内容简介
S4A(Scratch for Arduino)是一款由西班牙的Citilab团队在Scratch基础上开发而成的软件,它趣味性强,能够与Arduino开源硬件相结合。Scratch和Arduino两者易学易用的理念,使S4A成为针对中小学生实现软件和硬件相结合进行互动设计的好工具之一。
《S4A互动程序设计/中小学创客教育执委会推荐教材》将学科知识、生活知识与案例相结合,由浅入深,通过完成一系列有趣的案例制作,使学习者掌握编程及相关硬件的知识,激发学习兴趣。
《S4A互动程序设计/中小学创客教育执委会推荐教材》适合作为中小学创客课程、程序设计课程的教材,也可作为教师教授S4A和Scratch的参考书,还可供中小学生自学使用。
内页插图
目录
第1章 初识S4A与Arduino
1.1 S4A的下载与安装
1.2 初识S4A
1.3 Arduino概述
1.4 认识CF-Board
1.5 Arduino IDE开发环境的安装
1.6 Arduino与S4A的连接
1.7 S4A传感器信息的使用
1.8 删除和添加Arduino 角色
第2章 可爱的LED灯
2.1 点亮你的第一盏灯
2.2 S4A文件的保存与打开
2.3 同时控制两个LED灯
2.4 模拟小星星
2.5 用PWM值控制LED灯闪烁
2.6 灯塔
2.7 会呼吸的灯
2.8 LED灯火焰效果
2.9 猜猜看
2.10 泳池马拉松
2.11 车流量统计
2.12 酷炫RGB LED模块
第3章 按钮的应用
3.1 按钮开关灯
3.2 会魔法的猫
3.3 瞬间移动
3.4 会发声的按钮
3.5 按钮开关房间灯
3.6 延时关灯
3.7 按钮交替控制3个LED灯
3.8 按钮控制闪烁频率
3.9 3挡可调亮度灯
3.10 火灾报警
3.11 双控灯
3.12 定时炸弹
3.13 可变向风车
3.14 密码锁
3.15 计时码表
3.16 简易播放器
第4章 滑杆、旋钮和摇杆的应用
4.1 房间调光
4.2 旋钮可调延时灯
4.3 控制角色旋转
4.4 调速风车
4.5 街舞男孩
4.6 打开密码箱
4.7 控制角色水平移动
4.8 控制角色垂直移动
4.9 控制角色沿斜线移动
4.10 校园小DJ
4.11 超级调光台
4.12 摇杆的应用
4.13 酷炫收音机
第5章 光敏传感器的应用
5.1 会报警的盒子
5.2 神奇的按钮
5.3 开心小鼓手
5.4 自动窗帘
5.5 快乐俯卧撑
5.6 手势识别
5.7 变脸
第6章 其他元件的应用
6.1 声控延时灯
6.2 声控开关灯
6.3 听话的狗狗
6.4 洋娃娃和小熊跳舞
6.5 神奇的魔法棒
6.6 点燃生日蜡烛
6.7 检测温度
6.8 LED灯温度示警
6.9 控制舵机旋转
6.10 指针温度计
第7章 手机与S4A的互动
7.1 HiS4A的安装
7.2 HiS4A的基本应用
第8章 S4A与S4A的互动
8.1 控制小猫移动
8.2 远程控制电风扇
8.3 远程监控LED灯
8.4 鱼儿穿越
参考文献
前言/序言
为什么要写这本书
很多年前,我发现孩子们对于教学教材中的程序设计内容都不感兴趣。有没有好的、适合的软件呢?国外是如何进行程序设计教学的呢?带着这些问题,我开始搜索、查阅国外的资料。2008年,我接触了Scratch软件感到无比兴奋,于是立即在网络上购买了两本英文Scratch书和一块Picoboard,从那时开始,我每天都沉浸在Scratch的世界里。
很多年以后,我又接触到了开源硬件Arduino和S4A软件。S4A是由西班牙的Citilab团队在Scratch基础上开发而成的,它依然采用图形化的命令,只是增加了针对Arduino硬件的命令和部分网络功能。S4A给孩子们提供了使用更多硬件的机会,降低了孩子们使用硬件的门槛,使他们能创造出更多富有创意的作品。
时至今日,在学校领导的大力支持下,学校创客教育已初具规模。在市、区教育局领导的关心下,学校四百多平方米的新创客空间已经建成,越来越多的孩子们参与其中。从Scratch课堂、社团教学到S4A社团的教学,使自己多了一份经验的积累。同时我也在思考,创客教育抑或STEM教育的核心是什么?自己觉得首先学校要建构合理的课程体系,其次就是体系中具体的每一门课程的建设、实施和优化,只有优秀的课程才能让孩子们享受到优质的教育。
目前国内关于S4A的书不多,在S4A推广之初,其教学更多的是面向硬件的操作。如何使用某个硬件的基本功能?如何把硬件和软件有机地结合起来?如何激发孩子们的学习兴趣?如何去创造性地运用技术?在日常教学中,我带着这些问题去思考、去实践,记录下教学的点滴心得、灵感的火花,日积月累,在校本课程的基础上终成此书。
关于本书的使用
本书可作为教师教授S4A的参考书,其中的例子由浅入深,前后具有一定的联系。很多例子与生活相联系,也具有一定的创意,能激发学习者学习的兴趣。本书也可供小学生及初中生自学使用。如果使用者具有一定的Scratch编程基础,使用起来会更加得心应手。
需要特别说明的是,本书所使用的硬件可以是市面上与Arduino兼容的硬件,不受硬件品牌限制。不同品牌的Arduino兼容硬件在使用中可能会略有不同,但并不影响本书的使用。
本书中的很多例子同样适用于Scratch教学,所以本书也可以作为Scratch教学或学习的参考书。如本书中使用一个滑杆、一个按钮及声音传感器的例子,在Scratch中利用Picoboard或其他品牌的Scratch传感器板都可以实现。使用两个按钮、两个或多个光敏电阻的例子,在Scratch中也可以实现,可以用鳄鱼夹与它们连接后利用Scratch传感器板上阻力值的变化来实现。其实只要肯动脑筋;很多例子在Scratch中都能实现。
本书在写作风格上力求轻松、活泼,使读者能带着一份愉悦的心情去阅读,去学习编程。其实编程是一件很快乐的事,你就像一个指挥官,指挥着各种程序命令,开动脑筋,让它们实现你的目标。通过编程,你也将体会到战胜困难和挑战自我带来的快乐与满足感。
由于作者的水平有限,书中难免存在不足之处,恳请广大读者不吝指正!
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