陳純慶

2016年9月13日，教育部頒布了《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，核心素養(yǎng)以“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活，責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大基本素養(yǎng)，具體細(xì)化為18個(gè)基本點(diǎn)。創(chuàng)客教育與科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新等幾大素養(yǎng)息息相關(guān)，于是，筆者通過Scratch與硬件相結(jié)合的方式進(jìn)行了創(chuàng)客教育實(shí)踐。

山重水復(fù)疑無路——Scratch創(chuàng)客教育的困惑

2012年，筆者利用學(xué)校少年宮課時(shí)間（現(xiàn)已成為拓展性課程），在小學(xué)五、六年級(jí)嘗試了Scratch趣味編程課程，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很高，積極性強(qiáng)，創(chuàng)作熱情也高漲。歸納起來，Scratch趣味編程有以下幾個(gè)方面內(nèi)容：①游戲類，利用Scratch設(shè)計(jì)一些小游戲程序，如走迷宮、打地鼠、接球等游戲；②故事類，利用Scratch創(chuàng)編一些少年兒童喜歡的繪本故事，如烏鴉喝水、動(dòng)物過冬、三只小豬等；③作畫類，利用Scratch制作一些日常生活中的動(dòng)畫，如五彩的花朵、電子相冊(cè)等；④虛擬機(jī)器人類，利用Scratch編寫一些模擬機(jī)器人方面的程序，如小車走迷宮、模擬機(jī)器人送餐等；⑤音樂類，利用Scratch創(chuàng)作一些美妙的音樂，如小星星、兩只老虎等；⑥數(shù)學(xué)問題類，利用Scratch解決日常生活中的一些數(shù)學(xué)問題，如求三角形的面積、平均數(shù)、雞兔同籠等問題。

當(dāng)Scratch趣味編程課程實(shí)施一年后，課堂情況就大不如前了，筆者發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高了，積極性也變?nèi)趿?，沒有了創(chuàng)作熱情，作品質(zhì)量不如意，感覺他們有點(diǎn)學(xué)膩了，甚至還出現(xiàn)了上課玩游戲的現(xiàn)象。這些問題，引發(fā)了筆者的深度思考。究其原因，Scratch創(chuàng)客教育拓展性課程缺乏新意，對(duì)于軟件編程課程，學(xué)生們玩多了就索然無味，缺乏創(chuàng)意。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力，筆者嘗試實(shí)施Scratch與硬件相結(jié)合的創(chuàng)客教育課程，分別設(shè)置了三、四年級(jí)的“Scratch上的創(chuàng)意——酷樂宅”、五年級(jí)的“Scratch上的創(chuàng)編——測(cè)控板”、六年級(jí)的“Scratch上的創(chuàng)作——Nova開源套件”等課程。下面，筆者就以酷樂宅和測(cè)控板為例，介紹一下自己的創(chuàng)客教育實(shí)踐。

Scratch上的創(chuàng)意——酷樂宅

酷樂宅是一塊能將水果、水、橡皮泥、樹枝、鋁箔紙、海綿等日常生活用品變成鼠標(biāo)、鍵盤的電路板，通過它可以真正實(shí)現(xiàn)用創(chuàng)意改變世界。在三、四年級(jí)的拓展性課程中，用Scratch教學(xué)+酷樂宅進(jìn)行創(chuàng)意，可以大大激發(fā)學(xué)生的Scratch編程熱情，提高編程的趣味性，提升學(xué)生的想象力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力。

例如，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)以“用橡皮泥制作打地鼠游戲”為主題的任務(wù)。玩過打地鼠游戲的人都知道，該游戲就是用一個(gè)橡皮錘敲打洞里伸出頭的地鼠，游戲規(guī)則是：地鼠在洞里隨機(jī)出現(xiàn)，用錘子敲打，打到一只地鼠得一分，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)看誰的得分最高。用Scratch也可以編寫類似這樣的小游戲，但都是用鼠標(biāo)操作。如何通過橡皮泥制作打地鼠游戲呢？操作步驟如下：①用自帶的USB數(shù)據(jù)線把酷樂宅電路板連接到計(jì)算機(jī)的USB口；②安裝光盤里面的驅(qū)動(dòng)程序“DriverInstaller_v1.7.0.exe”和酷樂宅軟件（在光盤里可以找到，或者去官網(wǎng)下載）；③準(zhǔn)備5～8根細(xì)導(dǎo)線，可以用廢舊的雙絞線（網(wǎng)線）里帶皮細(xì)芯線，并剝?nèi)啥说钠?；④把自帶的鱷魚夾線剪斷為兩根，鱷魚夾線一頭夾在酷樂宅電路板的輸入口上，另一端與細(xì)導(dǎo)線相連，細(xì)導(dǎo)線另一頭插入到橡皮泥里并固定牢，橡皮泥的個(gè)數(shù)視Scratch程序中地鼠洞的個(gè)數(shù)而定，如果正面的電路板輸入口不夠，則用側(cè)下邊擴(kuò)展輸入口，擴(kuò)展輸入口不能用鱷魚夾線，需用專用的細(xì)導(dǎo)線?？針氛还灿?2個(gè)輸入接口，每個(gè)輸入接口都可以通過筆者提供的軟件配置成任意鍵盤按鍵、鼠標(biāo)動(dòng)作，甚至是CMD指令；⑤打開酷樂宅軟件，單擊“連接/Connect”，酷樂宅電路板連接成功；⑥設(shè)置坐標(biāo)值，把每個(gè)輸入口分別設(shè)置成“鼠標(biāo)移到指定坐標(biāo)并單擊”，再對(duì)應(yīng)程序中地鼠出現(xiàn)的位置，如x=1096，y=436。這樣，左手握住手腕帶和酷樂宅地線連接，從而用手錘擊橡皮泥的時(shí)候，鼠標(biāo)會(huì)移到對(duì)應(yīng)的位置并點(diǎn)擊，來完成打地鼠的動(dòng)作。

由于這款游戲綜合性強(qiáng)，要用到許多指令，為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作熱情，在上課之前，筆者先讓學(xué)生玩一玩PC版“打地鼠”游戲，當(dāng)學(xué)生單擊鼠標(biāo)玩累了時(shí)，筆者說：“動(dòng)玩城是用橡皮錘敲打地鼠，那我們能不能實(shí)現(xiàn)呢？我們可以嘗試用橡皮泥來玩這款游戲，就和動(dòng)玩城玩實(shí)物打地鼠一樣?！保ㄈ鐖D1）

學(xué)生體驗(yàn)之后，感覺很新奇、有趣。這時(shí)筆者引導(dǎo)學(xué)生一步步地進(jìn)行編程，最后完成了作品。實(shí)踐證明，學(xué)生在這節(jié)課綜合應(yīng)用了相關(guān)的指令，高效地完成了作品?！癝cratch上的創(chuàng)意——酷樂宅”課程中還有酷樂宅之水果走迷宮游戲、酷樂宅之樹枝接球游戲、酷樂宅之易拉罐演奏曲子等有趣的課例。學(xué)生通過酷樂宅電路板用水果和橡皮泥等來玩游戲，不僅創(chuàng)新了游戲玩法，而且大大激發(fā)了編寫游戲程序的興趣，提高了編程能力。

Scratch上的創(chuàng)編——測(cè)控板

Scratch測(cè)控板有些書上叫“傳感器板”，常見的Scratch測(cè)控板一般都集成有滑桿、按鈕、光線、聲音等傳感器。除此之外，還提供了A、B、C、D四個(gè)傳感器輸入接口，可以連接更多的傳感器，如檢測(cè)溫度、濕度、壓力、距離等信息并傳回模擬或數(shù)字量供Scratch程序調(diào)用，測(cè)控板可以創(chuàng)編出非常有趣好玩的作品。在五年級(jí)的拓展性課程里，筆者結(jié)合測(cè)控板Scratch進(jìn)行教學(xué)，極大地激發(fā)了學(xué)生的Scratch創(chuàng)編熱情。

學(xué)校每年都要舉行體質(zhì)健康測(cè)試，其中有一項(xiàng)是測(cè)肺活量，而利用Scratch測(cè)控板也能測(cè)量肺活量。筆者的設(shè)想是用嘴使勁地對(duì)著測(cè)控板上的麥克風(fēng)吹，當(dāng)檢測(cè)到的音量大于一定的數(shù)值時(shí)，將聲音音量的值累加到肺活量的變量中，當(dāng)肺活量的值小于2000時(shí)，屏幕顯示“加油！加油！”，當(dāng)肺活量的值大于或等于2000小于2300時(shí)，屏幕顯示“你的肺活量合格”，當(dāng)肺活量的值大于或等于2300小于2500時(shí)，屏幕顯示“你的肺活量良好”，當(dāng)肺活量的值大于或等于2500時(shí)，屏幕顯示“你的肺活量?jī)?yōu)秀”。

實(shí)現(xiàn)這個(gè)生活類情景的制作過程如下：①用自帶USB數(shù)據(jù)線把測(cè)控板連接到計(jì)算機(jī)的USB口；②安裝CH340.exe驅(qū)動(dòng)程序；③打開Scratch軟件，選擇“偵測(cè)”指令模塊下的“滑桿的值”腳本，單擊滑桿右下角的下拉三角形，選擇“聲音”，并在“聲音的值”腳本單擊勾選；④測(cè)試聲音值的變化，用嘴對(duì)著測(cè)控板中的麥克風(fēng)吹一吹，觀察“聲音傳感器的值”有無變化，有變化則正常工作；⑤在Scratch中進(jìn)行創(chuàng)編，創(chuàng)編后的作品如圖2所示。

基于Scratch測(cè)控板的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生很樂于去實(shí)踐，去創(chuàng)編，從而提高了其程序的創(chuàng)編能力，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造力。“Scratch上的創(chuàng)編——測(cè)控板”課程還有測(cè)控板之貓抓老鼠、測(cè)控板之打磚游戲、測(cè)控板之龜兔賽跑等有趣的課例。

路漫漫其修遠(yuǎn)兮——Scratch創(chuàng)客教育的延伸

以上是筆者利用Scratch與配樂宅、測(cè)控板相結(jié)合的創(chuàng)客教育實(shí)例。當(dāng)然，還有許多課程需要教師去研究與開發(fā)。例如，Nova套件，通過Nova套件開源電子元件的應(yīng)用，可以創(chuàng)作出許多作品，如聲控?zé)?、遙控?zé)舻?；通過Nova智能小車的組裝、編程、調(diào)試，可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，理解小車運(yùn)行的程序結(jié)構(gòu)，激發(fā)他們的創(chuàng)作熱情，落實(shí)信息技術(shù)核心素養(yǎng)之“計(jì)算思維”“數(shù)字化學(xué)習(xí)”。

“聽，會(huì)忘記；看，能記?。蛔?，才能真正的理解?！边@句話強(qiáng)調(diào)了做的重要性，也是創(chuàng)客精神的實(shí)質(zhì)?！按蟊妱?chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”是當(dāng)今的主流，創(chuàng)客是新時(shí)代對(duì)創(chuàng)新人才的迫切需求，作為一名小學(xué)信息技術(shù)教師，要適應(yīng)時(shí)代的潮流，與時(shí)俱進(jìn)，針對(duì)創(chuàng)客教育過程中遇到的困惑尋找解決的途徑，只有這樣才能不斷提高創(chuàng)客教育課堂教學(xué)水平，真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意無限。