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S4A VS AIOT 初體驗

策展人: 桃園市大業國小蔡兆琛老師
策展單位: 教育大市集執行團隊
活動時間: 2022-12-01
活動地點: 桃園市大業國小
更新時間: 2024-01-31
一、專題摘要

  隨著物聯網和感測技術日漸成熟,居家設備已漸朝向智慧化和節能減碳的方向發展。曾在電影中出現的若干遙不可及的科幻情境也一一在我們的真實世界中實現,科技的發展和運用可說是一日千里。本教學活動使用OSEP Scratch 線上編輯器,帶學生進行IOT的實作,進而設計智慧生活的S4A自動控制裝置的初體驗,讓學習可以應用在日常生活中,繼而探究提出可行的改善方法。
  即時的空污監測系統源起於學務處前老師每天都去更換空污旗…五年級下學期健康與體育領域課程曾探討過有關環境汙染的問題,藉由資訊教育議題融入,介紹LASS零時空汙觀測及環保署空氣品質監測網開放資料OpenData,引導學生篩檢可用資料,並利用Scartch製作在地、即時的空污監測系統,隨時利用空污監測系統來檢視空氣品質,並依空氣品質優劣程度採取自我的健康保護措施。

二、課程架構
課程架構
課程架構
三、學習目標

1. 能運用OSEP Scratch 線上編輯器,以語音控制角色。
2. 能利用聲控開啟:網頁、youtube影片、圖片、音樂或雲端硬碟中的檔案等。
3. 能解析Opendata大數據,篩選可運用的數值並完成即時空污監測回饋系統。
4. 能安裝Arduino開發板並運用感測器數值,製作自動控制的家電裝置。
5. 察覺生活環境中有待解決的問題,透過IOT的技術,提出可能的改善方法及因應策略。

上課流程:(請參考活動一~活動三)

 

活動一 物聯網的初體驗—語音控制 (1~2節課)
活動一 01
活動一 02
活動一 03
活動二 自製即時空污監測回饋系統 (2~3節課)
活動二 01
活動二 02
活動二 03
活動二 04
活動二 05
活動三 天黑請開燈空污請淨化 (2~3節課)
活動三  01
活動三  02
活動三  03
活動三  04
四、教學省思

  在進行本教學活動時,運用「運算思維」問題解決設計,不只讓學生學會程式設計,還要有「做、用、想」的設計思考能力、創造力…等高層次思考,將演算法及設計製作,活用於問題解決。
  以聲控開關愛迪生燈為開場,引起動機的裝置,未能留意電腦用麥克風會與教室的擴大機同時使用時產生干擾,但也因有這次經驗,也可以引導學生如何除錯或面對問題如何解的真實情境。
  介紹學生認識自己家鄉,桃園市政府為提升路人用路安全,以路燈結合物聯網,並在青埔高鐵站附近打造桃園智慧路燈暨結合物聯網的應用,除了淘汰舊有耗電的路燈改為LED的節能路燈,並使用IoT(Internet of Things)技術,建構智慧街區,透過這個教學活動,學生對物聯網的裝置已經發生在自己生活周遭,更瞭解物聯網為生活帶來的便利及對環境的改善,在學習上更有興趣了!
  在實際教學的過程中,發現學生經過分組討論的激盪後,對於相同問題可以發展出各種不同的解法,各具巧思的創意構想和能源控制設計,確實展現了自造的特質。雖然有時學生提出的構想會限於設備和能力而無法完美呈現,但是珍貴的思考能力和解決問題的熱忱,我仍然會加以鼓勵以延續他們的自造精神。

五、教學活動剪影
觀看"物聯網IOT是什麼?"影片
觀看"物聯網IOT是什麼?"影片
老師示範以聲控開、關愛迪生燈,引起學生學習動機
老師示範以聲控開、關愛迪生燈,引起學生學習動機
合作共創並完成空氣品質檢測即時回饋系統
合作共創並完成空氣品質檢測即時回饋系統
於川堂展示學生製作的即時的空污監測系統
於川堂展示學生製作的即時的空污監測系統
S4A物聯網的實作體驗
S4A物聯網的實作體驗
六、參考資料

1. 國中小資訊教育微課程 https://sites.google.com/mail.nknu.edu.tw/scminicourse/home?authuser=0
2. 創造科視力-聰明的物物相連 AIoT https://market.cloud.edu.tw/resources/web/1808130
3. 環保署空氣品質監測網 https://airtw.epa.gov.tw/
4. LASS零時空汙觀測站 https://list.airmap.g0v.tw/