114-1 國中部 G7 程式設計課程-從一顆燈開始,孩子學會與世界對話
我們持續與高師大合作的資訊課程上深耕學習,
陪著孩子一步步走進「看得見、摸得到」的科技世界。
從第一單元「我是指揮家」開始,孩子透過控制 LED 燈,進行嵌入式系統的初體驗,也首次理解硬體行為其實是由程式邏輯所驅動。
當孩子發現元件各自有工作電壓、電流限制與回應方式時,
科技不再只是點亮與熄滅,而是一套必須被尊重與理解的系統。
在這個過程中,學到的不只是怎麼寫程式,
而是開始理解「訊號的產生、儲存與控制」。
從輸入端到輸出端,從程式碼到實體反應,
孩子慢慢建立起對硬體控制(Hardware Control)與訊號處理(Signal Processing)的基本概念,也意識到一個看似簡單的亮燈背後,其實藏著縝密的設計思維。
進入第二單元「我是燈控師」,課堂從生活經驗出發,
帶孩子回頭思考每天都會接觸的牆壁電燈開關,
以及可以調整亮度的桌燈,究竟差別在哪裡。
也正是在這裡,孩子正式接觸到數位訊號(Digital Signal)與類比訊號(Analog Signal)的核心差異,並理解它們在不同應用場域中的角色與限制。
搭配微課程的引導,進一步認識並操作伺服馬達(Servo Motor)與 8×8 LED 矩陣顯示器,將離散元件整合進系統設計中。
而最讓孩子投入的,莫過於搖桿模組的操作。
由於搖桿同時具備數位與類比輸出特性,
孩子必須主動找出訊號來源、判讀數值範圍,
並透過類比輸入(Analog Input)對應 PWM(脈寬調變)控制,
實現 LED 燈條亮度的連續變化,成功模擬旋鈕式調光開關的效果。
當孩子親手完成「愈往左愈亮、愈往右愈暗」的控制設計時,
我們看到的不只是成功的程式執行,而是一個完整的系統思考正在成形。
最後,孩子也挑戰將所學應用於動態顯示設計,
練習以流程控制(Flow Control)與條件判斷,
繪製紅綠燈小綠人、方向指示、英文字母與數字等動態看板。
這門課,不只是在教電子或程式,
而是在陪孩子建立一種能力-把抽象概念轉化為可運作的設計,把生活經驗轉譯成科技語言。
當孩子能清楚說出「我現在控制的是哪一種訊號、為什麼要這樣設計」,
那一刻,我們知道,他們已經不只是使用科技,而是開始真正理解科技。
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