🎯 學習目標 學員能正確分辨「類比輸出（接 A0–A3，數字會連續變化）」與「數位輸出（接 D 腳，只有熱了/沒熱兩種）」，並把感測器插到對的腳位上 學員能用白話描述需求請 AI 生碼，讀懂程式裡的中文註解，找出「判斷的那一行 if」並自己改門檻數字（例如把 30 度改成 28 度） 學員能完成至少一個「感測→判斷→輸出（LED／蜂鳴器／OLED 文字）」的完整反應裝置，並讓它在條件成立時正確反應、條件不成立時安靜 學員能把兩種感測器用 AND 或 OR 串起來（例如「火焰 或 高溫」才報警），說出兩條件比單一條件「更不會誤報」的好處 學員能說出至少 2 個生活中的「感測→判斷→動作」例子（火災警報器、土壤濕度澆花、淹水偵測），把課堂原理連回家裡 學員能在 mini Demo 用 30 秒講清楚：我的偵測站叫什麼、用了哪 2 種感測器、它偵測到什麼會做什麼、做給誰用 🧰 材料清單
每席 Arduino Uno R3 ×1（含 USB-B 傳輸線 ×1） 麵包板 830 孔 ×1 公對公杜邦線 ×1 包（約 20 條，紅黑各備足做電源軌） I2C OLED 0.96吋 0x3C ×1（課前已接好驗證會亮） DHT11 溫濕度感測器模組 ×1（3 腳，內建上拉） DS18B20 防水溫度探頭模組板 ×1（含上拉電阻的模組板，非裸 TO-92） 模擬溫度感測器（熱敏電阻模組，類比 A0）×1 數字溫度感測器（帶 D0 比較器輸出）×1 火焰感測器模組 ×1（同時有 A0 類比 + D0 數位兩腳） 水位感測器模組 ×1（類比 A2） 土壤濕度感測器模組 ×1（類比 A3） 紅色 LED 模組 ×1（板上含限流電阻，接 D7 當警報燈）+ 綠色 LED 模組 ×1 有源蜂鳴器 KY-012 ×1（接 D8） 接線小卡 ×1（本堂腳位圖示：DHT11→D2、18B20→D3、模擬溫度→A0、數字溫度→D4、火焰→A1/D5、水位→A2、土壤→A3、OLED→A4/A5、紅LED→D7、蜂鳴器→D8） 姓名標籤貼紙 ×1（貼 OLED 邊框與作品） 『我的偵測站說明卡』學習單 ×1（畫：用哪 2 種感測器、偵測什麼、做給誰） 共用 / 講師示範 筆電（每席 1 台，已裝 Arduino IDE + DHT、OneWire、DallasTemperature、Adafruit_SSD1306 函式庫，並備好本堂離線 .ino 範例碼包） 站內 AI 程式助手副本（額度足）+ 本機 Ollama 降級備援 p5.js『居家溫濕度氣象台』投影模板（Chrome/Edge 開好）+ WebSerial 投影機／大螢幕 ×1 講師示範用打火機或小蠟燭 ×1（火焰感測器示範，全程講師持，禁交學員） 溫水杯 ×1 + 冰水杯 ×1（18B20 防水探頭示範用） 小水杯數個 + 滴管／小水瓶（水位、土壤倒水示範用） 乾抹布數條（沾水感測器擦拭，每桌 1 條）+ 防水桌墊 乾土/濕土小盒各 1（土壤濕度對照用） 紅綠膠帶（標電源軌正負）、束線帶 2–3 套課前測好的『備用整合套件』（接不出來換備機保住上台） 🧑🔧 課前準備（開課前 30 分） 每席拉好電源軌：紅母線=5V、黑母線=GND，貼紅綠標籤，用三用電表確認 5V 與 GND 沒短路（最常見開課即炸點） 每席 OLED 4 線先接好並通電驗證會亮（VCC→5V、GND→GND、SDA→A4、SCL→A5、位址 0x3C），亮不出來先換 OLED 或查 A4/A5 對調 每台筆電開 Arduino IDE 選好板型 Arduino Uno、確認 COM port 抓得到；把本堂離線 .ino 範例碼包放桌面（DHT11讀值/類比溫度/18B20/火焰/水位土壤/溫度>30亮燈 各一支） 逐席發本堂『接線小卡』與『我的偵測站說明卡』學習單；白板寫好「本堂安全可用腳位」：DHT11 D2、18B20 D3、模擬溫度 A0、數字溫度 D4、火焰 A1或D5、水位 A2、土壤 A3、OLED A4/A5、紅LED D7、蜂鳴器 D8 測 AI 程式助手站內副本開得起來且額度足、本機 Ollama 備援可啟動、p5.js 氣象台模板在 Chrome 開得起來、投影機接通 沾水感測器（水位/土壤/18B20）課前用一席試接通跑出數字，確認探頭金屬腳沒鏽蝕；備好乾抹布與防水桌墊；火焰示範用打火機/蠟燭與滅火備品（濕抹布）放講師桌 把『類比 vs 數位』大字海報貼牆：類比=A0~A3數字會連續跑、數位=D腳只有0或1（本堂最大邏輯卡點，視覺輔助） ⏰ 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： 哭比熊登場：「小偵探們集合！今天我們不抓壞人，我們要當『家裡的環境偵探』——抓火苗、抓淹水、抓口渴的植物！」發第 6 關護照頁，宣布今天目標：做一台會自己判斷的偵測站。
🧒 學員： 找到自己座位、貼姓名標籤在 OLED 邊框、翻開護照第 6 關、聽今天任務。
💻 AI／螢幕： 投影第 6 關護照頁 + 三個成品照片（植物口渴鈴/小小消防隊/淹水守門員）讓孩子先選心動目標。
✅ 評量／巡檢： 助教清點到席人數、確認每席筆電開機、OLED 已亮（課前驗證的延續抽查）。
09:20–09:35
暖身：點亮我的偵測站螢幕
👩🏫 講師： 帶全班一起：「先讓你的偵探站開機！」用 AI 生碼或範例碼讓 OLED 跑出『○○的偵探站 待命中』。講「後面每個感測到的數字，都會出現在這塊小螢幕上」。
🧒 學員： 上傳第一支程式，OLED 出現自己名字 + 待命中字樣，確認螢幕活著。
💻 AI／螢幕： AI prompt 示範：「請讓我的 I2C OLED 顯示『我的偵探站 待命中』兩行字。」
✅ 評量／巡檢： 助教逐席確認 OLED 顯示成功；沒亮先查 A4/A5 與共地（整片黑不報錯）。
09:35–10:30
今日感測器單站體驗（DHT11 + 類比/數位溫度對比）
👩🏫 講師： 站 1 DHT11：「對螢幕哈一口氣！」濕度衝高=「我的呼吸是濕的」。站 2 同時接模擬溫度(A0)與數字溫度(D4)，敲黑板問：「A0 是一直變的數字、D4 只有熱了/沒熱，哪個是類比哪個是數位？」帶出本堂最重要分辨。
🧒 學員： 接 DHT11(D2) 看溫濕度、對嘴哈氣看濕度跳；再接模擬溫度(A0)與數字溫度(D4)，親眼比較「連續數字」vs「0/1 開關」。
💻 AI／螢幕： AI prompt：「用 DHT11 把溫度和濕度顯示在 I2C OLED，每 2 秒更新一次。」
✅ 評量／巡檢： 巡檢『類比 vs 數位接腳』：模擬溫度必接 A0、數字溫度必接 D4；接錯腳數字不動是第一名卡點。指認每席能說出哪個是類比。
10:30–10:45
休息 + 喝水上廁所
👩🏫 講師： 提醒喝水、上廁所；助教趁空檔把沾水感測器（18B20/水位/土壤）發到桌上並鋪防水桌墊。
🧒 學員： 休息、喝水。
✅ 評量／巡檢： 助教鋪防水墊、發乾抹布、預接好 18B20 一席當示範。
10:45–11:10
沾水感測器三連發（18B20 + 水位 + 土壤）
👩🏫 講師： 18B20：「這根探頭防水，可以伸進水裡！」把探頭放溫水/冰水看溫度爬升下降，對比 DHT11 不能碰水。水位/土壤：「它們都靠『水會導電』來量。」插乾土再倒水看數字跳。
🧒 學員： 18B20(D3) 探頭進溫水/冰水看 OLED 溫度變化；水位(A2)放進水杯、土壤(A3)插乾土再倒水，看數字隨水量變。
💻 AI／螢幕： AI prompt：「用 18B20 把水溫顯示在 OLED，並把土壤濕度的數字也顯示出來。」
✅ 評量／巡檢： 安全巡檢：探頭金屬腳別讓水流到麵包板/UNO，桌面隨手擦乾；水位/土壤確認接類比腳 A2/A3 才有連續數字。
11:10–11:25
火焰感測器（講師持火示範）
👩🏫 講師： 全員退到安全距離。講師持打火機在火焰感測器前安全距離晃一下：「它看的是火的『紅外線光』不是熱喔！」秀 A1 類比數值隨火光跳動。強調火只有講師能碰。
🧒 學員： 只看自己/講師席上火焰感測器(A1類比 或 D5數位)數值跳動，不碰火，記下「有火/沒火」數字差。
💻 AI／螢幕： 投影火焰感測器數值即時變化，全班一起讀數字。
✅ 評量／巡檢： 安全紅線：火源全程講師持、滅火濕抹布在旁；學員座位火焰感測器只接線讀值不碰明火。
11:25–12:00
組合作品 1：第一個會自己判斷的裝置（單感測 + if）
👩🏫 講師： 「現在讓它自己思考！」帶做 DHT11 溫度>30 就亮紅 LED(D7) + OLED 寫『好熱喔！』。重點帶讀程式：「找出那一行 if (溫度 > 30)——這就是它的『判斷』，把 30 改成 28 試試！」
🧒 學員： AI 生碼做「溫度超過門檻就亮紅燈、否則熄燈」，找到 if 那行、自己改門檻數字，讓裝置在哈氣/握探頭時觸發。
💻 AI／螢幕： AI prompt（本堂主 prompt）：DHT11 量溫濕度顯示 OLED，溫度>30 亮 D7 紅 LED 寫『好熱喔！』，否則熄燈寫『涼涼的剛剛好』，每 2 秒更新。
✅ 評量／巡檢： 評量點：每席能指出 if 那行並成功改門檻看到行為改變＝「讀懂判斷」達成。助教記錄誰已過此關。
12:00–13:00
午餐 + 自由探索
👩🏫 講師： 用餐秩序、洗手；午餐後開放想先動手的孩子玩任一感測器，助教陪聊「你下午想做哪一個偵測站」。
🧒 學員： 午餐、休息；有興趣者自由試接喜歡的感測器。
✅ 評量／巡檢： 助教午休輪值看顧、清點火焰示範器材收回講師桌、補充各席杜邦線與抹布。
13:00–13:40
組合作品 2：雙感測器互搭（AND/OR 總成）
👩🏫 講師： 三選一帶做：小小消防隊（火焰 OR 18B20高溫→嗶嗶+『偵測到火源！』）／植物口渴鈴（土壤太乾→紅燈『我口渴了』夠濕→綠燈）／淹水守門員（水位碰水→嗶+『淹水了！』）。講：「兩個條件一起看，比只看一個更不會亂叫＝更聰明。」
🧒 學員： 挑一個主題，把兩種感測器用 AND 或 OR 串起來，加 LED+蜂鳴器(D8)+OLED 文字，做成會反應的成品；測試條件成立會叫、不成立要安靜。
💻 AI／螢幕： AI prompt（依選題）：例「火焰感測器(A1)偵測到火 或 18B20 溫度超過 40 度，就讓 D8 蜂鳴器一直嗶並 OLED 顯示『偵測到火源！』，都正常時顯示『安全』。」
✅ 評量／巡檢： 評量點：裝置在『該叫時叫、該安靜時安靜』兩種狀態都正確＝完整反應達成。巡檢誤報（沒事亂叫）多半是門檻設太鬆或共地沒接。
13:40–14:30
p5.js 螢幕互動：居家溫濕度氣象台
👩🏫 講師： 接 WebSerial 投影：「你的數字會長在大螢幕上！」濕度高植物翠綠長水滴、低就垂頭冒『口渴』，溫度藍冷橘紅熱+折線圖。喊全班同時哈氣，看大螢幕植物一起變。
🧒 學員： 把自己的偵測站連上電腦，對著感測器哈氣/倒水/握探頭，看 p5.js 卡通植物與背景色即時反應；輪流上來示範。
💻 AI／螢幕： p5.js『居家溫濕度氣象台』：濕度→葉子翠綠/枯黃、溫度→背景藍/橘紅 + 往右捲折線圖（WebSerial 接 Arduino）。
✅ 評量／巡檢： 助教協助 WebSerial 連線（選對 COM、關掉 Arduino IDE 序列埠避免佔用）；確認每人都看到自己的數值上螢幕。
14:30–14:45
休息 + 換腦
👩🏫 講師： 提醒喝水、收一下桌面沾水，預告等下要做自己的『獨家偵測站』+ 上台。
🧒 學員： 休息、喝水、擦乾桌面。
✅ 評量／巡檢： 助教擦乾各席水漬、補抹布、確認沾水感測器探頭未泡水生鏽。
14:45–16:05
自由創作：打造『我的偵測站』+ 寫說明卡 + 排練
👩🏫 講師： 發『我的偵測站說明卡』：「先在紙上畫——我的偵測站叫什麼、用哪 2 種感測器、偵測到什麼會做什麼、做給誰用，再請 AI 幫你組起來。」鼓勵改門檻、改 OLED 文字、加裝飾。
🧒 學員： 填說明卡定主題→AI 生碼組裝雙感測器版本→改門檻/改螢幕文字/貼裝飾→練 30 秒上台稿（「我叫○○，我的偵測站是___，它會___，因為我想幫___」）。
💻 AI／螢幕： AI prompt 由學員白話描述需求生碼（腳位對齊接腳表）；可再連 p5.js 氣象台當展示背景。
✅ 評量／巡檢： 助教各包一桌巡：卡關先換『備用整合套件』保住上台；確認每人裝置能跑、說明卡填完、稿能講。低年級助教代讀稿亦可。
16:05–16:45
mini Demo + 護照蓋章 + 拍成果影片
👩🏫 講師： 主持每人 30 秒上台：當鏡頭演示「偵測→判斷→反應」一次（澆水/哈氣/靠近火光），講完說明卡四句。過關蓋『家庭環境偵探』徽章。哭比熊收尾鼓勵。
🧒 學員： 上台 30 秒演示自己的偵測站反應一次 + 講四句說明，並說出用了哪 2 種感測器互搭；蓋章。
💻 AI／螢幕： 投影 p5.js 氣象台當演示背景，孩子澆水/哈氣時大螢幕植物同步反應，三畫面（裝置+OLED+螢幕）齊動。
✅ 評量／巡檢： 護照標準：裝置完成一次完整『偵測→判斷→亮燈/嗶/螢幕顯示』+ 能說出 2 種互搭感測器＝過關蓋章。助教拍每人個人化短影片。
16:45–17:00
收拾 + 預告下週 + 家長接送 mini 展示
👩🏫 講師： 帶收拾：先拔 USB 再拆線、感測器歸盒清點（火焰示範器材、沾水探頭擦乾）。預告第 7 堂『拍手變超人：聲控雷達實驗室』——拍手就能開燈、還能當倒車雷達！家長到場看孩子桌上偵測站快閃演示。
🧒 學員： 先拔 USB→拆線→感測器歸位、桌面擦乾、收好護照與說明卡；對來接的家長秀一次自己的偵測站。
💻 AI／螢幕： 投影第 7 堂預告畫面（拍手控燈/超音波雷達）。
✅ 評量／巡檢： 助教清點感測器數量（尤其沾水件擦乾防鏽、火焰示範器材收講師桌）、確認個人化短影片已拍齊待傳家長群組。
🤖 AI 生碼示範 prompt
溫度警報偵測站（本堂主 prompt） 複製 請幫我寫 Arduino 程式：用 DHT11（接在腳位 2）量溫度和濕度，顯示在 I2C OLED（位址 0x3C，SDA 接 A4、SCL 接 A5）。如果溫度超過 30 度，就讓接在腳位 7 的紅色 LED 亮、螢幕寫『好熱喔！』；沒超過就熄燈、寫『涼涼的剛剛好』。每 2 秒更新一次，每一行都加中文說明。
小小消防隊（火焰 OR 高溫，雙條件） 複製 我有一個火焰感測器的類比腳接在 A1、一個 18B20 防水溫度探頭接在腳位 3、一個有源蜂鳴器接在腳位 8、一片 I2C OLED（A4/A5）。請幫我寫程式：只要火焰感測器偵測到火光『或』18B20 溫度超過 40 度，就讓蜂鳴器一直嗶嗶叫、OLED 顯示『偵測到火源！』；兩個都正常時顯示『安全』而且不要叫。每一行加中文註解。
植物的口渴鈴（土壤濕度判斷） 複製 我有一個土壤濕度感測器接在 A3、一顆紅色 LED 接在腳位 7、一顆綠色 LED 接在腳位 6、一片 I2C OLED（A4/A5）。請幫我寫程式：土壤太乾的時候亮紅燈、螢幕寫『我口渴了！快澆水』；土壤夠濕的時候亮綠燈、螢幕寫『我很健康』。讓我可以自己調乾濕的判斷數字，並用中文註解告訴我改哪裡。
🔌 接線重點與安全 火焰感測器示範用的明火（打火機/蠟燭）全程由講師持，學員只看數值、保持安全距離；講師桌備濕抹布滅火，火焰示範完器材立即收回 沾水感測器是本堂最大物理風險：水位/土壤/18B20 探頭的水絕不能流到麵包板或 UNO（會短路/腐蝕），每桌鋪防水墊、備乾抹布、隨手擦乾；探頭用完擦乾防金屬腳生鏽 類比 vs 數位接腳是本堂最大邏輯易錯點：水位 A2、土壤 A3、模擬溫度 A0、火焰類比 A1 一律接類比腳才有連續數字；數字溫度 D4、火焰數位 D5 才接數位腳——接錯腳數字不動或永遠 0/1 火焰感測器常同時有 A0(類比)與 D0(數位)兩腳，要看程式用哪個就只接哪個，別兩腳亂插；本堂類比走 A1、數位走 D5 DHT11/KY-015 內建上拉、18B20 用『已含上拉電阻的模組板』，都不要再外接電阻；裸 TO-92 版 18B20 沒上拉會讀不到，課前統一用模組板 OLED 走 I2C 只接 A4/A5、位址 0x3C，插錯整片黑且不報錯——助教課前每席先接好驗證再發其他感測器 共地鐵則：所有感測器與 OLED 的 GND 都要回到 UNO 同一條 GND 軌，漏接會數值亂跳、是最難 debug 的卡點；通電前確認 5V 沒短到 GND 改線一律先拔 USB 斷電→接好→助教指三下（S→訊號、＋→5V、−→GND）→才插電上傳 👧 分齡差異化
3–4 年級 3–4 年級：聚焦『一個感測器 + 一個 if』。助教預接好 OLED 與感測器，孩子專心做 DHT11 溫度>30 亮紅燈這一台，重點是找到 if 那行、自己改一次門檻數字並看到行為改變、看懂 OLED 文字。p5.js 用『對嘴哈氣讓螢幕植物變綠』這種一動作一反應的玩法即可。上台稿由助教陪讀或提示四句填空，蓋章標準=裝置會反應 + 能說出用了『溫度感測器』。
5–6 年級 5–6 年級：挑戰雙感測器 AND/OR 組合（小小消防隊火焰 OR 高溫、淹水守門員水位+濕度）+ OLED 多行顯示 + 自己微調兩個門檻降低誤報；進一步可同時讀類比溫度與數字溫度做對照、把資料丟 p5.js 氣象台連動折線圖。鼓勵說明卡寫出『為什麼兩條件比一條件好』，上台能解釋 AND/OR 邏輯與『水會導電所以能量乾濕』的科學原理。
📸 家長展示（拍片重點） 「植物口渴鈴一動作三畫面同時反應」最適合拍片：讓孩子拿小水瓶對著鏡頭把水澆進土壤，當場——紅燈秒變綠燈、OLED 文字從『我口渴了！』翻成『我很健康』、投影 p5.js 卡通植物從垂頭枯黃變精神翠綠長出水滴。拍法：手機橫拍，先特寫孩子澆水的手與紅燈，澆下去那一秒同框帶到 OLED 翻字，再拉遠帶投影植物變綠，最後孩子看鏡頭講一句「土壤會導電，所以我的感測器知道它渴不渴」。10–15 秒、有『一個動作、三個畫面同時變』的戲劇張力，最易在家長群組瘋傳。
🏠 回家科學遊戲 哈氣大賽・誰的呼吸最濕：用 DHT11 對嘴哈氣比誰濕度衝最高，比剛喝完水 vs 沒喝、嘴張大 vs 小。科學概念：吐出的氣含水蒸氣，蒸發與濕度——身體一直在散失水分。 溫度偵探・找家裡最熱最冷的地方：用 18B20 量窗邊、冷氣下、手心、冰水、被窩，排名畫一張『家裡溫度地圖』。科學概念：熱傳遞——熱會從高溫的地方往低溫的地方跑。 導電大發現・誰最會導電：用水位或土壤感測器當『導電偵測棒』，依序試純水、鹽水、果汁、乾土、濕土，看哪個數字跳最大。科學概念：純水其實不太導電，要加了鹽或雜質才會導電，這也是感測器能量乾濕的祕密。 植物照顧日記：把植物口渴鈴放在家裡的盆栽旁三天，每天看它說口渴還是健康、自己決定要不要澆水。科學概念：感測→判斷→動作就是『自動化』，家裡的自動澆花器、火災警報器都是同一套思維。 🎫 闖關護照通過標準 讓自己的偵測站完成一次完整的「偵測 → 判斷 → 自己亮燈／嗶嗶叫／螢幕顯示文字」反應（條件成立會反應、條件不成立要安靜），並能用自己的話說出這台裝置用了哪 2 種感測器互相搭配、它在偵測什麼。三項到齊由講師蓋上「家庭環境偵探」徽章。（3–4 年級單感測器 + 能說出 1 種感測器亦可通過；雙感測器 AND/OR 為加分）
🆘 常見卡關 → 排解
OLED 整片黑、什麼都不顯示且不報錯 → 99% 是 I2C 線或共地問題：先查 SDA→A4、SCL→A5 有沒有對調，VCC/GND 沒反接，GND 是否回到同一條軌；位址預設 0x3C，掃不到改 0x3D；仍黑就換一片已驗證的備用 OLED。
感測器數字完全不動，或永遠停在 0／1023 → 類比/數位接錯腳是頭號原因——水位/土壤/模擬溫度/火焰類比要接 A0–A3，數字溫度/火焰數位要接 D 腳；對照接線小卡與程式裡寫的腳位是否一致；再查 S 線是否接到訊號腳而非電源軌、共地有沒有接。
裝置沒事一直亂叫／亂亮燈（誤報） → 門檻設太鬆或共地沒接造成數值亂跳：先讓 OLED 印出原始數值，看安靜時是多少、觸發時是多少，把 if 門檻調到兩者中間；數位開關記得用 INPUT_PULLUP；共地補好亂跳就停。
DHT11 讀到 nan 或溫濕度卡住不更新 → DHT11 讀取太頻繁會回 nan，程式更新間隔至少 2 秒；確認接 D2、是 3 腳模組版（內建上拉、不必外接電阻）；線鬆動重插，仍 nan 換一顆 DHT11。
18B20 讀不到溫度或回 -127 度 → -127 是 OneWire 沒讀到裝置的代表值：確認用的是『含上拉電阻的模組板』而非裸 TO-92（裸版沒上拉一定讀不到）、接在 D3、函式庫 OneWire+DallasTemperature 已裝；探頭金屬腳別沾水短路，擦乾重試。
p5.js 氣象台連不上 Arduino（WebSerial 無資料） → 序列埠被佔用最常見——先關掉 Arduino IDE 的序列埠監看視窗再連；用 Chrome/Edge（Firefox 不支援 WebSerial）；選對 COM port；確認程式有用 Serial.println 把數值送出且鮑率與 p5 端一致。
夏令營 STEAM 體驗課