🎯 學習目標
- 學員能用自己的話說出「光被擋住或被反射回來，就能變成讓電腦判斷的訊號」，並指出雷射防盜是「擋光」、避障是「反射光」。
- 學員能讀懂光敏電阻在 A0 的亮度數字，分辨「現在很亮（數字大）」與「被遮住變暗（數字驟降）」，並自己決定一個合理的警報門檻。
- 學員能正確接出雷射(D8)照向光敏(A0)、蜂鳴器(D9)、OLED(A4/A5)的一組電路，先看序列埠數字會動再上傳程式。
- 學員能用白話對 AI 助手描述腳位與想要的行為，生出可上傳的程式，並在跑不對時自己調門檻或加防抖再試一次。
- 學員能說出並做到雷射安全鐵則：不照人眼、不照鏡子、不照同學，雷射頭固定打牆面。
- （高年級加分）學員能把紅外發射(D3)與接收(D11)面對面對位，做出按一下就隔空讓另一席 LED 亮的迷你遙控器。
🧰 材料清單
每席
- Arduino Uno ×1（已貼 COM 標籤）
- 麵包板 ×1 + 杜邦線一束（公-公/公-母各約 15 條）
- 電源軌母線：紅 5V／黑 GND 各 1 條（課前拉好貼標）
- 光敏電阻模組 KY-018 ×1（接 A0）
- 雷射模組 KY-008 ×1（接 D8，附固定用膠帶或小積木座）
- 無源/有源蜂鳴器 ×1（接 D9）
- I2C OLED 0.96" 0x3C ×1（VCC/GND/SDA→A4/SCL→A5，課前先驗證會亮）
- 光遮斷模組 KY-010 ×1（接 D2，附小紙片）
- 避障模組 ×1（S→D4，板上藍色電位器）
- 循跡模組 ×1（S→D5）+ 黑白卡紙一張
- 紅光單色 LED 模組 ×1（紅外遙控示範用，接收端控它）
- 本堂接線小卡 ×1（圖示哪腳接哪腳）
- 闖關護照 ×1（翻到第三關頁）
共用 / 講師示範
- 紅外發射 KY-005 + 紅外接收 KY-022 配對組 ×3-4（高年級加分挑戰共用，發射建議 D3、接收 D11）
- 講師示範用雷射頭固定座 + 牆面靶紙（貼在非人臉高度的牆上）
- 手電筒 ×2-3（光敏體驗 + 循跡黑白反光示範）
- 手機 1-2 支（前鏡頭照遙控器看紫白光的暖身用）
- 電視/冷氣遙控器 2-3 支（暖身「看不見的光」）
- 投影機/大螢幕 + 跑 p5.js「雷射防盜雷達掃描」的筆電
- 每台筆電本堂離線 .ino 範例碼（範例碼包/）+ AI 助手站內副本 + 本機 Ollama 備援
- 備用整合套件 2-3 套（課前測好，接不出來先換保住進度）
- 乾抹布、收納盒（下課回收清點雷射頭與紅外發射）
🧑🔧 課前準備（開課前 30 分）
- 逐席拉好電源軌（紅=5V、黑=GND）並貼標籤，OLED 四線先接好通電驗證會亮（位址 0x3C，掃不到改 0x3D）。
- 每席發本堂接線小卡，桌上擺好光敏(A0)、雷射(D8)、蜂鳴器(D9)、光遮斷(D2)、避障(D4)、循跡(D5)六個模組分區放好。
- 把講師示範雷射頭用固定座架好、光點打在牆面靶紙（確認是牆不是人臉高度），先自測「擋住就觸發」會動。
- 每台筆電開好 Arduino IDE（板型 Uno）、確認 COM、放好離線範例碼；開好 AI 站內副本並確認額度，順手測 Ollama 降級路徑。
- 投影機接好，p5.js「雷射防盜雷達掃描」模板開起來測通（門檻線會抖、變紅、回藍）。
- 高年級加分用的紅外發射/接收配對組課前先面對面對位測一次（IRremote 收得到），測完收進共用盒。
- 清點本堂感測器數量；把「安全可用腳位」與雷射三不（不照眼/鏡/人）寫上白板。
⏰ 全天流程 09:00–17:00
09:00–09:20
報到 + 哭比熊開場 + 護照領章
👩🏫 講師：哭比熊開場：「今天我們要當光的守護者！有一種光你看得到（雷射），有一種光你看不到（紅外線），我們要用它們做防盜結界。」翻開護照指第三關目標。
🧒 學員：找到自己座位、戴名牌、翻開護照到第三關，跟旁邊夥伴對接線小卡。
💻 AI／螢幕：投影 p5.js 雷達待機畫面（藍色掃描線轉），製造諜報氣氛。
✅ 評量／巡檢：助教清點到齊人數、確認每席 OLED 已亮、雷射頭尚未通電（安全）。
09:20–09:40
暖身：看不見的光（不接電）
👩🏫 講師：拿遙控器：「按遙控器時前面那顆燈有亮嗎？用手機前鏡頭看看！」帶全班看螢幕上的紫白光，講「紅外線一直都在，只是人眼看不到」。宣告雷射三不鐵則並請全班複誦。
🧒 學員：輪流用手機前鏡頭照遙控器看紫白光，舉手回答「藍牙遙控器會不會亮」；大聲複誦「不照眼、不照鏡、不照人」。
✅ 評量／巡檢：助教確認每人都複誦過雷射安全三不，記下今天的紀律基準。
09:40–10:05
光敏單站體驗（讀亮度數字）
👩🏫 講師：帶接光敏 KY-018→A0，先開序列埠：「先別寫大程式，我們先看數字會不會動。」示範用手遮/手電筒照，喊出「教室現在的亮度數字是多少？」
🧒 學員：接好光敏到 A0，開序列埠監看，用手遮住與手電筒照，記下「最亮」與「被遮住」兩個數字寫在護照空白處。
💻 AI／螢幕：序列埠監看視窗即時跳亮度值。
✅ 評量／巡檢：助教逐席確認：光敏接 A0 沒誤插 D 區、序列埠數字會隨遮光變化。
10:05–10:30
雷射 + 推理防盜原理（單站）
👩🏫 講師：助教先把每席雷射 KY-008 固定好打牆面，再通電。講：「雷射照在光敏上，亮度很高；有人走過擋住，數字會怎樣？」先用嘴巴推理再動手。
🧒 學員：觀察雷射打牆（不碰雷射頭），預測「擋住時數字會掉」，用紙片擋一下驗證數字驟降，理解這就是防盜線。
💻 AI／螢幕：序列埠看雷射照射時的高亮度 vs 擋住時的驟降。
✅ 評量／巡檢：助教巡檯：雷射頭都固定朝牆、沒有人拿著雷射亂照；數字推理正確。
10:30–10:45
休息
👩🏫 講師：收回鬆動的雷射頭暫時斷電，提醒喝水上廁所，下節要做「會尖叫的防盜結界」。
🧒 學員：休息、喝水，回座前不碰雷射頭。
✅ 評量／巡檢：助教趁休息補位接觸不良的杜邦線、確認下節蜂鳴器 D9 已就位。
10:45–11:35
組合作品1：雷射防盜結界（AI 生碼）
👩🏫 講師：帶白話 prompt 餵 AI：「先記住現在亮度當基準，雷射一直照光敏，有人擋住亮度掉很多就讓蜂鳴器一直嗶、OLED 顯示有人闖入，沒人時顯示安全。」講「門檻」就是判斷的那條線。
🧒 學員：用 AI 生碼（或改離線範例）上傳，接好雷射 D8+光敏 A0+蜂鳴器 D9+OLED；用手擋雷射測試會不會尖叫，自己調門檻數字讓它不亂叫。
💻 AI／螢幕：AI 助手生碼；序列埠看亮度與門檻關係。
✅ 評量／巡檢：助教檢查：有人擋→嗶+顯示闖入、無人→安靜顯示安全；不會無人亂叫（門檻設太高/低要協助調）。
11:35–12:00
光遮斷迷你防盜 + 收尾測試
👩🏫 講師：介紹光遮斷 KY-010(D2)：「U 型槽塞紙片就是被擋住，跟雷射防盜同概念但更小。」提醒不同批號 HIGH/LOW 不一定，先印原始值。
🧒 學員：接光遮斷到 D2，紙片在 U 型槽進出，OLED 看「暢通/被擋住」；回去確認自己的雷射結界仍正常。
💻 AI／螢幕：OLED 顯示遮斷狀態。
✅ 評量／巡檢：助教確認光遮斷判斷方向正確（先看原始值再決定）；每席雷射結界一次成功 demo 給助教看。
12:00–13:00
午餐 + 自由探索
👩🏫 講師：陪餐、聊「你家哪裡可以裝防盜結界」，預告下午做家中科學遊戲與螢幕互動。雷射全部斷電收好。
🧒 學員：用餐、自由把玩已做好的防盜結界（雷射在助教監督下才通電）。
✅ 評量／巡檢：助教確認午休時段雷射頭收進盒、無人單獨操作雷射。
13:00–13:25
家中科學遊戲：遙控器照妖鏡 + 黑線白線
👩🏫 講師：帶兩個回家可玩的科學遊戲：「用手機前鏡頭照家裡所有遙控器，哪些發紫白光？藍牙的不會喔！」再用手電筒照黑膠帶 vs 白紙看反光差別。
🧒 學員：分組玩：照遙控器猜哪些是紅外線、試隔紙能不能擋；用手電筒照黑白卡紙觀察反光，討論「黑吸光、白反光」。
✅ 評量／巡檢：助教引導講出科學概念：紅外線是看不見的光會被擋住；黑吸光白反光（夏天黑衣較熱同理）。
13:25–14:00
循跡/避障體驗 + p5.js 防盜雷達連線
👩🏫 講師：接循跡 KY-010 概念延伸到循跡模組(D5)黑白卡掃過、避障(D4)手掌靠近偵測；接著把光敏防盜接電腦跑 p5.js：「你的亮度變成大螢幕上的心電圖！」
🧒 學員：接循跡(D5)看白/黑、避障(D4)手靠近顯示前方有東西；把防盜結界接 WebSerial，看自己擋雷射時螢幕折線掉到紅線下整片變紅噴 ALERT。
💻 AI／螢幕：p5.js「雷射防盜雷達掃描」：亮度畫成折線+紅色警戒門檻，擋住變紅噴大字並抖一下。
✅ 評量／巡檢：助教確認避障藍電位器沒轉到底、循跡輸出 0/1 接對 D 腳；p5.js 連線成功每人都看到自己的折線。
14:00–14:30
組合作品2 + 聰明小夜燈概念
👩🏫 講師：講 AND 邏輯：「環境變暗『而且』前方有人才亮才聰明。」帶想做小夜燈的學員用光敏+避障串條件；其餘優化自己的防盜結界。
🧒 學員：選做聰明小夜燈（光敏暗 AND 避障有人才亮）或繼續強化防盜結界（加紅燈閃、改 OLED 文字），用 AI 改寫程式。
💻 AI／螢幕：AI 助手改寫加 AND 條件。
✅ 評量／巡檢：助教巡檢 AND 邏輯是否正確（只暗不亮/只有人不亮的要協助）；確認每人手上至少一個會反應的成品。
14:30–14:45
休息
👩🏫 講師：提醒接下來是自由創作+排練 Demo，請想好「等等要對家長講你的防盜系統怎麼運作」。
🧒 學員：休息、喝水，構思自己作品的一句話介紹。
✅ 評量／巡檢：助教補位、把高年級加分用的紅外配對組發到快手桌。
14:45–15:55
自由創作 + 紅外隔空開燈加分挑戰
👩🏫 講師：放手讓學員裝飾與變化作品；對快手/高年級帶紅外發射 KY-005(D3)+接收 KY-022(D11)：「面對面、靠近一點，按一下隔空讓另一席 LED 亮！」
🧒 學員：自由變化（改門檻靈敏度、加紅燈、改警報文字/音效、做隱形防線造型）；加分組做紅外遙控：發射端按鍵→接收端 OLED 跳收到+LED 亮。
💻 AI／螢幕：AI 助手依個人需求生碼。
✅ 評量／巡檢：助教確認紅外發射建議 D3、接收 D11，且面對面距離近才收得到；一般組至少完成一個穩定可 demo 的作品。
15:55–16:30
mini Demo + 護照蓋章 + 拍片
👩🏫 講師：架隱形防線在展示桌，邀每位學員演示「有人闖入就尖叫、無人就安靜」；過關蓋「隱形光束結界」章，紅外成功蓋「隔空操控者」星章。喊 3-2-1 拍片。
🧒 學員：輪流上台讓防盜結界 demo（手穿過→蜂鳴器叫+OLED 闖入），對鏡頭講「這是我用看不見的光做的防盜系統」；加分者再 demo 隔空開燈。
💻 AI／螢幕：投影 p5.js 雷達，闖入時整片變紅噴 ALERT 配合演出。
✅ 評量／巡檢：助教逐人確認：闖入會叫、無人安靜（不亂叫）才蓋章；每人拍到一支 10-15 秒個人短片。
16:30–17:00
收拾 + 預告下週 + 家長接送 mini 展示
👩🏫 講師：清點回收雷射頭與紅外發射，宣布「下週是磁力偵探出動，用看不見的磁場做門窗防盜！」家長到場時讓孩子親自演一次防盜結界。
🧒 學員：收線（先拔 USB）、把雷射頭與紅外發射交回助教清點，向接送家長演示自己的作品並講一句話介紹。
💻 AI／螢幕：投影循環播放本日 p5.js 雷達 + 部分學員短片。
✅ 評量／巡檢：助教清點雷射頭/紅外發射數量到齊入盒、每席斷電收線、個人短片已上傳家長群組。
🤖 AI 生碼示範 prompt
雷射防盜結界（主作品）我有一顆光敏電阻接在 A0、一顆雷射接在 D8、一個蜂鳴器接在 D9，還有一片 I2C OLED。請幫我寫 Arduino 程式：先記住現在的亮度當基準，讓雷射一直照向光敏電阻；如果有人擋住、亮度突然掉很多，就讓蜂鳴器一直嗶嗶叫、OLED 顯示『有人闖入！』，沒人擋的時候顯示『安全』。每一行加上中文說明。
聰明小夜燈（AND 條件進階）我有一顆光敏電阻接在 A0、一個避障模組接在 D4、一顆 LED 接在 D9。請幫我寫程式：只有在『環境變暗』而且『避障模組偵測到前面有人』這兩個條件同時成立時，LED 才亮；天亮或人走開就自動熄掉。請用中文註解，並告訴我怎麼調暗的門檻。
紅外隔空開燈（高年級加分）我要做一個看不見的遙控器。紅外發射模組接在 D3，旁邊有一顆按鍵；另一塊板子的紅外接收模組接在 D11，接收端有一顆 LED 和一片 I2C OLED。請幫我寫兩支程式（發射端、接收端），按下按鍵就用紅外線送訊號，接收端收到就讓 LED 亮、OLED 顯示『收到！』。請用 IRremote 函式庫，每行加中文說明，並提醒兩塊板要面對面靠近。
🔌 接線重點與安全
- 雷射 KY-008＝本堂最高安全紅線：嚴禁照眼睛、鏡子、同學；雷射頭一律由助教用膠帶/積木座固定，光點打在牆面非人臉高度；不用時讓 S 輸出 LOW 關掉，午休與下課斷電收盒清點。
- 光敏電阻 KY-018 走類比，一定接 A0，誤插 D 區會讀不到亮度（調門檻永遠失敗第一名原因）。
- 光遮斷 KY-010「被擋住」不同批號有的回 HIGH 有的回 LOW，先讓 OLED 印原始值再決定判斷方向，別寫死。
- 紅外發射 KY-005(D3)/接收 KY-022(D11) 要面對面、距離近才收得到；發射屬發光元件，下課與雷射一起回收清點。
- 避障/循跡模組板上藍色電位器是調靈敏度/距離，別轉到底；輸出是數位 0/1，接 D 腳（避障 D4、循跡 D5）。
- 全部模組與 OLED 共地，所有 GND 回到 UNO 同一條 GND 軌；改線一律先拔 USB 再動，雷射在通電狀態下不可移動或對人。
👧 分齡差異化
3–4 年級3-4 年級聚焦『雷射防盜結界』單一主作品：助教先幫接好雷射 D8+光敏 A0+蜂鳴器 D9+OLED，學員專心做兩件事——用序列埠讀出『亮』和『被擋』兩個數字，並把門檻設在中間讓它擋住才叫。光遮斷迷你版當第二個簡單成就。AI prompt 由助教協助唸出，重點是體驗『擋光=警報』與遵守雷射安全。
5–6 年級5-6 年級在防盜結界完成後挑戰：①紅外發射 D3 + 接收 D11 面對面對位，做出按一下隔空讓另一席 LED 亮的迷你遙控器（蓋隔空操控者星章）；②聰明小夜燈用 AND 串『環境暗且有人』；③自己設計防抖/基準自動校正，讓結界更不誤報；④把循跡黑白反光與避障紅外反射的差別講給低年級聽。
📸 家長展示（拍片重點）
"壓軸『雷射防盜結界現場闖關』：把孩子做好的隱形防線架在展示桌，邀家長伸手『闖關』——手一穿過雷射，蜂鳴器尖叫、紅燈狂閃、投影 p5.js 整片變紅噴大字『ALERT 闖入！』並抖一下，像諜報電影。拍法：先特寫孩子按下啟動、再拉遠拍家長伸手穿過防線的瞬間反應（蜂鳴器叫+螢幕變紅同框），最後讓孩子對鏡頭講一句『這是我用看不見的光做的防盜系統』。每人剪一支 10-15 秒個人短片發家長群組。"
🏠 回家科學遊戲
- 遙控器照妖鏡：用手機前鏡頭照家裡所有遙控器，記哪些發紫白光、哪些不會（藍牙的不會），再試隔一張紙或杯子能不能擋住，畫一張『家裡紅外線地圖』。科學概念：紅外線是看不見的光、會被不透明物擋住。
- 黑線白線賽車道：用白紙加黑膠帶畫一條彎道，拿手電筒照黑色和白色看反光差多少，理解循跡模組怎麼『看到』黑線。科學概念：黑色吸光、白色反光，所以夏天穿黑衣會比較熱也是同個道理。
- 光影偵探：用手電筒當光束在房門口設一條『不能跨越的光線』，請家人走過去看影子瞬間擋住光。科學概念：光直線前進，遮斷的那一瞬間就是防盜線與自動門感測的核心。
🎫 闖關護照通過標準
"光之守護者・第三關『隱形光束結界』：讓雷射防盜在有人闖入時警報（蜂鳴器叫+OLED 顯示闖入）、無人時保持安靜不亂叫，現場 demo 一次成功即過關蓋『隱形光束結界』章。加碼：成功用紅外線隔空開一次燈（發射→接收→LED 亮），蓋『隔空操控者』星章。"
🆘 常見卡關 → 排解
防盜結界沒人擋也一直亂叫，或擋住了卻不叫。 → 門檻設錯。開序列埠讀出『雷射照到』和『被擋住』兩個亮度數字，把門檻設在兩者中間（例如照到 800、擋住 300 → 門檻設 550）。提醒基準要在雷射已照穩後才記。
光敏接了卻讀不到亮度變化，數字一直不動。 → 九成是接到數位腳。光敏 KY-018 必須接類比 A0，檢查有沒有誤插 D 區；再確認 GND 回到同一條 GND 軌、雷射真的有照到光敏受光面。
雷射沒亮或光點很弱。 → 先看 KY-008 絲印 S/＋/− 有沒有接反（接反多半不亮甚至發燙，摸到發燙立刻拔電）；確認程式有讓 D8 輸出 HIGH；雷射頭鏡片別被膠帶蓋住。全程不可為了找光點而拿起雷射對人。
紅外遙控按了按鍵，接收端沒反應。 → 紅外是面對面、近距離才收得到——把發射(D3)與接收(D11)對準、靠近到 10-20 公分內再試；確認兩端都裝了 IRremote、發射端按鍵真的有觸發、接收端 OLED 先印原始收碼確認有訊號進來。
光遮斷塞紙片，判斷方向顛倒（暢通顯示被擋）。 → 不同批號 KY-010 被擋是 HIGH 或 LOW 不一定。先讓 OLED 印出原始數位值，紙片進出觀察 0/1 怎麼變，再依實際值改程式判斷方向，不要照別席的寫法套。
夏令營 STEAM 體驗課