零起步玩轉Mind+創客教程：基於micro:bit開發板（簡體書）

《零起步玩轉Mind 創客教程——基於micro:bit開發板》以開源硬件micro:bit開發板為載體，以生活情景為主線，以Mind 編程為輔線；由實時 模式到上傳模式，從數字輸入到數字輸出，從常見傳感器到人工智能初步應用。由淺入深，共有 28節課和52個創客小程序，讓學生學會使用傳感器來感知環境，控制LED燈、風扇等其他硬件來反 饋、影響環境，同時搭建出自己的創客作品。 《零起步玩轉Mind 創客教程——基於micro:bit開發板》著重培養創意、編程、分享等創客核心素養，使用器材全部採用開源硬件，所有案例均 來源於課堂教學實踐，並按照中小學課時進行編排，非常適合作為中小學生學習micro:bit的入門與 提高教材，也可為創客愛好者的創作提供一定的參考。

解明明，1983年出生，現任荊門市東寶區象山小學教務副主任、信息技術教師。中國青少年科技輔導員協會會員、湖北省機器人教育導師、湖北省計算機製作活動優秀指導教師、荊門市教育信息化先進工作者、荊門市創客骨幹教師、荊門市校園創客研究會副會長。2020年湖北省中小學計算機製作活動骨幹教師在線培訓班專家、班主任。2020年湖北省教育教學信息化交流展示活動評審專家。2020年湖北省中小學計算機製作在線展示交流活動創客類創意智造項目裁判長。工作中致力於教育信息化應用與研究，製作的學校網站連續三年榮獲“湖北省中小學百佳校園網站”。2018年輔導學生參加湖北省中小學計算機製作活動，榮獲小學組機器人擂臺賽冠軍。2019年輔導學生參加湖北省中小學計算機製作活動，榮獲小學組創意智造一等獎。
占正奎 湖北省荊門市海慧中學信息技術高級教師，湖北省特級教師，湖北省教師信息技術能力提升工程項目專家組成員，湖北省電教館信息技術特聘主講專家。曾被評為湖北省信息技術優秀教師、湖北省創客導師、荊門市把關人才、荊門市優秀教師、荊門市學科帶頭人、荊門市學術帶頭人。多次擔任、省級信息技術創新實踐活動和全國中小學計算機製作活動的評審專家。 近年來，出版、發表了100多萬字的專著和論文；開發了近百個獲、省級獎的教學資源；輔導的20多名學生在全國中小學計算機製作活動計算機動畫、計算機繪畫、3D設計、創意智造等項目中獲、省級獎；榮獲首屆荊門市人民政府教育創新獎一等獎。

全彩印刷，程序清晰，配全部案例源代碼，掃碼下載。26堂課，45個創客小程序，資深創客教師手把手教你如何利用Mind＋圖形化編程軟件來控制由各種傳感器、執行器與Arduino UNO主控板搭建的創客作品

目前，中小學實施創客教育時，在教材、師資、教學模式、實施策略等方面都存在一系列的困惑和困難。在沒有統一教材、教學模式的情況下，作為學校和教師，不能“等、靠、要”，通過多年的實踐，筆者逐漸認識到使用“micro:bit開發板（本書簡稱micro:bit）” “ Mind 圖形化編程軟件”來實施中小學普惠式創客教育是非常好的選擇。

書中涉及的教學器材都是價廉物美的開源硬件。對於軟件，通過對比實踐，筆者認為由上海智位機器人科技股份有限公司（DFRobot）基於Scratch 3.0開發的Mind 軟件特別適合中小學創客教育課堂化教學。首先Mind 軟件完美支持多種開源硬件交互；其次Mind 軟件使用圖形化積木式編程，學生在使用時直接拖動語句塊就可以輕鬆編程；更重要的是免費的Mind 軟件可以不斷地完善和升級新功能，在1.6.0以後的版本中支持AI智能圖像、語音等功能的編程和實驗。

書中的案例都來源於課堂教學實踐，不僅僅限於講解軟、硬件相關的知識點，更多的是對學生創新理念的培養，筆者相信，課程中的任務驅動、探究拓展等教學模式可大幅提升學生的創新素養。課程中的每個案例都是按一個課時設計，內容安排上從易到難，循序漸進，符合中小學生的年齡特點。

本書針對零基礎的讀者，做到了軟件、硬件相結合，注重學生的動手操作。書中的每一個案例都來源於日常生活，可激發學生動手、動腦的欲望。從模仿開始，動手實踐，知識的積累在不知不覺中完成。有了知識和技能的積累，就能完成案例中的拓展內容，學生的創新能力自然逐步提升。

希望讀到此書的創客教師，特別是學校沒有經費購買昂貴的成套創客教育器材的教師，在課堂上，能因陋就簡地應用免費的Mind 軟件和價廉物美的開源硬件，真正地實施普惠式創客教育。一份付出，一定會有一份收獲。希望讀到此書的中小學生，能充分發揮自己的想象力，做出好看、好玩、好用的作品，並與同伴、老師、家人分享。假以時日，創新就可能幫你解決日常生活中的一些問題，也許下一個創客大咖就是你。後，要感謝清華大學出版社的大力支持。希望本書的出版發行，對中小學開展普惠式創客教育有所促進，這，也是我的夢想。

編者

1.1 預備知識——Mind 入門 1

1.2 引導實踐——下載並安裝Mind 3

1.3 深度探究——安裝時可能遇到的問題 6

1.4 課後練習 7

2.1 預備知識——Mind “實時模式” 8

2.2 引導實踐——Mind 精靈動起來 9

2.3 深度探究——Mind 精靈走起來 10

2.4 課後練習 13

3.1 預備知識——認識micro:bit屏幕 15

3.2 引導實踐——連接micro:bit 16

3.3 深度探究——點亮micro:bit屏幕 19

3.4 課後練習 22

4.1 預備知識——事件觸發硬件 23

4.2 引導實踐——編寫事件程序 25

4.3 深度探究——按鈕控制角色移動 27

4.4 課後練習 30

第1課

安裝Mind

第2課

初次編程

第3課

點亮屏幕

第4課

小熊動起來

 
V

10.1 預備知識——數字運動傳感器 61

10.2 引導實踐——讀取數字輸入信號 61

10.3 深度探究——人體智能感應燈 64

10.4 課後練習 65

11.1 預備知識——PWM與模擬輸出 66

11.2 引導實踐——輸出模擬信號控制LED燈 67

11.3 深度探究——呼吸燈 68

11.4 課後練習 70

12.1 預備知識——模擬聲音傳感器 71

12.2 引導實踐——讀取模擬信號數值 71

12.3 深度探究——聲控燈 73

12.4 課後練習 75

13.1 預備知識——邏輯運算 76

13.2 引導實踐——邏輯運算的“與或非” 77

13.3 深度探究——智能感應燈 80

13.4 課後練習 82

14.1 預備知識——180°舵機與模擬旋轉角度傳感器 83

14.2 引導實踐——旋鈕開關門 84

14.3 深度探究——智能感應門 88

14.4 課後練習 90

第10課

數字輸入

第11課

模擬輸出

第12課

模擬輸入

第13課

智能感應燈

第14課

智能感應門

20.1 預備知識——AI語音 127

20.2 引導實踐——文字朗讀與語音識別 128

20.3 深度探究——天氣播報 131

20.4 課後練習 132

21.1 預備知識——AI圖像 134

21.2 引導實踐——人臉識別 135

21.3 深度探究——歡迎主人回家 137

21.4 課後練習 139

22.1 預備知識——AI翻譯 140

22.2 引導實踐——AI語音翻譯 141

22.3 深度探究——AI拍照翻譯 142

22.4 課後練習 146

23.1 預備知識——手勢識別 147

23.2 引導實踐——識別手勢動作 148

23.3 深度探究——石頭剪刀布 149

23.4 課後練習 152

24.1 預備知識——串口通信與ASCII碼 153

24.2 引導實踐——“串口助手”調試工具 154

24.3 深度探究——串口數據的讀取與發送 155

24.4 課後練習 158

第20課

天氣播報

第21課

歡迎回家

第22課

翻譯機

第23課

手勢識別——石
頭剪刀布 

第24課

有線通信