Course overview

This curriculum is designed to introduce students aged 13 to 15 to the Internet of Things (IoT) using Arduino and Wi-Fi board extensions. The course is divided into six one-hour sessions, each focusing on different aspects of IoT and practical projects to enhance learning.

Session 1: Introduction to Arduino and IoT Concepts

• Objective: Understand the basics of Arduino and the Internet of Things.
• Activities:
  • Overview of Arduino: What it is, its components, and its applications.
  • Introduction to IoT: Definition, examples, and significance in everyday life.
  • Discussion on how Arduino can be used in IoT projects.
• Hands-On Activity: Set up the Arduino IDE and run a simple "Hello World" program to blink an LED.

Session 2: Exploring Sensors and Actuators

• Objective: Learn about various sensors and actuators used in IoT applications.
• Activities:
  • Introduction to different types of sensors (temperature, light, ultrasonic) and actuators (motors, LEDs).
  • How to connect sensors and actuators to the Arduino board.
• Hands-On Activity: Connect a temperature sensor to the Arduino and display the readings on the Serial Monitor.

Session 3: Introduction to Wi-Fi Modules

• Objective: Understand how to connect Arduino to the internet using Wi-Fi modules.
• Activities:
  • Overview of Wi-Fi modules (e.g., ESP8266) and their role in IoT.
  • Setting up the Wi-Fi module with Arduino.
• Hands-On Activity: Connect the ESP8266 Wi-Fi module and write a program to connect to a Wi-Fi network.

Session 4: Sending and Receiving Data

• Objective: Learn how to send and receive data over the internet.
• Activities:
  • Introduction to HTTP requests and how they work in IoT.
  • Overview of APIs and their use in IoT applications.
• Hands-On Activity: Create a simple web server on the Arduino to send sensor data to a web page.

Session 5: Building a Simple IoT Project

• Objective: Apply learned concepts to build a simple IoT project.
• Activities:
  • Project planning: Discuss ideas for a simple IoT project (e.g., a weather station or smart light).
  • Break down the project into components and tasks.
• Hands-On Activity: Start building the chosen project, focusing on connecting sensors and setting up the Wi-Fi module.

Session 6: Project Completion and Presentation

• Objective: Complete the IoT project and present it to the group.
• Activities:
  • Finalize the project, troubleshoot any issues, and ensure functionality.
  • Prepare a short presentation on the project: what was built, how it works, and its potential applications.
• Hands-On Activity: Each group presents their project, demonstrating its functionality and discussing their learning experience.

Additional Resources

• Materials Needed:
  • Arduino starter kits (including breadboards, LEDs, resistors, and sensors).
  • Wi-Fi modules (e.g., ESP8266).
  • Laptops with Arduino IDE installed.
• Learning Outcomes:
  • Understand the fundamental concepts of IoT and Arduino.
  • Gain hands-on experience with sensors, actuators, and Wi-Fi connectivity.
  • Develop problem-solving and teamwork skills through project-based learning.
  • 
    

本課程旨在向13至15歲的學生介紹使用Arduino和Wi-Fi擴展板的物聯網（IoT）概念。課程分為六個一小時的單元，每個單元專注於物聯網的不同方面及實踐項目，以增強學習效果。

第一單元：Arduino及物聯網概念介紹

• 目標：了解Arduino及物聯網的基本概念。
• 活動：
  • Arduino概述：介紹Arduino的組成部分及其應用。
  • 物聯網介紹：定義、範例及其在日常生活中的重要性。
  • 討論Arduino在物聯網項目中的應用。
• 動手活動：設置Arduino IDE並運行簡單的“Hello World”程序，使LED閃爍。

第二單元：探索傳感器和執行器

• 目標：學習物聯網應用中使用的各種傳感器和執行器。
• 活動：
  • 介紹不同類型的傳感器（溫度、光、超聲波）和執行器（馬達、LED）。
  • 如何將傳感器和執行器連接到Arduino板上。
• 動手活動：將溫度傳感器連接到Arduino，並在序列監視器上顯示讀數。

第三單元：Wi-Fi模組介紹

• 目標：了解如何使用Wi-Fi模組將Arduino連接到互聯網。
• 活動：
  • Wi-Fi模組概述（例如ESP8266）及其在物聯網中的作用。
  • 設置Wi-Fi模組與Arduino的連接。
• 動手活動：連接ESP8266 Wi-Fi模組，編寫程序以連接到Wi-Fi網絡。

第四單元：發送和接收數據

• 目標：學習如何通過互聯網發送和接收數據。
• 活動：
  • 介紹HTTP請求及其在物聯網中的工作原理。
  • 概述API及其在物聯網應用中的使用。
• 動手活動：在Arduino上創建一個簡單的網頁伺服器，以將傳感器數據發送到網頁上。

第五單元：構建簡單的物聯網項目

• 目標：應用所學概念來構建一個簡單的物聯網項目。
• 活動：
  • 項目規劃：討論簡單物聯網項目的想法（例如：氣象站或智能燈）。
  • 將項目分解為組件和任務。
• 動手活動：開始構建所選項目，重點連接傳感器和設置Wi-Fi模組。

第六單元：項目完成與展示

• 目標：完成物聯網項目並向小組展示。
• 活動：
  • 完成項目，排除任何問題，確保功能正常。
  • 準備簡短的項目展示：介紹所構建的內容、工作原理及其潛在應用。
• 動手活動：每個小組展示其項目，演示功能並討論學習經歷。

附加資源

• 所需材料：
  • Arduino入門套件（包括面包板、LED、電阻和傳感器）。
  • Wi-Fi模組（例如ESP8266）。
  • 安裝Arduino IDE的筆記本電腦。
• 學習成果：
  • 理解物聯網及Arduino的基本概念。
  • 獲得傳感器、執行器和Wi-Fi連接的實踐經驗。
  • 通過基於項目的學習發展解決問題和團隊合作的技能。

本課程鼓勵創造力、批判性思維和實踐技能，為學生進一步探索技術和工程領域做好準備。