2026/10/25
從問題出發：Arduino 專題課怎麼設計
Arduino 課最常卡在「全班做出一模一樣的作品」。本文提供一張四格專題企劃單、五天與 18 週兩種進度、依年段挑選工具的建議，以及讓學生用 AI 寫程式又不失去思考的三個規則。
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Arduino 專題課最好採用「零件先教，題目後找」：前 2～3 週教會輸入、輸出與判斷，之後讓學生用一張四格企劃單（使用對象、主要功能、電子零件、使用方式）找出自己的題目，再實作、測試與發表。這樣能避免全班做出一模一樣的作品。教育部對科技領域的說明，也強調從學生的生活經驗出發，觀察需求並解決生活中的問題（1111 新聞報導）。
怎麼讓學生找到自己的專題題目？
動手前，請每位學生先填完四格：
← 左右滑動查看完整對照 →| 欄位 | 要回答的問題 | 範例：洗手計時器 |
|---|---|---|
| 使用對象 | 這是做給誰用的？ | 班上的同學 |
| 主要功能 | 它解決什麼困擾？ | 大家洗手都洗不到 20 秒 |
| 電子零件 | 需要哪些感測器和輸出元件？ | 超音波感測器、LED 燈條、蜂鳴器 |
| 使用方式 | 使用者會怎麼操作？ | 手伸到水龍頭下開始倒數，燈條跑完才算洗完 |
學生的 Arduino 作品有哪些常見類型？
學生的題目很少需要新零件，多半是把範例零件重新組合。帶專題時，可以用這四種類型提示學生：
← 左右滑動查看完整對照 →| 類型 | 題目範例 | 常見零件組合 |
|---|---|---|
| 守護型 | 書包忘帶東西提醒、寵物飼料快吃完通知 | 超音波或重量感測＋蜂鳴器 |
| 獎勵型 | 專心讀書滿 25 分鐘才解鎖遊戲時間 | 超音波＋計時＋伺服馬達 |
| 練習型 | 投籃計分箱、跳繩次數計數器 | 紅外線感測＋液晶＋燈條 |
| 照顧型 | 植物日照紀錄、魚缸水溫警示 | 光敏電阻或溫度感測＋LED |
現有的創客手作課可以升級成 Arduino 嗎？
許多學校已有木工、電路、機構類的創客課。不必另起爐灶，只要在原作品上加一個「感測＋判斷」，就能變成 Arduino 專題。
← 左右滑動查看完整對照 →| 常見手作課 | 原本學什麼 | Arduino 升級點子 | 要加的零件 |
|---|---|---|---|
| 電動小車 | 電池、馬達、傳動 | 前方有障礙自動停車或轉彎 | HC-SR04、馬達驅動模組 |
| 水火箭 | 用實驗比較水量與高度 | 發射台自動量滯空時間並顯示 | 光敏電阻或紅外線感測、液晶 |
| 陀螺 | 角動量 | 用霍爾感測器量轉速，比誰轉得久 | 霍爾感測器、小磁鐵 |
| 液壓機械手臂 | 巴斯卡原理 | 做一隻伺服馬達電動版，比較兩種動力 | SG90×2～3、可變電阻 |
| 串並聯畫圖機器人 | 串聯與並聯 | 改成可寫程式的畫圖機器人，畫出指定圖形 | 馬達驅動、伺服馬達抬筆 |
幼兒與國小低年級先把機構與電路玩熟，等中高年級再替同一件作品加上 Arduino，學生會很有感：「我以前做的東西，現在會自己動了。」
Arduino 專題課的進度怎麼排？
營隊或密集課：五天版
- 第一天｜認識零件：完成第一個會亮、會響的小作品。
- 第二天｜感測與輸出：學會 2～3 種感測器，開始用 AI 輔助寫程式。
- 第三天｜找問題：觀察身邊的困擾，填完四格企劃單。
- 第四天｜實作與測試：組裝電路、做外觀，反覆測試修改。
- 第五天｜發表：上台介紹作品，並說明下一版想怎麼改。
學期課：18 週版（每週 1 節）
← 左右滑動查看完整對照 →| 週次 | 內容 | 對應範例 |
|---|---|---|
| 1～2 | 認識 Arduino、在模擬器上點亮 LED | 紅綠燈 |
| 3～5 | 類比與數位輸入、if/else 判斷 | 自動路燈、移動偵測 |
| 6～8 | 函式庫與顯示、距離與溫溼度 | 溫溼度監測、超音波測距 |
| 9～10 | 讓東西動起來：伺服馬達、繼電器 | 智慧垃圾桶、自動澆花 |
| 11～12 | 找問題、填四格企劃單 | 學生自訂 |
| 13～16 | 專題實作、測試、修改外觀 | 學生自訂 |
| 17～18 | 成果發表、互評、反思 | — |
已有國中把 Arduino 排進資訊科技課程，先認識 IDE，再用模擬器練循序、選擇、重複三種程式結構（臺北市興雅國中課程計畫）。各週範例的零件與常見錯誤，請見〈10 個國中小 Arduino 專題範例〉。
國小和國中該用什麼工具？
- 國小中高年級：用積木式程式。Tinkercad Circuits 可以用積木或程式碼寫，並在瀏覽器裡模擬整個電路，買零件前就能先測（Tinkercad 工作坊介紹）。
- 國中：從積木切換到 Arduino IDE 的文字程式，先讀懂積木轉出來的程式碼，再自己改寫。
- 器材不足時：全班先在模擬器做，再分組輪流上實體板，可大幅減少零件燒毀。
可以讓學生用 AI 寫程式嗎？
- 給 AI 的提示要寫清楚「用哪塊板子、零件接在哪一腳、想要什麼行為」，這本身就是運算思維的練習。
- AI 給的程式必須逐段加上中文註解，老師隨機抽問任一行。
- 程式不能跑時，先自己對照接線與腳位，再問 AI，並記錄錯誤原因。
學生熟練之後，可以挑戰更大的題目：替 2050 年的使用者設計，請看〈用 Arduino 設計 2050〉。
常見問題
一學期每週一節課，夠做 Arduino 專題嗎？
夠。依本文的 18 週進度，前 10 週練習感測器與輸出，後 8 週完成一個學生自訂的專題並發表。
器材不夠全班使用怎麼辦？
全班先在模擬器上完成程式與接線，再分組輪流使用實體板；建議 2～3 人一組、一組一套。
Arduino 專題要怎麼評量？
可以從四個面向評分：企劃單是否清楚、作品能否穩定運作、測試與修改紀錄是否完整、發表時能否說明程式邏輯。