專題名稱 結構化程式設計︱自走平衡車 Design by 施冠州2016
專題簡介 本專題設計以自走車程式設計為主題的教學活動，循序漸進，透過 Scratch結構化程式設計邏輯訓練課程、Scratch與mBlock相容範例、 mBotRanger機器人動手實作範例，讓學生不斷地，用眼看、用手做、動腦想、 做中學、玩中學，玩出屬於孩子自己的自信心和創造力！將機器人控制和程式 設計課程的學習結合，啟發腦力激盪，透過創意的教學活動，必能增加學生的 學習樂趣及熱忱，及體驗程式設計與機器人結合的創意學習經驗。
重要概念(Big idea) 流程控制 迴圈結構 模組化程式設計
主要問題 (Essential questions) 小組討論在操作過程中，所發生的問題，並找出解決方法。 小組將測試結果紀錄下來，並做小組討論。 小組能運用迴圈結構與模組化程式設計完成平衡自走車
總體學習目標 學生能經由程式控制機器人體驗精確掌握科技符號與運算思維表達。 學生能透過修改程式與抽象化等運算思維進行系統性思考，並發展有 效解題方法。 學生能透過程序性規畫與程式編寫整合運算思維與資訊科技解決問題 的能力。 學生能將作品上傳於網路平臺，公開程式原始碼並進行傳播、分享與 賞析，充分利用資訊科技與他人合作並進行創作。
運算思維 問題拆解(Decomposition):解析移動和控制程式 尋找規則(Pattern Recognition):從機器人動作的規 律性中尋找規則 抽象化(Abstraction):機器人平衡程式設計 演算法設計(Algorithm Design):運用模組化程式設計 完成自走車
學習表現 資t-IV-4 能應用運算思維解析問題。 資c-IV-2 能選用適當的資訊科技與他人 合作完成作品。 資p-IV-1 能選用適當的資訊科技組織思 維，並進行有效的表達。
學習內容(國中) 資P-IV-2結構化程式設計 資P-IV-4模組化程式設計的概念巷 資P-IV-5模組化程式設計與問題解決實作
領綱核心素養 科-J-A2 具備理解情境與獨立思考的能力，並運用適當科技工具與策略處理，以 解決並處理生活問題與生命議題。 科-J-B1 具備理解情境與獨立思考的能力，並運用適當科技工具與策略處理，以 解決並處理生活問題與生命議題。 科-J-B1 具備運用各種科技符號與運算思維表達與溝通的素養，並理解日常生活 中科技與運算的基本概念，應用於日常生活。
教學對象 國中7年級學生
學習工具 | 參考資源 學習工具 mBotRanger機器人、個人電腦、網路、mBot程式語言工具、學習單、簡報、 範例程式、評量 MIT 線上程式編輯器 : https://scratch.mit.edu/projects/editor/ 參考資源 Learning, Experience and Review the Makeblock 3 in 1 mBot Ranger Robot Kit
教學設計 教學設計 教學活動 活動內容 介紹「平衡車」的影片，學生透過影片內容，瞭解平衡車行駛的原理。 引導學生思考自走車如何自動行駛。 視覺化樣式展示與操作 引發學生動機 介紹「平衡車」的影片，學生透過影片內容，瞭解平衡車行駛的原理。 提問與討論 引導學生思考自走車如何自動行駛。 程式概念說明 結構化程式概念與說明 控制流程概念與說明 範例程式操作-自走車前進程式控制 範例程式操作-自走車循線前進程式控制 程式創作 自走平衡車實作 各組將設計好的程式寫入自走車平衡車 觀摩與討論 展示學生作品 觀摩與學習
Reference 李春雄（2017）。用Scratch與mBlock玩mBot Ranger機器人：最新版。台科大。 林育慈、吳正己（2016）。運算思維與中小學資訊科技課程。國家教育研究院教育脈動電子期刊，201608(6)。取自 http://pulse.naer.edu.tw/Home/Content/02287aac-dc26-4ad4-b87e-2881e942dc16 賴和隆（2016）。應用運算思維於高中資訊教學設計之分享。國家教育研究院教育脈動電子期刊，201606(6)，195- 206 。取自 http://pulse.naer.edu.tw/Home/Content/6fe1eedf-10a1-4e1e-890e-dbbec8ce0647 國高中資訊科學探索課程學習活動（2012）。取自http://csexp.csie.ntnu.edu.tw/（資訊科學探索網） 十二年國民基本教育課程綱要總綱(教育部發布版)(2014.11.28)。取自http://www.naer.edu.tw/files/15-1000- 7944,c639-1.php?Lang=zh-tw 十二年國民基本教育課程綱要科技領域（草案） - 國家教育研究院(2016.2)。取自 http://www.naer.edu.tw/ezfiles/0/1000/attach/92/pta_10229_131308_94274.pdf