动脑又动手的编程玩具!DFRobot 造物粒子积木百宝盒给孩子一次编程初体验
说起熊孩子的玩具,放眼望去,家里到处都是,客厅的茶几上、餐厅的桌子上、玄关的柜子上到处都可以看到随处乱放的玩具,他自己房间里就不用说了。现在绝大多数孩子的童年都是幸福的,基本每个年龄段,家长都会给孩子购买适合这个年龄段玩的玩具,寓教于乐的玩具当然更好了。
我家熊孩子目前上小学一年级,之前买的最多的就是乐高式积木,可能也是受我的影响。现在上小学了,总不能一直玩吧,所以总想着给他买点有营养的玩具,既可以满足孩子喜欢玩的天性,又能在玩乐中吸取一些营养,何乐而不为呢。在一次偶然的朋友聚会中,了解到STEM教育这一个概念,其实之前也有所耳闻,STEM就是科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写,现在也有不少儿童培训机构专门推出了STEM教育的课程,STEM教育可以让理论和实践结合起来,让孩子天马行空的创意应用到现实中来,从而培养孩子的综合能力。
DFRobot就是一个与STEM教育相关的品牌,出品了很多编程玩具。初识DFRobot源于它家的麦昆编程小车,那时张大妈家有这款麦昆编程小车的众测,所以当时看了不少关于这辆编程小车的原创,结果被深深种草了,后来就一直有关注 DFRobot。最近发现DFRobot家有这款造物粒子编程积木百宝盒,大致了解了下感觉挺适合我家熊孩子玩的,百宝盒中的电子模块可玩性很高,而且图形化的编程也通俗易懂,对于低年级孩子而言比较容易接受。下面就和大家一起分享下这款好玩又益智的编程玩具吧~
一、开箱篇
▲下单后很快就收到了,光这外包装就挺有吸引力的,这套编程积木百宝盒包括了10个课时的趣味视频课程,这个蛮不错的,可以让熊孩子在观看视频的同时学会如何玩好这套编程积木百宝盒。
▲包装背面介绍了这款积木百宝盒中所包括的电子模块,另外还包括可编程主控器以及扩展板。同时,还介绍了10个趣味视频的故事背景,视频中是以波波、森森的冒险故事为主线,通过各种实例来教大家如何使用这些电子模块以及简单的编程。
▲开箱,所有电子模块有序的排列中盒子中,下文中会为大家逐一介绍这些颜色各异的电子模块。
▲先来个全家福,包括14个电子模块、可编程主控器、扩展板、数据线、1包连接线、1包螺丝、1包魔术贴以及说明书。
▲根据电子模块的类型,总共分成了四大类模块。蓝色的为输入模块,相当于控制者,上图中从左到右分别为按钮模块、环境光传感器、旋钮模块、声音传感器。
▲绿色的为输出模块,相当于执行者,上图中从左到右分别为蜂鸣器模块、风扇模块、LED灯模块。
▲黄色的为逻辑模块,这些模块在逻辑电路中起着举足轻重的作用,通过这些模块的应用可以培养孩子的逻辑性,上图中从左到右分别为“逻辑或”模块、“逻辑与”模块、“逻辑非”模块。
▲这两个逻辑模块分别为分支模块、阈值模块。
▲红色的为供电模块,下面这个是电源主板,各有3个输入端和输出端;上面这个是电池盒,需要3节7号电池供电。
▲micro:bit编程主板,别看这么小小一块主板,上面集成了不少元件。
▲micro:bit扩展板,编程主板可以插到扩展板上,用来扩展主板功能,让编程主板的可玩性更大。
▲模块连接线,总共有三种长度,使用时可以根据实际情况按需选用。
▲魔术贴和螺丝,这个主要用于把电子模块固定到其他物体上,具体怎么用我会在下文中给大家展示。
▲数据线当然少不了,在电脑上码好的程序还需要通过数据线同步到编程主板上。
二、电子模块篇
先来体验下这些五颜六色的电子模块,用不同颜色来表示不同类别的电子模块,这个设计还是挺不错的,可以让孩子更容易记住各种模块所属的类型。那问题来了,这些电子模块到底怎么玩呢?包装盒中也没详尽的说明书,不用担心,上文中提到过10课时的趣味视频课程就是来教你怎么玩的,而且是以动画片形式展现的,小孩子肯定喜欢,整个故事就是以哥哥森森和妹妹波波驾驶波森号轮船去寻宝为主线的。
▲总共10个课时,其实每个课时都很短的,最长就6~7分钟,10个课时看完也不到一小时,建议边看边操作。前4个课时主要是针对电子模块的,后6个课时主要是针对编程主板来讲的。视频中通过对一些实例的介绍,让孩子学会如何来连接电子模块来建立逻辑电路,以及体验用Mind+程序进行图形化编程,这些实例可以起到抛砖引玉之效,从而激发孩子天马行空的想象力。
▲按电子模块的逻辑顺序排列下位置,最左端是蓝色的输入模块,最右端是绿色的输出模块,中间红色的是供电模块,逻辑或、与、非3个模块和阈值模块是连接在输入模块与电源模块之间的,而分支模块则是连接在电源模块和输出模块之间的。上图中各个模块放置的位置就是它在各种逻辑关系中担当的角色,通过各种组合连接会产生N种逻辑电路。
▲在电源主板上共有3个输入端和3个输出端,使用时需要一一对应。
下面就来分享一些用电子模块连接的逻辑电路吧~
▲输入端选择按钮模块,输出端选择风扇模块,连接好后只要按下按钮,风扇就会转动,松开按钮,风扇就会停止转动。
▲一直按着按钮才能让风扇保持转动,这样是不是有点鸡肋啊,那么我们升级下这个风扇装置,在按钮模块和电源主板之间再加入一个“逻辑非”模块,这样整个电路的逻辑关系就与之前的反过来了,默认状态下风扇处于转动状态,当按下按钮时,风扇则会停止转动,这样是不是比刚才更方便了。这就是逻辑模块的魅力所在,输入、输出模块只是控制者和执行者,而逻辑模块在中间起着重要的逻辑关系。
▲这个逻辑电路其实就是我们在日常生活中经常接触到的声控灯,输入端为声音传感器,输出端为LED灯模块,只要有声音发出,LED灯就会亮起。主要有声音就会亮灯,这样其实也是存在缺陷的,例如电梯厅的声控灯,有点轻微声响就亮灯的话岂不是太鸡肋了,那么我们来升级下这个逻辑电路,让它变得更加合理。我们只要在输入模块后面再加上一个阈值模块,这样就可以通过对阈值的调节,来设置亮灯所需音量值的大小了,就像电梯厅的声控灯,轻微的环境音并不会亮灯,当有人出现时才会亮灯。实际演示下,当阈值较大时,只有用手指敲击桌面时LED灯才会亮起,当调小阈值后,在环境音下LED灯就会常亮了。
▲在这个逻辑电路中,通过旋钮模块可以调节风扇的转速,当旋钮拧到最小时风扇停止,拧到最大时风扇转得最快。
▲在这个逻辑电路中,输入端为声音传感器和环境光传感器,在后面连接了“逻辑或”模板,这样的话只要两个输入模块中有一个触发就行;输出端为LED灯模块和蜂鸣器模块,在前面连接了分支模块,当有信号过来时这两个输出模块会同时响应。这个逻辑电路可以作为保险箱的报警系统,在未解除报警系统的前提下打开保险箱,声音传感器和环境光传感器只要任何一个接收到信号,处在输出端的蜂鸣器和LED灯就会被触发进行声光报警。
▲上面演示了几个用电子模块搭建逻辑电路的例子,下面再介绍下电子模块自身的安装兼容性,它可以固定在其他物体上,这些物体可以借助逻辑电路实现DIY创作。
▲每个电子模块后面都有两块板件,通过磁吸方式附着在电子模块背面。
▲在最下面这块板件上设计有乐高积木的颗粒点,这也就意味着它可以标准的乐高积木进行连接固定。
▲来演示下电子模块与乐高积木的连接固定,这样电子模块就可以方便地固定在乐高积木上,两者可以相互组合DIY出更多的创意作品。
▲在中间那块板件上有两个螺丝孔,百宝盒中也附带有一包螺丝,通过螺丝可以把板件固定在其他物体上,然后再通过磁吸方式来固定电子模块。
▲除了通过螺丝连接的固定方式外,还可以通过魔术贴来固定,这个使用起来就更加方便了,一块贴在电子模块的板件上,另外一块贴在其他物体上,然后一按就可以固定住了。
三、编程篇
上面给大家介绍了电子模块的具体玩法,其实就是把各种编程指令实物化了,小朋友可以通过对电子模块的搭建来掌握简单的逻辑关系,为后面的编程打下一定的基础。下面再来介绍下如何利用编程主板和扩展板来进行编程,那10课时趣味视频中的后面6个课时就是专门介绍编程的,这里主要介绍下用Mind+程序进行图形化编程。
▲别小看了这个小小的编程主板,上面集成了很多元件,包括加速度计、电子罗盘、板载蓝牙、LED矩阵、按钮开关等等。
▲另外还有一块扩展板,可以把编程主板插到扩展板上使用,扩展板上各有3个输入、输出接口,可以搭配电子模块使用。
▲演示下如何把编程主板插到扩展板上。
▲两者组合在一起后就能实现更强大的功能,通过扩展板可以实现电子模块的输入、输出,同时也提供了音频输出等一些其他功能。
▲使用Mind+程序进行图形化编程前先要下载安装好Mind+软件,然后连接编程主板安装驱动程序,安装完成后就可以开始进行图形化编程了。
▲编程主板连接到电脑后,主板上的LED矩阵会随机显示各种图案,通过编程也可以让这个LED矩阵显示各种图案,例如心形图案,还是蛮有意思的。
▲给大家示范一个简单的编程实例,让LED灯有规律的闪烁,上图命令中的高电平即通电,低电平即断电,通过接通、断开电源来控制LED灯的闪烁。
▲编制好程序后同步到编程主板上就可以了,来看看LED灯闪烁的效果,当然这只是抛砖引玉,通过这个编程实例是不是还可以编一个程序让LED灯发出SOS求救信号呢,按照“短亮、暗、短亮、暗、短亮、暗、长亮、暗、长亮、暗、长亮、暗”的规律让LED灯重复闪烁就行了。
▲通过后面6课时的趣味视频可以让孩子大致掌握图形化编程的基本思路,当然进一步的学习就要靠我们大人指导了,稍微大点的孩子也可以自己琢磨,网上其实有很多micro:bit教程资源,可以学习借鉴下,这样就会在不断地模仿中进步,有些程序还是挺有意思的。
四、总结篇
通过电子模块和图形化编程两部分介绍了这款DFRobot 造物粒子积木百宝盒,其实所谓的造物粒子其实就是这些颜色不同的电子模块,这些模块只要通过简单的连接就能组成不同的逻辑电路,对于低龄儿童而言,电子模块可以为后面的编程起到一定的启蒙作用。我家孩子目前上小学一年级,对这种电子模块特别感兴趣,现在都会自己创造发明了,孩子的想象力还是无穷的,而这些电子模板正好可以把孩子无穷的想象力孵化成现实产物。后面的图形化编程孩子接受起来也比较容易,尤其是通过观看趣味视频后,孩子对一些简单的程序还是可以单独完成的,有时他有很好的创意时,就会和我一起共同探讨,最终把这些想法付诸实施。其实micro:bit主板的功能还是十分强大的,值得深层发掘,最近还想着再购入一些配套的附件来实现更多的创意编程。













































罗罗索索
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