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軟硬體結合，程式教育舉一反三-智高編程積木應用套件For micro:bit

李啟龍 博士（Jason哥）

記得在西元2008年，Jason哥看過一部機器人主題的動畫電影叫做「瓦力」（WALL-E），我對這部電影的印象非常深刻，故事描述在西元2805年時，原本在地球上的人類已移居其他星球，地球只剩下最後一台清掃型機器人瓦力，他會運用報廢同伴的零件進行自我維修，後來瓦力喜歡上了來地球勘查的新型探測機器人「伊芙」（Eve），故事鋪陳成一段感人的機器人故事（請參考維基百科的瓦力電影介紹：https://goo.gl/u3LV9T）。

瓦力的造型相當可愛，大大的眼睛，使用履帶來前進，讓大人與小孩都非常喜歡。當智高公司推出新款積木組，可以組裝成類似瓦力機器人的造型時（智高稱之為邁可畢），馬上吸引了Jason哥的目光，尤其是此款積木組還可以與micro:bit組合運作，設計了micro:bit主控盒來收納micro:bit板子，讓積木組有更多的應用與變化。

micro:bit是由英國廣播公司BBC（British Broadcasting Corporation）於西元2016年3月與美國微軟、韓國三星及美國ARM…等公司共同技術合作，所開發推出的微控制器。micro:bit板子重量約5公克，大小只有4 X 5公分，攜帶方便，能幫助學習者學習程式邏輯與培養運算思維（Computational Thinking）能力，另外，還能增進想像力、創造力與問題解決等核心能力，成為資訊教育一個極好的學習平台。

micro:bit的程式開發，使用Blockly、JavaScript或Python語言來編輯程式，使用者能透過電腦、平板或手機，在瀏覽器上撰寫程式碼，撰寫完畢後，下載HEX檔案至micro:bit板子中，即完成程式的燒錄動作，讓micro:bit板子以我們所寫的程式來運作。

Jason哥在進行程式設計教學時，對於micro:bit平台相當欣賞，該平台提供了很好的模擬環境，可以模擬程式運作的狀況，當程式的運作符合設計者規劃時，再下載程式到micro:bit板子上，實際測試運作的情形，帶給學習者更佳的軟硬體整合之學習體驗。智高的編程積木應用套件For micro:bit，延續其公司產品的傳統特色，有各種不同變化的可能性，讓學習者可以自行設計創作，在積木組所附的編程應用套件手冊中，介紹了許多種機構應用，包括：金屬探測器、紅綠燈、迷你鼓手、機械手臂…等，這些機構設計結合micro:bit控制程式，讓學習者可以學習機構知識、科學觀念與運算思維，幫助學習者整合軟硬體觀念，以有效培養問題解決與設計能力。

在智高手冊所介紹的18種搭配micro:bit機構造型中，最吸引我的還是瓦力機器人造型設計，藉由智高的範例程式，可以讓邁可畢機器人進行「隨機移動」、「前後移動搖頭晃腦」與「正趨光跑動」等動作，在機器人移動的過程中，光線的強弱還可以影響移動的速度，這些動作模式設計，讓機器人的變化更加豐富有趣，當然，學習者可以自行設計機器人的動作，以發揮更多的創意。

人人需要瞭解並實作程式設計的時代已經來臨，美國政府推動「Computer Science for All」計畫，希望K-12的學生，人人都能學習電腦科學與程式設計，世界各國也推出多個向下扎根的資訊科技學習計劃。透過智高編程積木應用套件For micro:bit，可以學習與思考問題的解決方式，也就是說學習者可以用積木來做硬體機構設計，再運用micro:bit來進行軟體控制，以軟硬體整合的方式來學習，有助於提升程式邏輯、問題解決與運算思維的學習成效！