動手做 STEM設計拍子機(四)

動手做 STEM設計拍子機(四)

設計拍子機時,既要掌握節拍的計算,也嘗試將節拍「顯示」出來。因此聲音以外,會加入公仔圖示以放大縮小的方式顯示。

mBlock 積木組合方法不再詳述,組件可從「控制」、「外觀」、「運算」、「聲音」和「機械人模組」內找到及組合。

mBlock 積木組合方法不再詳述,組件可從「控制」、「外觀」、「運算」、「聲音」和「機械人模組」內找到及組合。

show panda 完成後,按節迫速度,熊貓會放大或縮小。

show panda 完成後,按節迫速度,熊貓會放大或縮小。

show panda 完成後,按節迫速度,熊貓會放大或縮小。

show panda 完成後,按節迫速度,熊貓會放大或縮小。

在拍子機中,要在屏幕中顯示 BPM 的速度,因此會使用「說」的積木,來將 BPM 的速度資料顯示出來。除了要發出鼓聲作為拍子外,我們也在電腦屏幕上作出一些視覺效果,令同學可以聽到拍子外,還可以「看」到播放中的拍子。圖中是最終整合的方塊,讓 mBlock 中的熊貓會隨著節拍而放大、縮小,同學便可以在視覺與聽覺上感受到拍子。

拍子機整體外觀。

拍子機整體外觀。

結合數學科活動

在上面資訊科技科部分中,將類比接口 A0 讀取得到的數值( 0 至 1,023 ),轉換至節拍速度 BPM ( 40 至 208 ),是透過函數公式進行尺度轉換計算,將某個範圍的數值,轉換到指定的數值範圍。在下面會用一些例子加以說明。

例子一

首先看看一個簡單的轉換函數例子,就是將原本數值乘以一個常數 k , 即是:

1310_Activity_01

當 k 大於 1 的時候,即表示這個轉換是「倍大」了 k 倍。
當 k 小於 1 的時候,即表示這個轉換是「縮小」了 k 倍。
例如,輸入的數值範圍是 0 至 1 ,透過函數公式轉換為 0 至 1,000 。

數值轉換表
最小值 最大值
輸入數值 0 1
轉換為 0 1,000

1310_Activity_02
如果輸入數值是 0.3,得到的結果就是 1000 (0.3) = 300 。

例子二

一個學生經常會遇到的例子是將一個並非以 100 分滿分的試卷分數,轉化成以 100 分滿分為基準的參考分數。例如電腦科考試卷的滿分為 60 分,小明在該考試卷中取得 45 分。若以 100 為滿分基數,小明在該考試中的參考分數是多少?

數值轉換表
最小值 最大值
輸入數值 0 60
轉換為 0 100

假設 y 為小明在該考試卷所得的分數,轉換的函數 f(y)

1310_Activity_03

因為小明在該考試卷中取得45分,參考分數是

1310_Activity_04

其實利用函數公式進行尺度轉換計算,還有很多其他的例子,例如攝氏及華氏溫度的轉換等等,在這方面,同學可以自己慢慢探索一下。

總結

歷經十六個單元習作,我們從不同方式學習 STEM 。今次是整個計劃裡的最後一個習作,以跨學科課程統整。我們嘗試從一個問題開始,以整合的教學方式,將不同科目貫通起來,提升學生解決問題的能力,過程中亦會讓學生動手做起來,參與學習過程,讓他們親身體驗,把抽象的理論實踐出來,除了能夠提升學習的趣味性,還可以穩固他們所學到的知識, 期望學生在這些活動中,可以學得更好,得到更多。