兒童程式學習工具/Scratch：修訂版本之間的差異
出自六年制學程
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==OSSACC 近年來在兒童程式設計推動概況== | ==OSSACC 近年來在兒童程式設計推動概況== | ||
2015年6月3日 (三) 20:07的修訂版本
常見的「兒童程式學習工具」簡介
- Scratch
- 特色：圖形化程式學習網站，有 web 版也有離線安裝版。離線安裝版：1.x 以下不需要 adobe AIR ，2.x 以上需要 adobe AIR 。
- Scratch遊戲動畫一把抓
- mblock：由 scratch 延伸的開源專案，寫好程式並 compiler 後可上傳到 Arduino 中。
- Ardublock：是 Arduino 可單機執行的程式，基於 Arduino IDE 的圖形介面，寫好程式後可燒錄進 Arduino 中。和 Scratch for Arduino 不同之處在於 Scratch for Arduino中，Arduino 只負責取得感測器狀態並控制動作器輸出，但運算還是由電腦上的 Scratch 完成。
- code.org
- 特色：圖形化程式學習網站，只有 web 版，無法匯出程式碼。
- code.org 學習站
- MIT AppInventor 2
- 特色：可用與 code.org 相似的圖像式方法撰寫安卓系統 (Android) 的手機程式。
- codecombat.com
- 特色：讓您線上透過寫程式的方式操控遊戲的角色，一邊闖關一邊學程式。
- smallbasic.com
- 特色：微軟出的程式，讓初學者可以透過 basic 語言學會程式。
- codeschool.com
- 特色：線上學習網頁技術的網站，但有些課程是要付費的。
- Blockly Games
- 特色：可用與 code.org 相似的圖像式方法撰寫程式後，匯出完整的程式碼。(code.org 無法匯出程式碼)
- Google發表Blockly Games，讓小學生邊玩邊學習程式設計概念
- blockly - A visual programming editor - Google Project Hosting
綜合上述各項分析，台灣在校園推動程式學習工具，仍以 Scratch 為最恰當，其優點如下：
- 主要解決方案都是自由軟體與自由硬體，在推動過程中沒有觸法的風險。
- 兼有 web 版與離線版。
- 對微型主機板及感測器與動作器的擴充模組成熟，相關的驅動程式都有人撰寫。
- 可直接延伸至 mblock ，將程式 Compiler 後上傳到 Arduino ，進行最完整的機器人教育。
- 中文化完整。
Scratch 學習目的與階層圖示
預期這一代學童長大之時，恰逢物聯網發展成熟之際，屆時人類社會自動化的程度將超過今日數倍，在各行各業及日常生活中，簡單的校調機器人已成為基本技能，所以今天在學童的教育中加入基本的機器人教育有基必要。
又校園中的機器人教育可與全球的 Maker 運動相結合，必能更活潑，且易於學生及家長所接受。
| 目的 | 未來一般人的生活技能：校調機器人 | 以程式撰寫為業 |
|---|---|---|
| 初階 | 以 Scratch 寫 Game | |
| 進階 | S4A (Scratch for Arduino)，Scratch 在電腦上，連上微型主機板控制感測器與動作器，配合積木，加入空間結構，使虛擬與現實互動。 | |
| 再進階 | 在微型主機板裝 Scratch Compiler ，不需要 PC 或 NB ，由微型主機板上的程式判斷感測器訊息，並自動演算回應，真正的入門機器人教育。如： mblock 。 | |
再進階教材 mblock-arduino：
- 哈囉！LED！
- 點亮外接 LED
- 利用按鍵控制 Scratch 貓咪
- 利用 PWM 模擬類比訊號
- 可變電阻、ADC 與節拍器
- 使用蜂鳴器來打節拍
- 七段顯示器之 HELLO！
- 光敏電阻、亮度感應器與光線追蹤器
- 伺服馬達控制
- mBlock 2.1.4 與 Arduino IDE
mblock尋跡車
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$49 educational robot for each kid，全機約由45個零件組成，小朋友大概只需要花費10分鐘左右就可以組裝完成，在完成硬體部分後，可以透過圖形化的Scratch程式語言，自行撰寫程式控制。台灣的全佑電腦有賣 mBot ，一台 2400~2580 元。
OSSACC 近年來在兒童程式設計推動概況
一、OSSACC 與兒童程式設計國際計畫
- 目前 OSSACC 翻譯團隊擁有 Scratch 官方網站的翻譯管理權，並且由雲林二崙國小廖昭雄老師主持，由交大服務學習同學協助翻譯
- 此外，目前還有一個在國際間很熱門的兒童程式設計學習網站 code.org，也是由本團隊負責翻譯管理權，並且由軟體自由協會理事長翁佳驥主持，由交大服務學習同學協助參與翻譯
二、OSSACC 在校園 Scratch 推動概況
- 99年 將 Scratch 收錄至 ezgo8，並協助各縣市對 Scratch 進行重點推廣
- 協助新北市大豐國小進行暑期 Scratch 教師培訓
- 協助台北市 Scratch 師資培訓
- 參與宜蘭 Scratch 競賽評審
- 100年 「全國各縣市校園自由軟體推廣策略聯盟會議」
- Scratch 列為校園自由軟體重點推廣項目之一
- 101年 成立 Scratch 教師社群 S4A
- 102年 ezgo11 巡迴推廣會議
- 巡迴縣市：花蓮、南投、新竹、高雄、台南、雲林、苗栗
- 主題：Scratch 與外接式感應器應用
- 講師：S4A 教師社群
- 103年 自由軟體的自造應用與推廣成果發表
- 主題：Scratch 與外接式感應器應用
- 講師：S4A 教師社群
- 104年 促成 Scratch 課程上均一教育平台
【基礎篇】
【程式篇】
【技巧篇】
【實戰篇】
- 4-1 電流急急棒_基本版
- 4-2 電流急急棒_多關版
- 4-3 乒乓球
- 4-4 打磚塊
- 4-5 迷宮_基本版
- 4-6 迷宮_尋寶版
- 4-7 自由落體_打排球
- 4-8 自由落體_跳遠
- 4-9 蟲蟲危機
- 4-10 青蛙過街
- 4-11 樂透彩開獎
- 4-12 猴子吃香蕉
- 4-13 翻牌
- 4-14 星際大戰
- 4-15 射氣球
- 4-16 貪食蛇
- 4-17 水果盤
三、OSSACC 近年來支援縣市 Scratch 研習概況
| 年 | 月 | 縣市 | 主題 | 時數 | 人數 |
|---|---|---|---|---|---|
| 99 | 7 | 新北市 | 暑期 Scratch 教師培訓 | 18 | 30 |
| 11 | 台北市 | Scratch 動畫與遊戲設計研習 | 18 | 45 | |
| 100 | 6 | 台北市 | 多媒體教材設計整合應用專修研習班 | 12 | 40 |
| 100 | 6 | 台北市 | 動畫與遊戲設計專修研習班 | 18 | 40 |
| 100 | 7 | 台北市 | 暑期 Scratch 教師培訓 | 18 | 30 |
自 101年起，成立 S4A 教師社群後，即由此一教師社群來協助及串連各縣市教師及推廣資源。
四、OSSACC 與 Scratch 教師社群
(一)S4A教師社群簡介
S4A (Scratch for Arduino)教師社群，於101年成立，結合國科會科普計畫，共同推廣 Scratch 與外部感應器應用。現已拓展至 Maker 相關應用，包含：3D列印、自走車…等，故於104年5月20日，更名為「Study For Ability，資訊科技融入教學 -- 創新應用教師社群」，目前社群成員共有 1,663 人。
- 成立日期：101年1月
- 社群召集人：許惠美教授、蔡凱如
- 核心推廣講師：
| 姓名 | 單位 | 姓名 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 高慧君 | 台北市南港高中 | 蘇仕文 | 基隆市深美國小 |
| 蘇恆誠 | 台北市松山工農 | 許惠美 | 宜蘭縣佛光大學 |
| 鄭聰賢 | 台北市泰山高中 | 張俊傑 | 宜蘭縣國華國中 |
| 陳國全 | 新北市文德國小 | 鄭之婷 | 花蓮縣教育網路中心 |
| 楊光輝 | 新北市文德國小 | 邱文盛 | 花蓮縣稻香國小 |
| 范運平 | 苗栗縣蟠桃國小 | 江昭漢 | 台中市省三國小 |
| 黃新福 | 苗栗縣君毅高中 | 賴鴻州 | 台中市東勢高工 |
(二)S4A相關研習與推廣資訊
| 聚會 | 學生營隊 | 親子營 | 教師工作坊 | 競賽 | 研討會 | 國際研討會 | 展覽 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 101年 | 2 | 1 |
||||||
| 102年 | 3 | 10 | 1 | 2 | 2 | 2 | ||
| 103年 | 3 | 7 | 2 | 3 | 2 | 2 | ||
| 104年 | 4 | 2 | 4 | 2 | 1 |
相關詳細執行內容如下：
101年，共辦理 2 場聚會，參與 1 場展覽。
| 日期 | 主題/活動 | 辦理單位 | 備註/說明 |
|---|---|---|---|
| 1/20 | S4A 破冰之旅 | OSSACC | S4A教師社群成立，並號召各縣市有興趣的老師共同參與推廣的行列。 |
| 6/29 | S4A 再蓄泉源 | OSSACC | S4A社群聚會，主要是分享半年來 Scratch 與外部感應器教學經驗與應用。 |
| 7/28 | Maker Faire 2012 | 馥林文化 | 參與國際 Maker 活動展出 |
102年，共辦理 3 場學生營隊，10 場教師工作坊，2 場研討會， 2 場國際研討會，2場展覽及協助 1 場縣市競賽。
| 日期 | 主題/活動 | 辦理單位 | 備註/說明 |
|---|---|---|---|
| 2/15 | S4A 社群對學習的啟示 | 高雄市國教輔導團 | 資訊教師精進教學能力工作坊 |
| 2/22 | Scratch+Kinect 遊戲製作(一) | 高雄市國教輔導團 | 資訊教師精進教學能力工作坊 |
| 3/8 | Scratch+Kinect 遊戲製作(二) | 高雄市國教輔導團 | 資訊教師精進教學能力工作坊 |
| 3/29 | LaunchPad 焊接製作工作坊 | 高雄市國教輔導團 | 資訊教師精進教學能力工作坊 |
| 4/19 | Scratch+LaunchPad 遊戲程式設計(一) | 高雄市國教輔導團 | 資訊教師精進教學能力工作坊 |
| 5/10 | Scratch+LaunchPad 遊戲程式設計(二) | 高雄市國教輔導團 | 資訊教師精進教學能力工作坊 |
| 5/18~19 | Maker Faire 2013 | 馥林文化 | 參與國際Maker活動展出 |
| 5/31 | Scratch+Arduino 工作坊(一) | 高雄市國教輔導團 | 資訊教師精進教學能力工作坊 |
| 6/14 | Scratch+Arduino 工作坊(二) | 高雄市國教輔導團 | 資訊教師精進教學能力工作坊 |
| 7/1~2 | 創新與自由軟體校園應用研討會 | 宜蘭縣教育網路中心 | 研討會 |
| 7/12~14 | 第四屆全球華人探究學習創新應用大會 | 台南大學 | 獲得最佳論文研究發表獎 |
| 7/22 | 台北市Scratch師資培訓 | 台北市南港高中 | 教師工作坊 |
| 8/24~25 | 2013 科學玩意節 | 臺灣科學教育館 | 參與 Maker 活動展出 |
| 8/26~28 | Scratch遊戲趣 | 基隆市深美國小 | 學生營隊 |
| 10/4 | Scratch研討會 | 台北市南港高中 | 研討會 |
| 10/9 | Scratch互動擴充板應用與實作 | 基隆市教師研習中心 | 教師工作坊 |
| 10/19 | Scratch與外部感應器在教學上的應用 | 香港城市大學 | 香港 2013 自由軟體年會 |
| 11/12 | Scratch動畫決賽評審 | 台北市南港高中 | 竸賽 |
| 11/23~24 | Scratch創造力與擴充板應用 | 花蓮縣光復商工 | 學生營隊 |
| 12/21~22 | Scratch與Arduino感應器應用 | 新北市石門國中 | 學生營隊 |
103年，共辦理 3 場學生營隊，7 場教師工作坊，3 場研討會，2場縣市競賽， 2 場國際討會，2 場展覽。
| 日期 | 主題/活動 | 辦理單位 | 備註/說明 |
| 1/18 | Scratch程式設計與開放硬體在科技教學上的應用 | 台中市向上國中 | 教師工作坊 |
| 1/21~22 | Scratch程式設計與PicoBoard外部感應器之應用 | 宜蘭縣頭城國小 | 學生營隊 |
| 1/21~23 | Arduino互動科技寒令營 | 花蓮縣復興國小 | 學生營隊 |
| 1/22 | S4A創意教學 | 新北市文德國小 | 教師工作坊 |
| 1/24 | S4A創意教學 | 宜蘭縣國華國中 | 教師工作坊 |
| 3/8 | S4A外部感應器師生聯席研習 | 台中市靜宜大學 | 教師工作坊 |
| 4/12 | Scratch與Arduino感應器應用 | 高雄市國教輔導團 | 教師工作坊 |
| 4/12~13 | Arduino暨自由軟體應用教學 | 台東縣知本國小 | 教師工作坊 |
| 4/18~19 | 2014中小學STEAM論壇與第二屆Scratch教學現場教學觀摩會 | 中國江蘇常州 | 中國Scratch國際研討會 |
| 4/26~28 | 均優學習論壇 | 中華民國振鐸協會 | 研討會 |
| 4/29 | 自由軟體自造應用與推廣成果發表 | OSSACC | 研討會 |
| 5/24~25 | Maker Faire 2014 | 馥林文化 | 國際Maker活動展出 |
| 5/24~25 | Gnome Asia 2014 | 北京 Gnome 社群 | Gnome Asia國際研討會 |
| 5/30 | 第一屆瘋狂貓咪盃Scratch 競賽 | OSSACC、國網中心、宜蘭縣政府 | 跨縣市Scratch競賽(花東宜基) |
| 7/2~4 | 噗浪年會 | 南投縣政府 | 研討會 |
| 7/12~13 | 2014 科學玩意節 | 臺灣科學教育館 | 參與 Maker 活動展出 |
| 8/8~9 | Scratch 與外部感應器教師培訓研習 | 花蓮稻香國小 | 教師工作坊 |
| 10/28 | Scratch 動畫決賽評審 | 台北市南港高中 | 竸賽 |
| 12/6~7 | Arduino Android 雙A整合藍芽自走車親師生聯席研習 | 台北市松山工農 | 學生營隊 |
104年，截至 5月20日止，共辦理 4 場學生營隊，2 場親子營，4 場教師工作坊，1 場研討會及 1 場跨縣市競賽，另參與 1 場國際競賽。
| 日期 | 主題/活動 | 辦理單位 | 備註/說明 |
| 1/24~25 | Scratch資訊學生營隊活動 | 宜蘭縣頭城國小 | 學生營隊 |
| 1/28~29 | Arduino Android雙A整合藍芽自走車親師生聯席研習 | 高雄高工 | 親子營 |
| 1/29~30 | 基隆市103年度Scratch寒假親子營隊 | 基隆深美國小 | 親子營 |
| 2/2~4 | 洄瀾創客教育-花工復興"FUN"學趣機械手臂互動科技寒令營 | 花蓮縣復興國小 | 學生營隊 |
| 2/2~3 | S4A冬令營 | 彰化縣土庫國小 | 學生營隊 |
| 2/2~3 | 女性Scratch營隊活動 | 宜蘭縣壯圍國中 | 學生營隊 |
| 2/3~4 | 「改變世界，小學生就能創造！~科技 Maker 的教與學」研習 | 南投縣名間國中 | 教師工作坊 |
| 2/4~5 | 用Arduino、Scratch、微型雷射雕刻玩創客教育 | 宜蘭縣國華國中 | 教師工作坊 |
| 2/6~11 | 北京RoboRAVE國際機器人競賽 | 中國教育國際交流協會 | 國際機器人競賽獲創意組第四名 |
| 2/9~10 | S4A教師工作坊 | 新北市文德國小 | 教師工作坊 |
| 5/1~3 | 均優學習論壇 | 中華民國振鐸協會 | 研討會 |
| 5/16 | 藍芽自走車教師工作坊 | 台東縣東海國中 | 教師工作坊 |
| 5/22 | 第二屆瘋狂貓咪盃 Scratch 競賽 | 國網中心、基隆市教育局、宜蘭縣教網中心… | 跨縣市Scratch競賽 (花、東、宜、基、新北、桃、竹、中、雲、金) |
104年，即將辦理的活動如下：
| 日期 | 主題/活動 | 辦理單位 | 備註/說明 |
| 5/30 | 台北科學日 | 國立臺灣師範大學 | 科技部科教發展及國際合作司推動「全民科學週」活動 |
| 5/30~31 | Maker Faire 2015 | 馥林文化 | 參與國際Maker活動展出 |
| 7/6~8 | Scratch暑期營隊 | 南投縣漳和國小 | 學生營隊 |
| 7/7~9 | 噗浪年會 | 南投縣政府 | Maker 工作坊 |
| 7/12~13 | 2015 科學玩意節 | 臺灣科學教育館 | 參與 Maker 活動展出 |
| 8/29~30 | Maker Faire 2015 in 台中 | 台中靜宜大學 | 參與國際Maker活動展出 |
| 日本RoboRAVE國際機器人競賽 | 日本 | 籌備中 | |
| 台灣RoboRAVE國際機器人競賽 | 台灣 | 規畫中 |
五、各縣市 Scratch 競賽資訊
- 跨縣市 Scratch 競賽
- 各縣市 Scratch 競賽（以下為以 google 蒐尋之參考資料，尚未再與縣市確認）
- 宜蘭縣 http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/5026
- 基隆市 http://tmec.ntou.edu.tw/files/14-1031-13393,r501-1.php?Lang=zh-tw
- 台北市 http://scratch.dcsh.tp.edu.tw/
- 新北市 http://scratch.ntpc.edu.tw/app/Center/default.aspx
- 桃園市 http://game.tyc.edu.tw/scratch/
- 新竹縣 http://www.ctsh.hcc.edu.tw/main/node/1317
- 新竹市 查無資料
- 苗栗縣 查無資料
- 台中市 http://contest.tc.edu.tw/pub/news.aspx
- 彰化縣 查無資料
- 南投縣 http://ntie.ntct.edu.tw/Contest/Default.aspx
- 雲林縣 查無資料
- 嘉義縣 查無資料
- 嘉義市 查無資料
- 台南市 http://web.tn.edu.tw/ops/
- 高雄市 http://ha.shsps.kh.edu.tw/scratch/
- 屏東縣 查無資料
- 花蓮縣 http://game.hlc.edu.tw/scratch/plan2015.asp
- 台東縣 查無資料
- 澎湖縣 查無資料
- 金門縣 查無資料
- 連江縣 查無資料
競賽構想及執行方式
Scratch 的推動，並不是在培養學生成為程式撰寫員，而是在過程中學習邏輯思考技巧、體驗學習及動手做的樂趣。 而在縣市推廣的過程，為了避免教學流於競賽工具，我們希望透過由淺入深、生活化的模式，引導學生進入程式設計的世界。 也因此，在競賽規畫的部分，透過相關能力的培養，引導學生進入各個不同的學習階段。
競賽形式：
1.動畫短片
- ■ 給定題目創作，培養美感與應用動畫創作說故事的能力
2.益智解題
- ■ 設計關卡或問題，培養邏輯思考與解決問題的能力
3.互動遊戲
- ■ 純軟體程式設計，培養程式設計綜合創作能力
4.硬體控制
- ■ 個人創作，培養程式設計與硬體控制的整合應用能力
- ■ 團隊創作，培養組織構通協調與團隊協同創作的能力
5.對抗競賽
- ■ 透過相互競爭的方式，培養調校更優化的作品能力
- 自走車競速
- 機器人搬運
- 競技場競技
6.生活應用
- ■ 將生活週遭的相關應用，實際透過動手做的方式呈現作品，培養學生觀察及邏輯思考的能力
7.創意發展
- ■ 其他創意，培養學生透過更多工具，創作出更多的應用的能力。
競賽辦法(參考)：
- 宜蘭縣第六屆scratch競賽比賽
- 基隆市103年度學生Scratch動畫競賽
- 臺北市103年度國中小學生Scratch動畫短片創作競賽
- 臺北市103年度國中小學生Scratch互動遊戲創作競賽
- 瘋狂貓咪盃跨縣市競賽
成立學生社群構想及策略
教育部可以強化的三個方向
- 開始建置跨校學生的後台資料，追蹤其學習情形，誘導他們由初階而進階而高階。並催化他們成為跨校的學生社群。
- 蒐集並累積更多 CC 授權的線上教材。
- 評估在縣賽的基礎上，與適當單位合作，成就全國賽及國際賽。
