「發光體」LED創意產品設計

本活動的教材設計是將數位電子電路教學與創意設計活動結合，以設計特殊燈光效果的LED產品（發光體），作為最後學習目標。課程設計以數位電子學的邏輯電路，作為科技素養學習；另外希望學生的學習，包含設計美學概念，與深入瞭解使用者與產品設計的互動關係探究，再實際動手設計製作相關產品。課程設計理念，以『少教學生模仿、多讓學生創作』為概念，學習應用科技的創造與設計能力，與傳統的電子科技教學，著重在電路實作活動方式不同。

課程簡介

電子電路教學包含非常廣範的科學知識，且電路的運作活動是內部的，往往只能透過燈號、馬達等零件的輸出反應，才能觀察到其結果，難以變成顯而易見的動作程序，讓學生瞭解電路內部原理，所以在教學時數有限的生活科技課程是一個挑戰。本活動設計的理念以強調電路的延伸應用，與LED等發光零件的創意改造實驗為主，避免過多艱澀的電子學知識學習，分別造成「教」與「學」雙方的沉重負擔。創意設計製作部份，藉由設計美學概念的引導，探究使用者與產品互動關係的創意設計活動，進一步發展思維較為廣範的產品設計活動，而不是只著眼於科技技術層面的學習。因此，產品設計的題目定位為「發光體」，希望儘量不限定學生設計的方向，避免創意框限在某一個特定的使用目的。課程活動的進行可概略分為三個階段，如下：

一、首先為電子電路教學部份，採用「霹靂燈」的數位電路製作為題材，藉由LED的燈光信號變化現象觀察，讓學生理解方波時序信號、組合邏輯、順序邏輯等數位電路原理，作為電子科技素養學習的小活動，後續再延伸應用在LED燈或陰極冷光管等發光器材的產品設計運用。

二、接下來為光源的創意實驗活動，希望能透過燈光效果的改造實驗，或輸出信號與LED的串並聯電路排序變化，產生獨特效果的燈光效應，進一步發展為產品設計的創意技術關鍵。這方面的燈光色彩應用，與歐普藝術強調光線、色彩、造型的規律或周期變化等，在許多方面有類似的概念，因此藉由這方面藝術知識的補充，讓學習層面擴大為善用光線的特效與氛圍的塑造，昇華為美學素養的設計應用能力。

三、最後階段採用情境設計法的方式，引導學生學習創意設計的方法，探索人與物的使用互動關係。情境設計法是「透過觀察、說故事、寫劇本、呈現情境、設計體驗、溝通傳達」的創新設計方法，其主要原理是利用人類内心思考、言詞表達的编故事、說故事的基本能力，將許多位設計者同時带入產品使用時的情境。透過這種情境設計的學習活動，學生將與產品設計有關之信息自我内化吸收，學習與他人溝通想法，並能夠從使用者的角度出發，設計出符合人性，易用易學的產品。

霹靂燈電路原理(組合邏輯+順序邏輯)

NE555這顆IC接成無穩態電路而產生一個方波也就是時脈，再由產生的時脈輸入至74LS00這顆NAND閘IC ，再輸出至74LS193這顆計數器的UP&DOWN的接腳在由輸出的4之接腳輸入至74LS154這顆4 TO 16的解碼器 由他來決定哪顆LED要亮 所以LED先會從第一顆開始依序亮至第十六顆 再由第十六顆依序亮至第一顆 如此依序下去

LED水管燈創作範例 (情境設計)