本书由多位具有丰富科技创新与创客教育教学经验的中小学教师编撰。初级版由浅入深, 通过任务驱动, 带领读者学习Scratch和Arduino两种编程平台及各种传感器模块。学会利用积木结构件和传感器模块完成简单的任务搭建, 并通过图形化编程完成编程任务。高级版则是采用STEM项目学习模式。围绕“超级工厂”“智能生活”“未来城市”“汽车技术”4个主题设置了16个项目学习任务。读者在完成任务的过程中, 学习编写应用情境, 拼接模型并运用图形化编程, 完成功能模拟及拓展。启发读者在“做中学”“学中做”, 培养读者的创新思维和物化能力。全书简单易懂, 植入创新思维的培养, 力求为广大青少年提供一个富有创造乐趣的学习平台。
创客教育是一个专门的育人系统,它以其的育人目标而命名,从专门的育人空间、工具、素材、过程延伸出的师资培养体系和教育评价方式等。创客教育所培养的“未来创客”——产业创新者和创造者是时代发展的产物,是社会发展的需求,也是人类在面对工业4.0所带来的新一轮工具革命时的主动应对与表达,充分展现出人类以工具应用推动自我发展和社步的生产力。在工具革命的潮面前,我国提出“大众创新、万众创业”的国家发展战略,旨在培养应对生产方式历史性变革的大众力量,培育具备创新价值生产力的产业人才。创客教育是国家发展战略中的重要组成部分,是培养“双创”生力军一步释放国家创新生产力的重要战略部署,是教育系统在新的历史时期社步的突出表现。
中小学创客教育目前基本上还停留在结合一些科技类比赛而开展的个别或小组指导的教学组织形式上,很少形成完整、系统的课程。在创客教育的教材方面,很少是由中小学一线教师来开发的,往往是由设备或器材供应商开发的一些配套“教程”。这种更类似于“产品说明”的教材,虽然可以使学学会“使用”这些设备,或遵循固定的步骤使用“器材行简单设计、拼装和编程,但往往不适合用于中小学一线的课堂教学,教师在使用的过程中需行较大工作量的二次开发。
在这种形势下,我市的7位一线教师编写了这套书。这些教师均为省、市科技教育名师,其括广东省优秀科技工作者、优秀科技辅导员、东莞市名师工作室主持人、学科带头人等。他们有丰富的课程资源开发、教育教学、教材编写、科技活动组织等经验,其专业涵盖了中学物理、通用技术、信息技术、综合实践活动、小学科学等学科。
本书分初级版和高级版两册,集结构搭建、电子电路设计、传感器应用、编程控制等基础知识、技术、能力为一体;内容贴近生活,既适用于中小学、少年宫等开展创客课程,又能作为青少年自学读本。本书通过主题化设置,建设有趣情境,以项目学式激发青少年自的兴趣,培养他们动手动脑的而提高他们的技术素养和综合能力。通过使用智能电子积行结构搭能模拟,学以提高信息技术编程、技术实践、工程思维等多方面能力,更可以在实践行创造性开发,培养创新能力和创客精神。期待本书的出版能为广大师生提供良好的教学材料,助力中小学创客教育的蓬勃发展。
高星原(东莞市青少年科技教育协会秘书长)
17年9月16日
周熙,毕业于湖南师范大学,东莞中学通用技术学科组长。东莞市高中通用技术首届学科带头人,东莞市教育学会理事,东莞市通用技术教学研究会副会长,东莞市优秀科技辅导员。多年来,组织参加市通用技术学科活动和青少年科技创新活动,多篇论文获国家、省、市级奖励,参与编写广东版通用技术必修教材《技术与设计1》《技术与设计2》配套光盘、高中通用技术选修教材《工程设计基础》等书,主持参与多项教研课题,指导学生多次获得科技发明比赛奖项。
李敏,中山大学教育硕士,东莞市高中综合实践活动学科带头人,东莞市通用技术教育研究会常务理事,广东省优秀科技辅导员,东莞市科普工作者,东莞市优秀科技辅导员。多年来,组织开展青少年科技创新活动,多篇论文获国家、省、市级奖励,主编或参与编写《在阳光下奔跑——中小学无线电测向》《综合实践活动·建构与行动》《创意搭建与图形化编程》等书,主持多项科技类教研课题,指导学生获国家专利40余项、各类科技比赛奖励0余项。
篇工厂\1
第一章工业应用机器人\1
第二章仿生机械技术\28
第三章 救援机器人\45
第二篇智能生活\63
第四章智能家电技术\63
第五章人体健康监测技术\83
第六章成监测技术\98
第三篇 未来城市|113
第七章转速测量技术\113
第八章自动感应门\128
第九章 停车场车位\143
第四篇汽车技术|159
第十章车辆避障技术\159
第十一章行车并线/转弯辅助技术\177
第十二章汽车远近光自动切换系统
第十三章汽车车门控制系统\