總綱核心素養面向

總綱/核心素養項目

領綱核心素養具體內涵

主要教學內容

A

自主行動

A2

系統思考與解決問題

A3

規劃執行與創新應變

科-J-A2

運用科技工具，理解與歸納問題，進而提出簡易的解決之道。

科-J-A3

利用科技資源，擬定與執行科技專題活動。

1. 7697控制馬達元件練習
2. LinkIt Remote按鈕、滑桿物件程式設計
3. 與生科課協同試船

B

溝通互動

B1

符號運用與溝通表達

科-J-B1

具備運用科技符號與運算思維進行日常生活的表達與溝通。

1. LinkIt Remote初始化概念及畫面設計
2. 與生科課協同試船

C

社會參與

學習內容

學習表現

資P-IV-4模組化程式設計的概念

資P-IV-5模組化程式設計與問題解決實作

運t-IV-3

能設計資訊作品以解決生活問題。

能使用模組化的概念將風力遙控船的控制介面設計出來

運t-IV-4

能應用運算思維解析問題。

能使用模組化的概念測試伺服馬達、直流馬達的程式控制

運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。

能使用模組化的概念，解說遙控船控制介面設計原理

科目/領域別

資訊科技/科技領域

專題名稱

7697風力遙控船程式設計

教學對象

國中八年級學生

教學時數

每週1節，共6節

教學設備

電腦、平板、7697開發板及擴充套件

專題摘要

以程式設計概念出發，結合生活科技動力船單元，開發可程式控制遙控船，了解科技、程式在生活層面的應用，培養學生善用各種科技知能，創造無限可能。

學習目標

1. 什麼是模組化程式設計？
2. 模組化如何應用在7697開發板？
3. 如何利用模組化功能，設計7697遙控船介面
4. 設計並實作控制伺服馬達(舵機方向)與直流馬達(風力馬達)在船體上。

先備知識

1. 了解開發板相關應用及經驗
2. 積木式程式設計概念、能力

運算思維

1. 7697開發板、平板(手機)、船隻動力(直流馬達、方向控制(伺服馬達)間的關係。
2. 7697如何控制直流馬達。
3. 7697如何控制伺服馬達。
4. 模組化的遙控器-LinkIt Remote APP
5. 初始化LinkIt Remote遙控器
6. 遙控器物件程式設計

議題融入

學習主題

實質內涵

與課程綱要的對應

核心素養

科-J-A2

運用科技工具，理解與歸納問題，進而提出簡易的解決之道。

科-J-A3

利用科技資源，擬定與執行科技專題活動。

科-J-B1

具備運用科技符號與運算思維進行日常生活的表達與溝通。

學習表現

運t-IV-3

能設計資訊作品以解決生活問題。

運t-IV-4

能應用運算思維解析問題。

運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

資P-IV-4

模組化程式設計的概念

資P-IV-5

模組化程式設計與問題解決實作

單元

以學習表現作為評量標準

對應之學習內容類別

具體評量方式

7697控制馬達元件練習

運t-IV-4能應用運算思維解析問題。

能正確連結馬達元件

能正確以程式設計驅動馬達元件。

資P-IV-4模組化程式設計的概念

模組化程式設計理解

1. 記錄學生完成狀況，給予適當的分數，愈早完成者分數愈高。
2. 教導同學完成的人可以加分。
3. 測試不同狀況的同學可以加分

LinkIt Remote初始化概念及畫面設計

運t-IV-3能設計資訊作品以解決生活問題。

能設計適合的操作介面以控制風力船上的舵機及風力馬達

資P-IV-5模組化程式設計與問題解決實作

設計適合操控的介面

二人一組，討論、設計適合的操作介面，構圖產生操作介面，並實作。交回構圖評分，並看實作狀況評分。

LinkIt Remote按鈕、滑桿物件程式設計

運t-IV-3能設計資訊作品以解決生活問題。

舵機功能需正常受控制運作

風力馬達功能需正常受控制運作

資P-IV-5模組化程式設計與問題解決實作

利用LinkItRemote模組化的程式設計，設計控制風力船的相關功能

1. 記錄學生完成狀況，給予適當的分數，愈早完成者分數愈高。
2. 教導同學完成的人可以加分。

與生科課協同試船

運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。

能解說自己程式的設計重點及程式運作原理

資P-IV-5模組化程式設計與問題解決實作

能解決試船後出現的問題(例如擺放位置影響平衝、操控如何改進更方便…)

3. 記錄學生完成狀況，給予適當的分數，愈早完成者分數愈高。
4. 教導同學完成的人可以加分。

活動一

7697控制馬達元件練習(2節)

學習表現

運t-IV-4能應用運算思維解析問題

學習目標

1. 熟悉7697接線及腳位
2. 理解程式運作及除錯
3. 理解馬達元件特性

學習內容

資P-IV-4模組化程式設計的概念

教學活動

活動內容

教材

引起動機 5min

展示去年課程的作品，實際操作風力遙控船，解釋船的設計理念

已完成的風力遙控船

直流馬達接線練習及程式碼解說 20min

1. 在此之前的課程已先熟悉7697的基本操作及概念，使用的是黑色擴充板，進行過一些基礎的練習，如講義網頁上方的內容所示。
2. 這節開始使用白色擴充板(Robot Shield)，黑色及白色擴充板的差別在於白色擴充板，提供二組直流馬達的接點，且有電容(電池)支持離線操作，，方便離線放到風力船上控制直流馬達，而黑色擴充板則無此設置(電池、直流馬達接點)。
3. 白色擴充版二組直流馬達接入點已定義好腳位，MotorA(Pin10、Pin12)，MotorB(Pin13、Pin17)，這節練習的部分選定MotorB接點連接。+
4. 學生的直流馬達是在生科課時已焊二條電線，在這節課則要將二條線鎖進Pin13和Pin17。(可能需準備焊槍、焊錫、電線、剝線鉗預防學生的直流馬達電源線掉落修補)。
5. 學生接好線路後，開始講解程式撰寫的部分

6. 目前還沒有使用到LinkitRemote APP控制，因此先使用7697板子上的自訂按鈕USR，測試送電控制邏輯。USR按鈕所連接的腳位是Pin6，因此只要判斷Pin6的高低電位，就知道使用者有沒有按下按鈕，若測到Pin6高電位，則表示按下了USR按鈕，此時可選擇MotorB任一腳位送電，本例為腳位13送電(高電位)，反之則否。

USR使用者自訂按鈕

7. 學生程式撰寫完後開始燒錄至7697，並開始檢查，做完的同學功能正常與否，登記號碼，愈早成功的分數可以調高。
8. 讓學生測試供電腳位不一樣，有什麼結果，先試出來的，先加分，可以加前面做出來的幾位同學。

http://163.20.173.51/linkit7697.htm#Motor

檢查學生程式正確性及除錯 15min

(第一節結束)

1. 學生接好線路，程式撰寫好了燒錄至7697，開始測試程式是否正常運作。
2. 先做完先舉手，測試完全正常後登記號碼。
3. 先做完的同學可以試不同腳位的狀況，改腳位17，再看結果如何？
4. 若同學幫忙同學除錯，可以幫同學加分。

http://163.20.173.51/linkit7697.htm#Motor

伺服馬達接線練習及程式碼解說 20min

1. 這節課要連接伺服馬達，該馬達已是杜邦接頭，因此只要確認不要插反了或插到已使用的腳位(例如腳位6，腳位1)即可。因此建議學生都插到腳位15的部分。這部分一開學生很容易插反了。

黃色線為s資料傳輸線，要朝內

2. 接下來要解釋程式碼的運作原理，帶入變數的概念。由USR按鈕控制變數(angle)遞增，然後將變數寫入伺服馬達的角度中。其中需注意，初始角度先設為0度，遞增過程中，要檢查是否超出最大角度。要重複測試，只要按一下Reset按鈕，就會回到0度。

http://163.20.173.51/linkit7697.htm#Motor

檢查學生程式正確性及除錯 25min

(第二節結束)

1. 學生接好線路，程式撰寫好了燒錄至7697，開始測試程式是否正常運作。
2. 先做完先舉手，測試完全正常後登記號碼。
3. 先做完的同學可以試角度遞減，試出來的同學可以加分
4. 若幫忙同學除錯，可加分。

活動二

LinkIt Remote初始化概念及畫面設計(1節)

學習表現

運t-IV-3能設計資訊作品以解決生活問題。

學習目標

1. 理解模組化程式設計
2. 認識模組化物件的功能
3. 設計適合操控的介面

學習內容

資P-IV-5模組化程式設計與問題解決實作

教學活動

活動內容

教材

分組活動 5min

1. 每人就近找組員，二至三人一組。
2. 討論程式如何完成畫面配置。
3. 將設計的畫面畫在學習單上，註明座標、大小等資訊。

模組化概念帶入

LinkItRemote初始化設計解說 15min

1. LinkItRemote的物件全是模組化後的結果，在學生使用之前剛好可以帶入讓學生明白，程式設計的概念可以透過模組化後簡化，不必重頭開發。像是按鈕、滑桿…都是模組化後的結果。
2. LinkItRemote運用在風力船控制，用的物件不多，要先初始化，初始化定義物件後，即能在APP中出現。像下圖類似的物件要拉出來定義。

3. 初始化時，可以由學生的學習單上的設計畫面，取得座標及大小。
4. 設計剛成後，要燒錄到7697。然後拿iPAD平板，打開藍芽，連結7697，就可以取得設計的畫面。

http://ms2.ctjh.ntpc.edu.tw/~luti/108m-programing.htm

(江翠國中呂天齡老師網站)

http://163.20.173.51/linkit7697.htm#linkIt

檢驗學生畫面設計結果及除錯 25min

1. 學生成功燒錄至7697後，老師逐一檢查，畫面狀況，並登記完成的座號，先正確做完分數可以提高。
2. 畫面設計有創意可以加分。
3. 若幫忙同學除錯，可加分。
4. 程式需留存下來，下週要繼續使用，可以傳到個人的雲端硬碟中保存。

http://163.20.173.51/linkit7697.htm#save

活動三

LinkIt Remote按鈕、滑桿物件程式設計(1節)

學習表現

運t-IV-3能設計資訊作品以解決生活問題。

學習目標

1. 撰寫適合的物件控制程式碼
2. 理解程式運作及除錯

學習內容

資P-IV-5模組化程式設計與問題解決實作

教學活動

活動內容

教材

連結直流馬達及伺服馬達至7697上-10min

1. 連結直流馬達到MotorB位置，和之前練習的位置一樣。此時應該已在生科做好船體，將7697結合到船體上。
2. 連結伺服馬達到腳位15的位置，和之前練習的位置一樣。

匯入之前的程式-5min

1. 將上週製作的初始畫面下載回來，匯入繼續往下做

http://163.20.173.51/linkit7697.htm#匯入

為遙控器上的物件，撰寫程式，給予功能-15min

1. 在始初化設定中新增變數angle，及設定伺服馬達初始角度90度。

2. 記得提醒學生需要在「初始化」及「重複執行」中加入「處理手機程式指令」否則程式在平板上會無法正常運作。
3. 重複執行的程式碼中，控制伺服馬達，可以Slider或是按鈕或是並存，建議同學可以並存。另外角度也不用到180度。因為過大的角度，只會讓船重心不穩，並原地打轉。這些若有時間，是可以讓學生試誤，若時間不足可以直接告訴學生。程式碼的部分只提供部分，剩下的需同學自己依樣畫葫蘆自己完成。

這是左轉按鈕，右轉請學生自己完成。

4. Slider的部分則需加上是否更新資料的判斷，也就是偵測使用者有沒有去動Slider(滑桿)。

5. 直流馬達部分只提供前進方向程式碼解說，後退部分由學生自行操作完成。

http://163.20.173.51/linkit7697.htm#remote

平板連結測試功能正常與否及除錯20min

1. 學生成功燒錄至7697後，老師逐一檢查，畫面狀況，並登記完成的座號，先正確做完分數可以提高。
2. 若幫忙同學除錯，可加分。
3. 程式需留存下來，下週要繼續使用，可以傳到個人的雲端硬碟中保存。

活動四

與生科課協同試船(2節)

學習表現

運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。

學習目標

1. 修正各種不符合要求的狀況
2. 能解說設計原理

學習內容

資P-IV-5模組化程式設計與問題解決實作

教學活動

活動內容

教材

開始試船

重複提醒程式碼的部分及預留時間給學生修正船隻問題 90min

1. 通常開始試船時，就會出現相當多的問題，各式各樣都有，有船重心不穩的、有程式無法正常控制船隻、有船的零件組裝掉了、有風扇被船隻卡住的、有電線沒焊好掉了、有伺服馬達角度不正確的、有伺服馬達壞了、直流馬達壞了…，此時建議最好協同教學，生科、資科老師同時在是最理想的。
2. 試船後，登記號碼，先完成者分數較高。
3. 完成試船的人，詢問程式運無 關問題及設計理念。
4. 若以協同教學進行，此活動可協調佔資科一節、生科一節

http://163.20.173.51/linkit7697.htm#remote

教學成果與回饋

1. 此部分課程設計要用的到設備非常多，上起課來非常費事，需要用到的設備有：電腦、平板、7697開發板組、實物投影機、螺絲起子、剝線鉗、電烙鐵、熱熔槍、熱熔膠、水池等。學校若有像數位自造教室(裏面有工作桌、電腦同時存在)會比較方便進行課程。
2. 課程進行時，常發生一些不可預期的狀況，例如程式看起來就是正常的，為何燒錄不進7697，原來是物件名稱使用到中文，或是物件名稱修改了，但是部分程式碼沒有修改到，一個不起眼的錯誤，在老師備課時不會發生的事，在學生身上都發生了。這個課程又是第一年試上，老師也是邊備課、邊上課，坦白說對7697的熟悉程度只比學生好一些，幸好都可以解決所發生的問題，從實做的角度來看，讓學生開始動手做，不是只看模擬器，更有實用的價值，生科、資科的結合，讓課程更可執行度更高, 不是老師一個人單打獨鬥。
3. 共備課程的好處就是有人可以詢問，遇到問題時，大家互相研究，比較快可以找到解決方案，對新課綱來說，很多都是新的嘗試，共備是一個面對新課綱的好方法。

參考資料

1. 新北市江翠國中呂天齡老師網站http://ms2.ctjh.ntpc.edu.tw/~luti/108it-class.html
2. 7697官網 MediaTek Labs https://docs.labs.mediatek.com/resource/linkit7697-arduino/zh_tw/developer-guide/using-linkit-remote

人數(累計人數)

分數

9(9)

90以上

9(18)

80以上

9(27)

70以上

不定(未做完的人)

30-50分

(0,0)

(5,6)