2026/10/25
从问题出发：Arduino 专题课怎么设计
Arduino 课最常卡在「全班做出一模一样的作品」。本文提供一张四格专题企划单、五天与 18 周两种进度、依年段挑选工具的建议，以及让学生用 AI 写程序又不失去思考的三个规则。
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Arduino 专题课最好采用「零件先教，题目后找」：前 2～3 周教会输入、输出与判断，之后让学生用一张四格企划单（使用对象、主要功能、电子零件、使用方式）找出自己的题目，再实作、测试与发表。这样能避免全班做出一模一样的作品。教育部对科技领域的说明，也强调从学生的生活经验出发，观察需求并解决生活中的问题（1111 新闻报导）。
怎么让学生找到自己的专题题目？
动手前，请每位学生先填完四格：
← 左右滑动查看完整对照 →| 字段 | 要回答的问题 | 范例：洗手计时器 |
|---|---|---|
| 使用对象 | 这是做给谁用的？ | 班上的同学 |
| 主要功能 | 它解决什么困扰？ | 大家洗手都洗不到 20 秒 |
| 电子零件 | 需要哪些传感器和输出组件？ | 超声波传感器、LED 灯条、蜂鸣器 |
| 使用方式 | 用户会怎么操作？ | 手伸到水龙头下开始倒数，灯条跑完才算洗完 |
学生的 Arduino 作品有哪些常见类型？
学生的题目很少需要新零件，多半是把范例零件重新组合。带专题时，可以用这四种类型提示学生：
← 左右滑动查看完整对照 →| 类型 | 题目范例 | 常见零件组合 |
|---|---|---|
| 守护型 | 书包忘带东西提醒、宠物饲料快吃完通知 | 超声波或重量传感＋蜂鸣器 |
| 奖励型 | 专心读书满 25 分钟才解锁游戏时间 | 超声波＋计时＋伺服马达 |
| 练习型 | 投篮计分箱、跳绳次数计数器 | 红外线传感＋液晶＋灯条 |
| 照顾型 | 植物日照纪录、鱼缸水温警示 | 光敏电阻或温度传感＋LED |
现有的创客手作课可以升级成 Arduino 吗？
许多学校已有木工、电路、机构类的创客课。不必另起炉灶，只要在原作品上加一个「传感＋判断」，就能变成 Arduino 专题。
← 左右滑动查看完整对照 →| 常见手作课 | 原本学什么 | Arduino 升级点子 | 要加的零件 |
|---|---|---|---|
| 电动小车 | 电池、马达、传动 | 前方有障碍自动停车或转弯 | HC-SR04、马达驱动模块 |
| 水火箭 | 用实验比较水量与高度 | 发射台自动量滞空时间并显示 | 光敏电阻或红外线传感、液晶 |
| 陀螺 | 角动量 | 用霍尔传感器量转速，比谁转得久 | 霍尔传感器、小磁铁 |
| 液压机械手臂 | 巴斯卡原理 | 做一只伺服马达电动版，比较两种动力 | SG90×2～3、可变电阻 |
| 串并联画图机器人 | 串联与并联 | 改成可写程序的画图机器人，画出指定图形 | 马达驱动、伺服马达抬笔 |
幼儿与国小低年级先把机构与电路玩熟，等中高年级再替同一件作品加上 Arduino，学生会很有感：「我以前做的东西，现在会自己动了。」
Arduino 专题课的进度怎么排？
营队或密集课：五天版
- 第一天｜认识零件：完成第一个会亮、会响的小作品。
- 第二天｜传感与输出：学会 2～3 种传感器，开始用 AI 辅助写程序。
- 第三天｜找问题：观察身边的困扰，填完四格企划单。
- 第四天｜实作与测试：组装电路、做外观，反复测试修改。
- 第五天｜发表：上台介绍作品，并说明下一版想怎么改。
学期课：18 周版（每周 1 节）
← 左右滑动查看完整对照 →| 周次 | 内容 | 对应范例 |
|---|---|---|
| 1～2 | 认识 Arduino、在模拟器上点亮 LED | 红绿灯 |
| 3～5 | 模拟与数字输入、if/else 判断 | 自动路灯、移动侦测 |
| 6～8 | 函数库与显示、距离与温湿度 | 温湿度监测、超声波测距 |
| 9～10 | 让东西动起来：伺服马达、继电器 | 智能垃圾桶、自动浇花 |
| 11～12 | 找问题、填四格企划单 | 学生自订 |
| 13～16 | 专题实作、测试、修改外观 | 学生自订 |
| 17～18 | 成果发表、互评、反思 | — |
已有国中把 Arduino 排进信息技术课程，先认识 IDE，再用模拟器练循序、选择、重复三种程序结构（台北市兴雅国中课程计划）。各周范例的零件与常见错误，请见〈10 个国中小 Arduino 专题范例〉。
国小和国中该用什么工具？
- 国小中高年级：用积木式程序。Tinkercad Circuits 可以用积木或代码写，并在浏览器里模拟整个电路，买零件前就能先测（Tinkercad 工作坊介绍）。
- 国中：从积木切换到 Arduino IDE 的文字程序，先读懂积木转出来的代码，再自己改写。
- 器材不足时：全班先在模拟器做，再分组轮流上实体板，可大幅减少零件烧毁。
可以让学生用 AI 写程序吗？
- 给 AI 的提示要写清楚「用哪块板子、零件接在哪一脚、想要什么行为」，这本身就是运算思维的练习。
- AI 给的程序必须逐段加上中文注解，老师随机抽问任一行。
- 程序不能跑时，先自己对照接线与脚位，再问 AI，并记录错误原因。
学生熟练之后，可以挑战更大的题目：替 2050 年的用户设计，请看〈用 Arduino 设计 2050〉。
常见问题
一学期每周一节课，够做 Arduino 专题吗？
够。依本文的 18 周进度，前 10 周练习传感器与输出，后 8 周完成一个学生自订的专题并发表。
器材不够全班使用怎么办？
全班先在模拟器上完成程序与接线，再分组轮流使用实体板；建议 2～3 人一组、一组一套。
Arduino 专题要怎么评量？
可以从四个面向评分：企划单是否清楚、作品能否稳定运作、测试与修改纪录是否完整、发表时能否说明程序逻辑。