虎尾高中數理資優班「創造力」課程Arduino

　　據聞國立虎尾高級中學數理資優班的108課綱課程計畫書¹裡，本來開好開滿的部定選修²自然科學加深加廣課程，在送國教署時被打了回票：你們這種東西應該自己學啊！這種學生應該要學一些資賦優異課程嘛！

　　於是，虎中教學團隊為數理資優班開出了一系列數資班才有的「校定必修」資賦優異課程，從高一上的書報討論、高一下的創造力，到高二上會有科學探究、工作細胞等課程，究竟這些課程在上什麼呢？

　　以下以筆者親身經驗，分享虎尾高中「創造力」（Creativity）課程的教學內容。

一、基礎科學知識

　　為後續課程培養基本科學知識，以求加深加廣應用。主要包含波動學、聲學、幾何光學與物理光學的內容。普通班B、C班群，在高三「選修物理三」課程，大致也是學習這些東西。

二、軟硬體整合：Arduino

　　這是電子學與生活科技的綜合應用。Arduino是一個整合開發平台，將欲執行程式碼（Arduino專有名詞稱為草稿碼 [Sketch]，原則上與C / C++ 語法互通）整合到硬體電路板上，可將軟硬體整合。

圖 1：Arduino接線實例／筆者拍攝

　　課程指導教師通常因基礎科學知識教學需求，由高一上物理教師續兼之。以本班（108課綱第一屆）為例，會先從基本Arduino實作練習開始，再進階學習其他模組，最後實作出一份作品。

(一) 基本輸入與輸出：光感測

　　使用光敏電阻作為傳感器（Sensor）。程式碼如下所附 2020-05-02。

(二) 溫溼度感測與LCD輸出

　　使用溫溼度感測器作為傳感器（Sensor），將其讀取值輸出於LCD（液晶顯示器）。程式碼如下所附 2020-05-08。

三、腳註

1. 108課綱課程計畫書：108課綱實施後，下放權限予各校因地制宜規劃課程。由於課程規劃不一，國教署要求各校必須將課程計畫書公開於校網及該署建置平台，以為親師生參考。
2. 部定選修：教育部規定，全國高中生均必須修滿部定選修一定學分。數理資優班屬資賦優異特殊領綱，可不受此限。