專案設計靈感與功能。
    2. 同學互相評價並投票選出「最具創意遊戲」。
  2. 反思與延伸:
    1. 分享與 AI 合作的經驗與感受。
    2. 關於AI伙伴討論中所學習到的內容印象最深刻的是什麼?
 
教學評量  

1. 過程性評量

  • 目的: 了解學生在課堂活動中的參與度和基礎技能掌握情況。
  • 工具與方法:
    • 觀察記錄: 老師觀察學生是否能完成每週的基礎任務。
    • 簡單提問: 每堂課結束時,學生回答與課程相關的簡單問題,確認當堂知識點是否掌握。
    • 同伴互評: 學生之間分享各自設計的 LED 圖案或遊戲邏輯,互相給予改進建議。

評量指標:

  1. 學生是否能按照要求完成課堂活動(如設計 LED 圖案、完成按鈕互動功能)。
  2. 學生是否能正確解釋課程中使用的積木功能及其作用。
  3. 學生的參與度和主動性。

 


2. 形成性評量

  • 目的: 檢測學生對變數應用、條件判斷和遊戲邏輯設計的掌握程度。
  • 工具與方法:
    • 作品展示: 每週學生需展示自己的設計作品(如 LED 動畫或計分遊戲),並接受老師和同學的反饋。
    • 課堂小測試: 結合課堂內容設計測試題,例如「設計一個程序讓倒計時從10開始,每秒減少1」。
    • 與 AI 的互動記錄: 檢查學生是否能提出有效問題並根據 AI 的建議完成設計任務。

評量指標:

  1. 學生是否能設計符合課程要求的程序(如倒計時計分遊戲)。
  2. 學生與 AI 的互動能力,包括提問的清晰度和應用 AI 回覆的能力。
  3. 學生是否能獨立或小組合作解決遊戲設計中的問題。

 


3. 總結性評量

  • 目的: 綜合評估學生在課程中的學習成果和設計能力。
  • 工具與方法:
    • 專案展示與演示: 學生在統整活動中展示自己的創意遊戲專案,並闡述設計理念與實現邏輯。
    • 設計報告: 學生提交一份簡單的報告,說明遊戲的功能、主要設計思路和過程中解決的問題。
    • 同伴互評與教師評分: 結合創意性、功能完整性、表達能力等指標進行綜合評分。

評量指標:

  1. 技術能力:
    • 遊戲是否具備基本的功能(如計分、倒計時、隨機挑戰等)。
    • 程序邏輯是否清晰且無重大錯誤。
  2. 創意性:
    • 遊戲設計是否具備趣味性和挑戰性。
    • 是否結合了個人創意或新穎的互動設計。
  3. 表達能力:
    • 學生是否能清晰地解釋設計邏輯。
    • 在展示過程中是否表現出自信和邏輯性。
  4. AI 合作能力:
    • 是否通過與 AI 的互動改進設計。
    • 是否能有效運用 AI 的回覆完成高階功能。
課程回饋  

學生 A:程式設計初學者

「這是我第一次接觸程式設計。一開始我對 Micro:bit 感到很陌生,甚至不知道如何開始。但是通過每週的課堂學習,我發現程式設計其實並不難。最讓我印象深刻的是用 LED 設計圖案和按鈕互動的部分,當我按下按鈕看到 LED 圖案變化時,真的覺得自己像魔法師一樣。

在和 AI 討論的過程中,我學會了如何提問,比如‘如何讓 LED 顯示倒計時’或‘怎麼設計計分功能’。AI 的回應讓我知道程式設計是有邏輯的,我也學會了把大問題分成小步驟來解決。最後,我成功完成了一款計分遊戲,還加入了隨機挑戰和音效!這讓我對程式設計充滿信心,我相信未來還可以用 Micro:bit 做出更多有趣的東西。」

 


學生 B:對科技有興趣的學習者

「我本來就對科技和程式設計很感興趣,但一直不知道從哪裡開始。這門課讓我明白原來程式設計不僅是寫代碼,還可以用積木的方式實現自己的想法。每週學習一個新功能,比如按鈕觸發、倒計時或音效,讓我對遊戲設計的過程有了全面的了解。

課程中和 AI 的互動是一個全新的體驗,當我不知道該如何進行時,AI 給出的建議很有幫助,比如在設計隨機事件時,我問 AI ‘如何讓 LED 燈隨機閃爍’,它提供了一個解決方案,讓我的遊戲變得更有挑戰性。我很高興最後能完成自己的遊戲,並在展示中得到老師和同學的好評。」

 


學生 C:更注重創意表現的學習者

「我很喜歡這門課,因為它不僅教我們技術,還讓我們有很多機會表現創意。我最喜歡的部分是設計 LED 動畫圖案,因為我可以自由發揮,比如設計動態笑臉或者閃爍的心形。當學到計分功能和音效時,我把這些功能加進自己的遊戲,設計了一個需要快速反應的挑戰遊戲。

與 AI 討論讓我受益很多,比如我問 AI ‘怎麼設計倒計時結束後顯示分數’,它提供了一些積木的堆疊建議,讓我學會怎麼組合程式。最後我的遊戲很成功,同學們說它很有趣,這讓我覺得自己的努力得到了回報。」

 


學生 D:曾有挫敗感的學習者

「以前我對程式設計很害怕,覺得自己可能學不會,但這次課程完全改變了我的想法。老師把知識分成小部分,每次學習一點點,讓我慢慢跟上進度。最開始我只會讓 LED 顯示一個靜態圖案,但到了第3週,我已經能設計倒計時功能,並在第4週完成了一個完整的遊戲。

AI 是我最大的幫手,每次有不懂的地方,我都會問它,比如‘如何使用變數記錄分數’或‘隨機數是怎麼運作的’,它的解釋很清楚,還教我應該用哪些積木。最後我完成了一款計分遊戲,這對我來說是一個很大的突破。現在我對程式設計不再害怕,反而想挑戰更多的功能。」

 


學生 E:課程展示後的反思

「這門課最大的亮點是專案展示環節。每個人都要介紹自己的遊戲設計,這讓我既緊張又興奮。我設計了一個按鍵挑戰遊戲,除了計分功能,我還加入了隨機事件,比如 LED 燈會隨機閃爍,玩家需要快速反應。當我在展示中解釋自己的邏輯設計時,同學們提出了一些改進建議,比如可以加入難度級別或多玩家模式,這讓我學到了很多。

整個過程中,AI 的幫助讓我受益匪淺,特別是在音效設計時,我不知道該用什麼積木,AI 告訴我可以使用‘播放音調’積木,還提供了範例,這讓我的遊戲更有趣。我希望以後還有機會參加這樣的課程!」


 
學習成果


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