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摘 要:如今,创客和创客教育已经成为我国教育领域的一个热点话题。创客教育是一种融合信息技术,秉承“开放创新、探究体验”教育理念,以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式。在小学创客教育中,很多创客空间都会从Scratch编程着手开展活动。将Scratch与硬件相结合,逐步提高学生创新和实践能力。
关键词:小学;创客教育;Scratch编程
“创客”一词来源于英文单词“Maker”,是指不以盈利为目标,努力把各种创意转变为现实的人。学生将以“创客”方式在学习过程中实现跨领域的融合,并不断地在设计中创造。在“做”中学习的过程,学生还可以进行具体的设计,综合运用不同学科的理论,然后得出新的结论,再应用于探索创造中。“创客”会极大地改变孩子的学习方式和思维,进入“创客”式学习的新时代已经是可以被预见的总体趋势。在小学阶段开展创客活动的意义就在于促进学生个体全面发展,让勇于创新、乐于实践的精神成为本能,从而不断创造出新的需求。在此过程中,学生会体验到社会交际、共同合作、组织协调、成功与失败等各种行为,最终体验到自己改变生活的喜悦,更好地挖掘学生的创造潜力。
一、小学Scratch编程与硬件相结合的意义
“创客”一词的核心就是创造,学生提出问题,教师辅助学生去解决问题。最初小孩子面对一些机器零件,根本不知道要如何搭建,低年级也不会学习搭建图,为了让学生对于创造有一个初步的认识,可以开展“画出我心目中的机器人”和“为学校社团设计LOGO”活动。这种活动非常适合小学生初步体验创造的意义。学生的想象力是非常丰富的,尤其是小学阶段,他们现在的想象力,就是未来的创造力。其次在教学过程中,经常会将Scratch的编程背景与实际生活相结合,让他们可以大胆想象,利用Scratch去解决各种实际问题。在学生用Scratch进行创作的时候,需要有创意,进而设计原型系统,然后进行试验看看是否可行,发现错误及时修正;听取别人的评价和意见,修改自己的设计使其更完美,整个制作过程他们将会创造性地解决不断产生的问题,学生的创造力得到了充分的展现。
二、小学Scratch编程与硬件相结合的实践与探索
1.利用Scratch解决实际问题
现在的小学生,很多同学都愿意利用电脑玩玩游戏,鼠标运用得非常好,但是,键盘打字这一项技能却并不是非常熟练。为了让学生更多地使用键盘,就尝试开发一款益智游戏——字母消消乐,让学生可以在游戏中熟悉键盘的字母键。在开发游戏之初,引导学生学会规划整体框架和思路,对学生提出的想法进行提取修改,学生自主去实现游戏的主要功能。在开发游戏时,出现了很多问题:屏幕中的气球如何移动、命中气球如何计数、如何增加游戏的趣味性等,这些都是要一步步引导学生去思考。因此在整个开发游戏的过程中,学生会不断发现问题并去积极交流,想办法共同解决问题,不仅仅完成游戏的开发,还会体会到合作交流的乐趣,提高思维的活跃度和发散性。
2.将Scratch与硬件相结合,组装功能性机器。
创客空间引入一款可以将Scratch与硬件相结合的编程软件——Kittenblock,它是基于Scratch3.0开发的,内置了Arduino 1.68和机器人相关的大多数据库。软件可以拖拽模拟的电子模块与主板进行连线,学生对于硬件连线图看得更加清楚。我们最初用最简单的一个电子模块——按钮,用这个按钮与Scratch中的小猫做一个简单的交互。设置与按钮相连接的针脚为输入,以数字针脚的电平为条件判断,如果按下按钮,小猫的颜色会发生变化,并播放声音。这个交互体验非常简单,但是会让学生对于Scratch有一个新的认知,对一些简单的电子模块有了初步的认识,更可以让硬件与Scratch相关联。有了將Scratch与硬件相结合的思路之后,学生搭建出很多的作品,例如:避障小车、变速风扇、感应门闸等,会使他们的能力有所提升。
3.拓展硬件知识,初步探索Arduino
在一些比赛中,往往需要搭建一些具备某种功能的机器人,学生必然需要接触到各种电子元件,但是小学生缺乏基本的物理知识,没有办法理解电路的原理,可是简单的编程逻辑并没有这一限制,初步探索Arduino也是为了锻炼学生的动手实践能力,加强学生对于硬件的认识,不会对硬件产生胆怯心理,认为搭建这些电子元件是一件难以做到的事情。在Arduino套盒中,通过在小车上搭载不同的电子元件,让学生初步了解Arduino主板的作用,能够学会搭载不同的电子元件来完成各种任务。为了让学生更加细致地看到硬件搭建过程,可以制作成微课程,学生通过观看微课,自主动手搭建连线,会简单连线,并熟悉各个电子元件,有助于学生高效率学习Arduino。
4.将硬件与网络相结合,渗透物联网的概念
在现代信息社会,培养学生的信息素养和技术素养已经成为国家教育改革的主流取向,而中小学的物联网教育综合了计算机、机械、电子、通讯、控制等多个学科领域的知识和技能,学生通过查阅并学习物联网知识、亲手组装机器人、调试传感器、设计并编写程序、完成任务等活动,可以进行大量的信息活动和技术锻炼,从而有效地提高了信息素养和技术素养。中小学物联网教育强化学生的手脑并用,发展学生的实践能力,改善学生的学习方式,促进学生的终身学习有着重要意义。将Ardunio电路板开发为微型服务器,利用电脑的浏览器,就可以远程监控查看环境检测的数据,并可以对其进行交互操作。这个案例是为了向孩子们渗透物联网的概念,开阔学生视野,看到硬件与网络相结合的神奇之处,激发学生的创造欲望,培养学生的创新精神。
总之,在小学阶段,将Scratch与硬件相结合,学生对Scratch的认识会更加深刻系统,会更好地让学生去接受硬件学习,编程的技巧也会得到提升,学习的创客知识也会更加系统。
参考文献:
[1]凌秋虹.Scratch在小学信息技术课堂中的应用与实践[J].中国电化教育,2012(11).
[2]孙庆科.Scratch在小学信息技术课堂中的运用探讨[J].中国信息技术教育,2014(24).
作者简介:邵帅(1989—),女,汉,山东省威海市文登区人,大学本科,二级教师。
编辑 鲁翠红
关键词:小学;创客教育;Scratch编程
“创客”一词来源于英文单词“Maker”,是指不以盈利为目标,努力把各种创意转变为现实的人。学生将以“创客”方式在学习过程中实现跨领域的融合,并不断地在设计中创造。在“做”中学习的过程,学生还可以进行具体的设计,综合运用不同学科的理论,然后得出新的结论,再应用于探索创造中。“创客”会极大地改变孩子的学习方式和思维,进入“创客”式学习的新时代已经是可以被预见的总体趋势。在小学阶段开展创客活动的意义就在于促进学生个体全面发展,让勇于创新、乐于实践的精神成为本能,从而不断创造出新的需求。在此过程中,学生会体验到社会交际、共同合作、组织协调、成功与失败等各种行为,最终体验到自己改变生活的喜悦,更好地挖掘学生的创造潜力。
一、小学Scratch编程与硬件相结合的意义
“创客”一词的核心就是创造,学生提出问题,教师辅助学生去解决问题。最初小孩子面对一些机器零件,根本不知道要如何搭建,低年级也不会学习搭建图,为了让学生对于创造有一个初步的认识,可以开展“画出我心目中的机器人”和“为学校社团设计LOGO”活动。这种活动非常适合小学生初步体验创造的意义。学生的想象力是非常丰富的,尤其是小学阶段,他们现在的想象力,就是未来的创造力。其次在教学过程中,经常会将Scratch的编程背景与实际生活相结合,让他们可以大胆想象,利用Scratch去解决各种实际问题。在学生用Scratch进行创作的时候,需要有创意,进而设计原型系统,然后进行试验看看是否可行,发现错误及时修正;听取别人的评价和意见,修改自己的设计使其更完美,整个制作过程他们将会创造性地解决不断产生的问题,学生的创造力得到了充分的展现。
二、小学Scratch编程与硬件相结合的实践与探索
1.利用Scratch解决实际问题
现在的小学生,很多同学都愿意利用电脑玩玩游戏,鼠标运用得非常好,但是,键盘打字这一项技能却并不是非常熟练。为了让学生更多地使用键盘,就尝试开发一款益智游戏——字母消消乐,让学生可以在游戏中熟悉键盘的字母键。在开发游戏之初,引导学生学会规划整体框架和思路,对学生提出的想法进行提取修改,学生自主去实现游戏的主要功能。在开发游戏时,出现了很多问题:屏幕中的气球如何移动、命中气球如何计数、如何增加游戏的趣味性等,这些都是要一步步引导学生去思考。因此在整个开发游戏的过程中,学生会不断发现问题并去积极交流,想办法共同解决问题,不仅仅完成游戏的开发,还会体会到合作交流的乐趣,提高思维的活跃度和发散性。
2.将Scratch与硬件相结合,组装功能性机器。
创客空间引入一款可以将Scratch与硬件相结合的编程软件——Kittenblock,它是基于Scratch3.0开发的,内置了Arduino 1.68和机器人相关的大多数据库。软件可以拖拽模拟的电子模块与主板进行连线,学生对于硬件连线图看得更加清楚。我们最初用最简单的一个电子模块——按钮,用这个按钮与Scratch中的小猫做一个简单的交互。设置与按钮相连接的针脚为输入,以数字针脚的电平为条件判断,如果按下按钮,小猫的颜色会发生变化,并播放声音。这个交互体验非常简单,但是会让学生对于Scratch有一个新的认知,对一些简单的电子模块有了初步的认识,更可以让硬件与Scratch相关联。有了將Scratch与硬件相结合的思路之后,学生搭建出很多的作品,例如:避障小车、变速风扇、感应门闸等,会使他们的能力有所提升。
3.拓展硬件知识,初步探索Arduino
在一些比赛中,往往需要搭建一些具备某种功能的机器人,学生必然需要接触到各种电子元件,但是小学生缺乏基本的物理知识,没有办法理解电路的原理,可是简单的编程逻辑并没有这一限制,初步探索Arduino也是为了锻炼学生的动手实践能力,加强学生对于硬件的认识,不会对硬件产生胆怯心理,认为搭建这些电子元件是一件难以做到的事情。在Arduino套盒中,通过在小车上搭载不同的电子元件,让学生初步了解Arduino主板的作用,能够学会搭载不同的电子元件来完成各种任务。为了让学生更加细致地看到硬件搭建过程,可以制作成微课程,学生通过观看微课,自主动手搭建连线,会简单连线,并熟悉各个电子元件,有助于学生高效率学习Arduino。
4.将硬件与网络相结合,渗透物联网的概念
在现代信息社会,培养学生的信息素养和技术素养已经成为国家教育改革的主流取向,而中小学的物联网教育综合了计算机、机械、电子、通讯、控制等多个学科领域的知识和技能,学生通过查阅并学习物联网知识、亲手组装机器人、调试传感器、设计并编写程序、完成任务等活动,可以进行大量的信息活动和技术锻炼,从而有效地提高了信息素养和技术素养。中小学物联网教育强化学生的手脑并用,发展学生的实践能力,改善学生的学习方式,促进学生的终身学习有着重要意义。将Ardunio电路板开发为微型服务器,利用电脑的浏览器,就可以远程监控查看环境检测的数据,并可以对其进行交互操作。这个案例是为了向孩子们渗透物联网的概念,开阔学生视野,看到硬件与网络相结合的神奇之处,激发学生的创造欲望,培养学生的创新精神。
总之,在小学阶段,将Scratch与硬件相结合,学生对Scratch的认识会更加深刻系统,会更好地让学生去接受硬件学习,编程的技巧也会得到提升,学习的创客知识也会更加系统。
参考文献:
[1]凌秋虹.Scratch在小学信息技术课堂中的应用与实践[J].中国电化教育,2012(11).
[2]孙庆科.Scratch在小学信息技术课堂中的运用探讨[J].中国信息技术教育,2014(24).
作者简介:邵帅(1989—),女,汉,山东省威海市文登区人,大学本科,二级教师。
编辑 鲁翠红