正版 零起步玩转Mind+创客教程——基于Arduino平台 占正奎 占杨

1.1 预备知识——Mind软件 1 1.2 引导实践——让Mind 精灵动起来 5 1.3 深度探究——设计“小猫自由行”动画 7 1.4 课后练习 10 2.1 预备知识——Mind 舞台的大小和坐标规则 11 2.2 引导实践——用键盘控制猫咪的运动 12 2.3 深度探究——设计猫咪走迷宫游戏 14 2.4 课后练习 17 3.1 预备知识——用Mind 的绘图功能绘制角色 18 3.2 引导实践——设计打地鼠游戏 20 3.3 深度探究——给打地鼠游戏添加限时和记分功能 23 3.4 课后练习 25 4.1 预备知识——Arduino介绍 26 4.2 引导实践——在Mind 中运行*个Arduino软硬件结合程序 28 4.3 深度探究——脱机运行Arduino与用Mind 学习文本代码编程 34 4.4 课后练习 35 5.1 预备知识——器材讲解 36 5.2 引导实践——设计闪烁的LED 38 5.3 深度探究——用LED模拟交通信号灯 41 5.4 课后练习 43 6.1 预备知识——Arduino按钮开关介绍 44 6.2 引导实践——用按钮控制LED 44 6.3 深度探究——设计延时LED 47 6.4 课后练习 48 7.1 预备知识——数字电路的基本知识 50 7.2 引导实践——设计会“呼吸”的LED 51 7.3 深度探究——调整会“呼吸”LED亮度变化的快慢 54 7.4 课后练习 55 8.1 预备知识——传感器与电位器 56 8.2 引导实践——设计能无级调节亮度的LED 57 8.3 深度探究——用电位器无级调节LED亮度 60 8.4 课后练习 61 9.1 预备知识——了解虚实交互 62 9.2 引导实践——设计能用电位器调节舞台上房间亮度的虚实交互系统 63 9.3 深度探究——用舞台上的按钮调节LED的亮度 67 9.4 课后练习 70 10.1 预备知识——光敏传感器与Mind 串口监视器 71 10.2 引导实践——设计光控LED 73 10.3 深度探究——用光敏传感器和LED制作光线强弱报警装置 76 10.4 课后练习 77 11.1 预备知识——声音传感器与超声波传感器 78 11.2 引导实践——文物保护装置与声光控楼道灯 79 11.3 课后练习 84 12.1 预备知识——认识IIC LCD1602液晶显示屏 85 12.2 引导实践——在显示屏上显示文字 86 12.3 深度探究——用IIC LCD1602液晶显示屏显示变量 90 12.4 课后练习 93 13.1 预备知识——认识电动机 95 13.2 引导实践——用L298N电机驱动器使130型电动机风扇转起来 96 13.3 深度探究——通过调整参数来改变风扇的转动方式 98 13.4 课后练习 99 14.1 预备知识——家用调挡风扇 100 14.2 引导实践——用3个按钮开关做调挡风扇 101 14.3 深度探究——用1个按钮开关做调挡风扇 103 14.4 课后练习 105 15.1 预备知识——认识LM35DZ温度传感器 106 15.2 引导实践——设计温控风扇 106 15.3 深度探究——设计随气温高低自动调整转速的风扇 109 15.4 课后练习 110 16.1 预备知识——认识舵机 111 16.2 引导实践——用按钮开关使舵机转动到设定的角度 112 16.3 深度探究——用按钮开关控制舵机在0°～180°循环转动 114 16.4 课后练习 116 17.1 预备知识——摇头无级调速风扇创意设计思路 117 17.2 引导实践——设计用电位器无级调节转速的风扇 118 17.3 深度探究——设计摇头无级调速风扇 120 17.4 课后练习 121 18.1 预备知识——认识小车 122 18.2 引导实践——组装小车 124 18.3 深度探究——小车能前后左右自由行走 126 18.4 课后练习 127 19.1 预备知识——红外遥控器套件和杜邦线 128 19.2 引导实践——获取红外遥控器发射的编码 129 19.3 深度探究——用遥控器控制小车的运动 131 19.4 课后练习 134 20.1 预备知识——超声波传感器在生活中的应用 135 20.2 引导实践——用超声波传感器做避障小车 136 20.3 深度探究——用舵机和超声波传感器做扫描避障小车 138 20.4 课后练习 141 21.1 预备知识——认识灰度传感器 142 21.2 引导实践——检测灰度传感器 143 21.3 深度探究——用灰度传感器做巡线小车 144 21.4 课后练习 147 22.1 预备知识——认识物联网模块及接口 148 22.2 引导实践——用手机控制LED的亮和灭 150 22.3 深度探究——通过物联网实现手机远程监控温度和控制报警LED 155 22.4 课后练习 158 23.1 预备知识——了解人脸识别 159 23.2 引导实践——人脸识别，判断是不是小娜 160 23.3 深度探究——人脸识别，判断是不是外人 166 23.4 课后练习 167 24.1 预备知识——创客作品的设计过程 168 24.2 引导实践——设计校车人数控制系统 169 24.3 课后练习 172 25.1 预备知识——创客制作器材介绍 173 25.2 引导实践——制作校车模型 176 25.3 课后练习 180 26.1 预备知识——创客竞赛活动介绍 181 26.2 教学实践——参赛介绍 182

占正奎，湖北省荆门市海慧中学信息技术教师，湖北省特级教师。曾被评为湖北省信息技术教师、湖北省创客导师、荆门市把关人才、荆门市教师、荆门市学科带头人、荆门市学术带头人。多次担任国家、省级信息技术创新实践活动和全国中小学电脑制作活动评审专家，是湖北省教师信息技术能力提升工程项目专家组成员、湖北省电教馆信息技术特聘主讲专家。
近年来，出版、发表了一百多万字的专著和论文；开发了近百个获国家、省级奖的教学资源；辅导的20多名学生在全国中小学电脑制作活动电脑动画、电脑绘画、3D设计、创意智造等项目中获国家、省级奖；荣获首届荆门市人民政府教育创新奖一等奖。

2015年1月到深圳考察柴火创客空间，使“创客”一词红遍了大 江南北，因此这一年也被称为中国的“创客”元年。经过近5年的推进和发展，中小 学创客教育已进入了爆发期，几乎所有的学校都已经或即将在课堂教学中实施创客 教育。 现在，面对人工智能的飞速发展，中小学实施创客教育时，在教材、师资、教学 模式、实施策略等方面都存在一系列的困惑和难题。 困惑和难题不能成为我们畏缩的理由，而应是我们教育人勇于探索、紧跟时代发 展，为社会培养具有创新素养人才的动力。在没有统一教材、模式的情况下，作为学 校和教师，都不能“等、靠、要”，这是责任，也是担当。 笔者所在的湖北省荆门市海慧中学是一所初级中学，我校是湖北省“数字校园 示范校项目”学校，近年来，对全体学生开展的创客教育一直在持续推进，师资和创 客课程建设保证了学校课堂化的普惠式创客教育常态化开展。笔者作为学校综合实践 活动教研组负责人，经常和本组成员一起，针对创客教育在课堂上的实施，不断探索 并取得了一些成绩，学生信息素养和创新能力明显提升，其中部分学生参加了国家、 省、市相关活动，在活动中表现突出。近两年我校都有学生在全国中小学电脑制作活 动“创意智造”项目现场决赛中获*奖项，是2019年，1人获全国， 1人获全国。学生参与这些活动，不仅开阔了自己的视野，也提升了学校知名 度。省、市创客教师实操培训会多次在我校举行，到我校交流考察的学校络绎不绝， 普惠式创客教育俨然成了我校一张靓丽的名片。 通过几年的实践，笔者逐渐认识到使用“Arduino开源硬件” “Mind 图形化 编程软件”来实施中小学普惠式创客教育是好的选择。 由于笔者所在学校办学经费紧张，无法采购价格较贵的创客教育套装来实施面向全体学生的普惠式课堂化教学，所以我们的教学器材都是采用价廉物美的原版Arduino硬件。对于软件，通过对比实践，笔者认为由上海智位机器人科技股份有限公司（DFRobot）基于Scratch 3.0开发的Mind 软件适合中小学创客教育课堂化教学。首先，Mind 软件支持Arduino开发板，硬件的驱动能一次安装完成；其次，Mind 软件使用图形化积木式编程，学生在使用时直接拖动语句块就可以轻松编程；第三，免费的Mind 软件能不断地完善和升级新功能，它的1.6.0以后的版本能支持AI人像识别、语音识别等功能的编程和实验。读者可关注“蘑菇云创造”公众号获取更多创客信息。 书中的案例都来源于课堂教学实践，不仅讲解软、硬件相关知识点，更多的是对学生创新理念的培养。笔者相信，课程中的任务驱动、探究拓展等教学模式可大幅提升学生的创新素养。每节课都是按45分钟来设计，内容安排体现了从易到难，循序渐进，符合中小学生的接受能力。 本书针对零基础的读者，做到了软、硬件相结合，注重培养学生的动手操作能力。书中的每一个案例都来源于日常生活，可激发学生动手、动脑的欲望。学生从模仿开始，动手实践，知识的积累便在不知不觉中完成。有了知识和技能的积累，就能完成案例中的拓展内容，学生的创新能力自然会逐步提升。 希望读到此书的创客教师，是学校没有经费购买昂贵的成套创客教育器材的教师，在课堂上，能因陋就简地应用免费的Mind 软件和价廉物美的Arduino硬件，真正地实施普惠式创客教育。一份付出，一定会有一份收获！ 同时，希望读到此书的中小学生，能充分发挥自己的想象力，在课外用Arduino硬件做出好看、好玩、好用的作品，并与同伴、老师、家人分享。假以时日，创新就可能帮你解决日常生活中的一些问题，也许下一个创客大咖就是你！ *后，要感谢清华大学出版社的大力支持。希望本书的出版发行，对中小学开展普惠式创客教育有所促进，这，也是我的梦想。

全彩印刷，程序清晰，配全部案例源代码，扫码。26堂课，45个创客小程序，创客教师手把手教你如何利用Mind＋图形化编程软件来控制由各种传感器、执行器与Arduino UNO主控板搭建的创客作品