【 第三章 】

捉迷藏教程式設計

對應的課綱主題:程式設計

大家都以為,資訊領域的課綱就是在教孩子們寫程式,但真的是如此嗎? 什麼是程式語言? 什麼是程式設計? 語言和程式之間有著什麼樣的關係呢? 這個章節將為您一一解密!⋯⋯

C 語言


C是一種通用的程式語言,廣泛用於系統軟體與應用軟體的開發。於1969年至1973年間,為了移植與開發UNIX作業系統,由丹尼斯·里奇與肯·湯普遜,以B語言為基礎,在貝爾實驗室設計、開發出來。 C語言具有高效、靈活、功能豐富、表達力強和較高的可移植性等特點,在程式設計中備受青睞,成為最近25年使用最為廣泛的程式語言。目前,C語言編譯器普遍存在於各種不同的作業系統中,例如Microsoft Windows、macOS、Linux、Unix等。 C語言的設計影響了眾多後來的程式語言,例如C++、Objective-C、Java、C#等。二十世紀八十年代,為了避免各開發廠商用的C語言的語法產生差異,由美國國家標準局為C語言訂定了一套完整的國際標準語法,稱為ANSI C,作為C語言的標準。二十世紀八十年代至今的有關程式開發工具,一般都支援符合ANSI C的語法。 WiKi連結




Scratch


Scratch是麻省理工媒體實驗室終身幼稚園組開發的一套電腦程式開發平台,旨在讓程式設計語言初學者不需先學習語言語法便能設計產品。開發者期望通過學習Scratch,啟發和激勵用戶在愉快的環境下經由操作(如設計互動故事)去學習程式設計、數學和計算知識,同時獲得創造性的思考,邏輯編程,和協同工作的體驗。Mitchel Resnick and Andrés Monroy-Hernández is creater.Scratch 開發平台可安裝在Mac OS X、Windows、Linux的平台上;自2.0之後,換用ActionScript編制,Scratch已於2019年1月2日發布3.0正式版,換用HTML5編制。Scratch執行於瀏覽器。Scratch原始碼開放給非商業性質用途使用。 WiKi連結
網路資源 1. Scratch台灣愛好者社團: 為學習者、教育者彙編的Scratch中文化資源 2. Joy of Coding: 兒童程式設計學什麼?建議從Scratch開始的3個原因 3. 小忠忠老師: Scratch 3.0 萬眾矚目,8月1日即將上線Beta版,預覽版初體驗!




Python


Python是一種廣泛使用的直譯式、進階編程、通用型程式語言,由吉多·范羅蘇姆創造,第一版釋出於1991年。可以視之為一種改良(加入一些其他程式語言的優點,如物件導向)的LISP。[來源請求]Python的設計哲學強調程式碼的可讀性和簡潔的語法(尤其是使用空格縮排劃分程式碼塊,而非使用大括號或者關鍵詞)。相比於C++或Java,Python讓開發者能夠用更少的代碼表達想法。不管是小型還是大型程式,該語言都試圖讓程式的結構清晰明了。 與Scheme、Ruby、Perl、Tcl等動態型別程式語言一樣,Python擁有動態型別系統和垃圾回收功能,能夠自動管理記憶體使用,並且支援多種編程範式,包括物件導向、命令式、函數式和程序式編程。其本身擁有一個巨大而廣泛的標準庫。 Python 直譯器本身幾乎可以在所有的作業系統中執行。Python的其中一個直譯器CPython是用C語言編寫的、是一個由社群驅動的自由軟體,目前由Python軟體基金會管理。 WiKi連結




APP Inventor2


Android應用開發者(英語:App Inventor)是一款卡通圖形界面的Android智慧型手機應用程式開發軟體。它起先由Google提供的應用軟體,現在由麻省理工學院維護及營運。 它可以讓任何熟悉或不熟悉程序設計的人來創造基於Android作業系統的應用軟體。它使用圖形化界面,非常類似於Scratch語言和StarLogo TNG用戶界面。用戶可以拖放圖形對象來創造一個運行在安卓系統上的應用,它就可以在許多手機設備上運行。應用開發者團隊是由哈爾·阿伯爾森和馬克·弗里德曼領導。 WiKi連結
網路資源 1. 高中資訊科技概論教師黃建庭的教學網站: App Inventor 2 2. App Inventor 中文學習網: App Inventor 與 AI




Android


Android,常見的非官方中文名稱為安卓,是一個基於Linux核心的開放原始碼行動作業系統,由Google成立的Open Handset Alliance(OHA,開放手機聯盟)持續領導與開發,主要設計用於觸控螢幕行動裝置如智慧型手機和平板電腦與其他可攜式裝置。Android Inc.於2003年10月由安迪·魯賓(Andy Rubin)、利奇·米納爾(Rich Miner)、尼克·席爾斯(Nick Sears)、克里斯·懷特(Chris White)在加州帕羅奧圖建立。Android最初由安迪·魯賓等人開發製作,最初開發這個系統的早期方向是建立一個數位相機的先進作業系統,但是後來發現市場需求不夠大,加上智慧型手機市場快速成長,於是Android成為一款面向智慧型手機的作業系統。於2005年7月11日Android Inc.被美國科技企業Google收購。 WiKi連結
網路資源 1. Google: Android問題查詢 2. Android開發者: Android簡介




Arduino


Arduino是一家製作開源硬體和軟體的公司,同時兼有專案和用戶社群,該公司負責設計和製造單板微控制器和微控制器套件,用於構建數位裝置和互動式物件,以便在物理和數位世界中感知和控制物件。該專案的產品是按照GNU寬通用公共許可證(LGPL)或GNU通用公共許可證(GPL)許可的開源硬體和軟體分發的,Arduino允許任何人製造Arduino板和軟體分發。 Arduino板可以以預裝的形式商業銷售,也可以作為DIY套件購買。Arduino電路板設計使用各種微處理器和控制器。這些電路板配有一組數字和類比I/O引腳,可以連接各種擴充板或麵包板(封鎖板)和其他電路。這些電路板具有串列埠,包括某些型號上的通用串列匯流排(USB),也用於從個人電腦載入程式。微控制器通常使用C/C++程式語言。除了使用傳統的編譯工具鏈之外,Arduino專案還提供了一個基於Processing語言專案的整合式開發環境。 WiKi連結
網路資源 1. PowenKo: 我的第一個Arduino 2. 半工室 Arduino Python NodeMCU: Arduino 軟體安裝與介面介紹




Java


Java是一種廣泛使用的電腦程式設計語言,擁有跨平台、物件導向、泛型程式設計的特性,廣泛應用於企業級Web應用開發和行動應用開發。 任職於昇陽電腦的詹姆斯·高斯林等人於1990年代初開發Java語言的雛形,最初被命名為Oak,目標設定在家用電器等小型系統的程式語言,應用在電視機、電話、鬧鐘、烤麵包機等家用電器的控制和通訊。由於這些智慧型家電的市場需求沒有預期的高,Sun公司放棄了該項計劃。隨著1990年代網際網路的發展,Sun公司看見Oak在網際網路上應用的前景,於是改造了Oak,於1995年5月以Java的名稱正式釋出。Java伴隨著網際網路的迅猛發展而發展,逐漸成為重要的網路程式語言。 Java程式語言的風格十分接近C++語言。繼承了C++語言物件導向技術的核心,捨棄了容易引起錯誤的指標,以參照取代;移除了C++中的運算子多载和多重繼承特性,用介面取代;增加垃圾回收器功能。在Java SE 1.5版本中引入了泛型程式設計、類型安全的列舉、不定長參數和自動裝/拆箱特性。昇陽電腦對Java語言的解釋是:「Java程式語言是個簡單、物件導向、分散式、解釋性、健壯、安全與系統無關、可移植、高效能、多執行緒和動態的語言」。 WiKi連結




樹莓派


樹莓派(英語:Raspberry Pi)是基於Linux的單晶片電腦,由英國樹莓派基金會開發,目的是以低價硬體及自由軟體促進學校的基本電腦科學教育。 樹莓派由兩家擁有許可的公司(Element 14/Prmier Farnell和RS Components)生產,這兩家公司都在網上出售樹莓派。 樹莓派配備一枚博通(Broadcom)出產的ARM架構700MHz BCM2835處理器,256MB記憶體(B型已更新到512MB記憶體),使用SD卡當作儲存媒體,且擁有一個Ethernet、兩個USB介面、以及HDMI(支援聲音輸出)和RCA端子輸出支援。樹莓派面積只有一張信用卡大小,體積大概是一個火柴盒大小,可以執行像《雷神之鎚III競技場》的遊戲和進行1080p影片的播放。操作系統採用開源的Linux系統:Debian、ArchLinux,自帶的Iceweasel、KOffice等軟體,能夠滿足基本的網路瀏覽、文字處理以及電腦學習的需要。分A、B兩種型號,售價分別是A型25美元、B型35美元。樹莓派基金會從2012年2月29日開始接受B型的訂貨。樹莓派基金會提供了基於ARM架構的Debian、Arch Linux和Fedora等的發行版供大眾下載,還計劃提供支援Python作為主要程式語言,支援BBC BASIC(通過RISC OS映像或者Linux的 Brandy Basic 複製)、C語言和Perl等程式語言。 WiKi連結
網路資源 1. IT技術家: 給你滿滿的樹莓派教學、實作與應用大平台 2. DesignSpark: 你需要什麼來讓你的樹莓派啟動和運行,以及快速啟動指南 3. Raspberry Pi台灣樹莓派: 樹莓派資源




Minecraft教育版


《當個創世神》(英語:Minecraft,中國大陸譯作「我的世界」,官方譯為「我的世界」)是一款沙盒遊戲,最初由瑞典遊戲設計師馬庫斯·阿列克謝·泊松(別名Notch)單獨開發,隨後由2009年成立的瑞典公司Mojang開發並發行。玩家可以在一個隨機生成的3D世界內,以帶材質貼圖的立方體為基礎進行遊戲。遊戲中的其他特色包括探索世界、採集資源、合成物品及生存冒險等。遊戲有多種模式,生存模式中玩家必須維持生命並採集資源來打造自己的世界;創造模式中玩家擁有無限的資源並可飛行,大多數玩家會使用此模式來建造大型建築;冒險模式中玩家可在其他玩家客製化的地圖中遊玩。遊戲的Java版以其強大的第三方拓展模組而知名,它們可為遊戲添加各種新的物件、角色和功能。 WiKi連結
網路資源 1. 中文Minecraft Wiki: 教育版說明





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