STEAM 核心课程包括程序设计、电子技术和结构设计三部分。在《好玩的
Scratch》一书的基础上,学生通过学习和使用Scratch 软件,掌握了程序运行的常
见流程。《乐学电子技术——DIY 传感器玩mBlock》一书,是在《好玩的Scratch》
的基础上,通过“图形化的mBlock+ 开源电子”的方式,让学生自己制作传感器,
逐步引导学生进入奇妙的电子技术世界。
本书配套资源包括:项目的示例程序;用于加工底板的SolidWorks 原文件、底
板截图和激光切割DXF 文件;虚拟电子元件搭建的Fritzing 原文件。这些丰富的配
套资源非常方便老师们开展教学。
本书的重点是自己动手,掌握电子制作相关技术。同时,结合mBlock 软件,
理解电子元件和电路的作用。
本书共15 章,前4 章分别介绍准备工作、Arduino 简介、电子技术基本知识、
常用的工具和材料等内容。
从第5 章起,由易到难,从使用一个电子元件制作传感器开始,逐步增加难度。
每章介绍一个独立项目,每个项目都包括项目分析、硬件制作、软件分析制作、优
化迭代、拓展应用和相关资料等内容。
每章传感器的制作方式包括三种:一是使用套装硬件,即使用厂家生产的整套
电子元件制作传感器;二是使用电子元件,纯手工DIY 传感器;三是使用电子元
件,在面包板上制作传感器。
在制作好传感器的基础上,再设计和制作mBlock 端的游戏,最后是测试、优
化和迭代。
最有特色的是所配的“相关资源”,这一部分使用浅显易懂的语言,以帮助学
生看懂电子元件的说明文件,进而达到学生通过看电子元件的技术文档,自己就能
掌握电子元件的使用方法。
本书的特点:
(1)本书是STEAM 三大核心课程(程序+ 电子+ 结构)中的电子部分。
(2)本书是电子技术入门的最佳载体。通过mBlock 软件,读者可以“看见”
电子元件和电路的运行效果。
(3)掌握项目制学习方法: 基于实际问题,分析需求,设计背景、角色和算法。
(4)训练逻辑思维:从分析项目入手,用百度脑图,分别按程序流程和对象两
种思维方式分析项目。
(5)培养创新能力:通过一个个好玩、实用的案例,让读者在理解的基础上,
先仿照,再创造,进而逐渐形成创新力。在完成项目基本功能的基础上,进行拓
展,以激发创新思维。
本书的内容安排:
第1 章 准备工作
第2 章 Arduino 简介
第3 章 电子技术基本知识
介绍万用表的使用方法,认识电压、电流、电阻、直流电源、电池、电容以及
各种开关和负载(如马达、LED 灯、蜂鸣器),并且学习串联、并联等知识。
第4 章 常用工具和材料
介绍27 种常见创客工具和18 种材料的使用方法。
第5 章 反应速度测试仪(按键传感器)
设计和制作按键传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一个反应速度测试仪。
第6 章 按键赛马(按键传感器)
设计和制作按键传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一款“按键赛马”
游戏。
第7 章 抽奖机(触摸传感器)
设计和制作触摸传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一台抽奖机。
第8 章 投票器(按键传感器)
设计和制作按键传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一个投票器。
第9 章 迷宫(旋转电位器)
设计和制作旋转电位器,并在mBlock 软件中设计和制作一款“迷宫”游戏。
第10 章 抢滩登陆战(旋转电位器+ 按键)
设计和制作旋转电位器+ 按键传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一款
“抢滩登陆战”游戏。
第11 章 坦克大战(按键传感器)
设计和制作4 个按键+ 两个按键传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一款
“坦克大战”游戏。
第12 章 雷电(按键传感器)
设计和制作4 个按键+ 两个按键传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一款
“雷电”游戏。
第13 章 神箭手(直滑式电位器+ 按键)
设计和制作直滑式电位器+ 按键传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一款
“神箭手”游戏。
第14 章 快快接礼物(直滑式电位器)
设计和制作直滑式电位器,并在mBlock 软件中设计和制作一款“快快接礼物”
游戏。
第15 章 深海潜行(超声波传感器)
设计和制作超声波传感器,并在mBlock 软件中设计和制作一款“深海潜行”
游戏。
附录1 各项目底板尺寸图
附录2 配套的全套DIY 底板
附录3 配套的套装硬件
附录4 配套的全套DIY 电子元件
附录5 原文件下载
适合阅读本书的读者:
● 创客教师
● 中小学学生
● 小学、初中、高中、大学教师
● STEAM 研发机构
● STEAM 课程培训机构
● Scratch 爱好者
● Scratch 培训机构教师
● 硬件开发工程师
说明:为了页面效果和便于学习,本书在介绍网页制作过程中使用了一些网络
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张子红
2020 年4 月