Jednočipové počítače ve výuce

Abstract

The thesis focuses on teaching programming using microcontroller-based systems at secondary schools. It analyzes available didactic materials and related devices that can be integrated into the teaching process. The work includes the creation of a taxonomy of requirements, the design of a custom de- velopment board, and the preparation of accompanying educational materials. In the final part, the device and didactic materials are tested in practical teaching sessions, with the results evaluated and recommendations made for future iterations of the development board and its supplementary materials. Keywords Microcontrollers, education, programming, embedded systems, development boards, single-board com- puters, Raspberry Pi, Arduino, micro:bit, ESP32, educational tools, algorithm design, computatio- nal thinking, teaching materials, open-source hardware, IoT (Internet of Things), STEM, hands-on learning, sensors, GPIO, national curriculum (RVP G), programming in computer science, digital technologies.

Diplomová práce se věnuje výuce programování s využitím jednočipových počítačů na středních školách a vyšších stupních gymnázia. Analyzuje dostupné didaktické materiály a s nimi související zařízení, která mohou být zapojena do výuky. Součástí práce je vytvoření taxonomie požadavků, návrh vlastní vývojové desky a příprava didaktických materiálů. V závěrečné části je navržený produkt otestován v praktické výuce, přičemž jsou vyhodnoceny výsledky a navrženy úpravy pro budoucí iterace vývojové desky a doprovodných materiálů. Klíčová slova Jednočipové počítače, výuka, programování, embdedded, vývojové desky, mikrokontroléry, Raspberry Pi, Arduino, micro:bit, ESP32, vzdělávací nástroje, algoritmizace, informatické myšlení, didaktické materiály, open-source hardware, IoT (Internet of Things), STEM, praktická výuka, senzory, GPIO, RVP G, programování v informatice, digitální technologie.