Mixly开源项目设计17：太阳会闪烁吗？

吴俊杰

创客课程有三个大类，第一类就是项目式的课程，对其比较简单的描述是，教师借助一个具体的项目，对项目所需要的技术进行讲解，学生用到什么教师教什么。这样做的好处是，教学完成后会有一个比较确定的、深入的结果，而且随着创客课程的深入展开，学生的作品更接近生活中真正能用的东西。项目式学习常出现在小组教学上，并以4～8小时的连续学习为主。第二类课程是系统教学的基础课程，它一般像写一本书一样，前因后果、起承转合都安排得很清楚，一般用来作为大班教学的教材使用。虽然书中的很多案例常可以看作是小项目，但是这仍然是以系统地掌握一个领域的知识为目的的，系统教学一般在大班教学中完成，以每周一小时，共计16小时的课程形式为主。第三类课程是图书馆类课程，这种课程就像图书馆中的书一样，由读者自由取阅，数据管理系统识别不同读者的学习兴趣，并产生不同的指向，进而给予学生个性化的指导和课程推荐，优秀的读者甚至能够成为图书馆类课程的作者，形成一个区别于教师评价、竞赛评价的一种新的评价形式。

在上一期和本期的文章中所延续的这种轻量级的、以学生自学为主的课程风格也将成为创客教育课程发展的一种新趋势。

图书馆类的创客课程一般分为电路连接、情境呈现、原理揭秘、成果拓展四个部分，这与制作、改装、玩转、分享的模式保持一致。但是学习的场景已经由教师讲解转换为學生阅读自学，本期的内容是一个涉及到科学史的小谜题：太阳会闪烁吗？

电路连接

将LED灯带接入到GV23口上，调节旋钮接入到GVA1A2口上，接通电源，将开关拨动到“开”的位置，我们能够看到这个LED灯带亮了起来，这个发光的灯带就是我们人造的“太阳”，我们知道太阳光是不闪烁的（如图1），而我们看到的日光灯灯管则是闪烁的。

很多时候科学都是在不经意间被发现的，我们此时挥动LED灯带，会发现灯带的轨迹并不是一个连续的光线，而是一系列断断续续的LED光点（如上页图2）。

令人兴奋的是，旋转旋钮还可以看到LED灯带闪烁速度的变化，这是LED灯带闪烁速度变快的实验效果，由上页图3可以看到，LED光点的距离明显变小了，并且亮和暗的距离相似，这意味着很有可能程序是在通过旋钮来调节LED灯带的闪烁周期，并且LED灯带亮和暗的时间是一样的。

情境呈现

接下来，我们先完成一个摩天轮。首先将万能工匠积木制作成一个米字型，然后制作成摩天轮的样子，并将LED灯带固定到摩天轮的一个伸展臂上（如图4），接着转动摩天轮，这样就可以看到摩天轮转动时LED灯带闪烁的样子了。但是在这个过程中要注意整个作品的重心的平衡。

接着，像图5这样，做一把宝剑也是不错的选择。但需要注意的是挥动宝剑的过程中不要把一些多余的物品甩出去。

总之，在情境呈现的过程中我们可以任意地发挥想象，看看这个闪烁的LED灯带都有哪些玩法。

原理揭秘

这个程序是比较简单的，其基本原理是LED灯带的闪烁，如图6所示。

将程序中的延时程序调整为A1端口数值（如图7）。由于A1数值的范围是0到1023，因此LED灯带亮的最大时间是1023毫秒，即1.023秒，这意味着我们能够清晰地看到LED灯带的闪烁，我们将延时的单位缩短1000倍，由毫秒变成微秒（如 图8），这样LED灯带亮的时间的最大值转化为0.001023秒。这样可以让LED灯带闪烁得更快，使得我们在不晃动的情况下感觉不到它在闪烁，并且我们还能够通过旋转旋钮改变A1数值，调整闪烁的快慢。

成果拓展

我们可以给摩天轮添加一个底座让它可以自由地旋转起来（如图9），这样就可以作为一个展示作品永久地放置起来。

学生对各种事物的认知也经历了上述“讨论太阳是否会闪烁”类似的过程，学生可以通过观察和实验来得到结论，并且猜想结论背后的原理。然而，学生观察到的结论是不是就是真正的真理呢？如果他们缺少原理揭秘的环节，仅根据现象来猜测，那么只能说他们在慢慢地接近真理。例如，如果我们的程序规定开机10分钟以内（如图10），闪烁速度由旋钮调节，10分钟以后LED灯带是一直点亮的，如果我们没有足够的耐心完成一个更为细致的观测，我们是无法知道这个背后的秘密的。这也是科学探究的一个本质，即“我相信这个世界有真理，但是我觉得真理并不是他人告诉的结论，真理是可以通过观察和实验被认识的，而我真正信仰的并不是这个随时可以被新的实验推翻的所谓的结论，我相信的是这种方法和不断探索的过程。”

曾经有人说“如果有上帝，他应该是一个数学家”，但与此同时，也存在另一种可能，就是“上帝是一个程序员”，通过教授我们一种方法，让我们接近他。或许有一天，这种方法会揭示出另一个真相：太阳真的在闪烁。

本案例的分享视频将会在以下公众号中陆续登载。