王莉莉

國務院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中要求逐步開展人工智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程、逐步推廣編程教育、建設人工智能學科，形成我國人工智能人才高地。然而，對于大部分學校而言，創(chuàng)客教育缺乏系統(tǒng)的課程資源，這就對創(chuàng)客校本課程的設計和開發(fā)提出了要求。

● 校本課程內容選擇

創(chuàng)客校本課程要能在分析校外環(huán)境和校內資源的基礎上，通過專題，針對生活中的實際問題，引導學生對創(chuàng)客某領域開展深入研究與實踐，培養(yǎng)學生的綜合能力和信息素養(yǎng)。

Scratch是麻省理工學院針對8歲以上孩子的認知水平以及喜好開發(fā)設計的圖形化編程工具，而我校目前創(chuàng)客硬件配置只有樂高EV3機器人套件，綜合分析Scratch編程軟件優(yōu)勢和校內資源現(xiàn)有配置，我們以創(chuàng)客為導向，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標，開發(fā)Scratch編程校本教材，并根據(jù)學校現(xiàn)有硬件配置等實際情況，編寫基于Scratch+的創(chuàng)客校本教材，結合機器人的主控器、馬達、傳感器等硬件及生活中的廢舊材料，讓學生通過搭建組裝、創(chuàng)意設計、編程調試，創(chuàng)作出解決實際問題的實體模型或智能化的機器人，體驗將創(chuàng)意想法變成現(xiàn)實產(chǎn)品的快樂。

● 校本課程授課對象

創(chuàng)客校本課程教學對象主要為小學四年級的學生，他們好奇心強，思維活躍，想象力豐富，喜歡自我表現(xiàn)，敢于嘗試。根據(jù)我校課程設置，四年級的學生已經(jīng)有了一年信息技術課程學習的基礎，已經(jīng)能熟練使用鍵盤和鼠標，能打字及運用畫圖軟件進行繪畫，并對文件進行新建、復制、保存等操作。創(chuàng)客校本課程為學生們提供了自我展示的舞臺，并為以后更高層次的創(chuàng)客學習和實踐打下了堅實的基礎。

● 基于Scratch+的小學創(chuàng)客校本課程開發(fā)

1.課程目標

在主題案例的學習和設計過程中，激發(fā)學生的學習動力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新研究精神，提升學生的動手實踐能力，發(fā)展學生的高階思維能力，培養(yǎng)學生的團隊合作精神、信息素養(yǎng)和科學素養(yǎng)。

2.課程結構體系

根據(jù)學校教學的實際情況和學生的知識能力水平，我們將校本課程安排為兩個學期的課程量，每學期15課時，每周1課時。第一學期為Scratch編程校本教材，分為三個模塊：入門篇、進階篇和綜合篇，第二學期為基于Scratch+的機器人創(chuàng)客校本教材，分為搭建組裝篇、創(chuàng)意設計篇、編程調試篇。課程由淺入深，體現(xiàn)了層次性和階段性。

（1）Scratch編程校本教材

①入門篇。讓學生了解 Scratch，熟悉 Scratch開發(fā)環(huán)境，了解Scratch聲音模塊、外觀模塊、畫筆模塊等積木的使用方法，學會更換背景、角色，學會修改、切換、刪除指令，學會測試腳本。

②進階篇。主要介紹偵測模塊、廣播模塊、變量模塊、控制模塊積木的使用，會創(chuàng)建變量、引用變量，解決簡單的數(shù)學問題。學會應用廣播積木，建立角色與角色、角色與舞臺之間的通信關系。

③綜合篇。綜合運用Scratch創(chuàng)作數(shù)字故事，在每課時中都安排一個主題的學習任務。引導學生充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，設計制作有個性的Scratch作品，并將作品同大家分享，讓學生感受到創(chuàng)造的樂趣和成功的喜悅。

（2）基于Scratch+的機器人創(chuàng)客校本教材

①搭建組裝篇。主要介紹樂高EV3機器人搭建方法，指導學生掌握齒輪傳動、連桿等原理和技巧，培養(yǎng)學生的動手實踐能力。

②創(chuàng)意設計篇。引導學生根據(jù)生活實際需求，自主設計，充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，設計出獨一無二的機器人。

③編程調試篇。根據(jù)機器人的設計意圖，結合Scratch編程，對傳感器、主控器、馬達以及等硬件進行編程下載、調試，實現(xiàn)機器人巡線等任務。并結合機器人官方賽事，進行專項訓練。

3.校本教材編寫案例

在編寫每一課時，嘗試進行主題式教學，每課時圍繞某一主題來開展一系列活動，以任務驅動的方式，把一個個獨立又相互聯(lián)系的任務串起來，培養(yǎng)學生的分析、想象、創(chuàng)新的能力，促進學生獨立思考、自主創(chuàng)新與合作交流。

案例：《抽獎游戲大比拼》是Scratch編程校本教材綜合篇中的一課，教學目標是通過抽獎程序的設計，讓學生靈活運用Scratch中隨機數(shù)模塊、廣播模塊，了解用角色造型存儲圖片數(shù)據(jù)。通過抽獎程序設計的活動，引導學生思考生活中哪些地方應用了抽獎程序這樣類似問題，啟發(fā)學生設計不同的抽獎方案。主動邀請他人分享成果，表達自己的設計思路，學會合作交流。

（1）創(chuàng)設情境，提出主題

元旦即將來臨，班上將舉行元旦慶?；顒樱埻瑢W們設計一個電子抽獎的程序。可以自己設計抽獎規(guī)則，看誰設計得最合理。

（2）開闊視野，自主探究

為學生提供多種抽獎范例，請學生以小組為單位展開討論，探究以下問題：①設計抽獎游戲前，你準備設計一個怎樣的趣味抽獎活動方案？②如何產(chǎn)生一組隨機中獎號碼？③如何實現(xiàn)開獎和抽獎過程？④抽獎呈現(xiàn)的畫面。

（3）自主設計，引導探究

①設計一個趣味抽獎活動方案，根據(jù)方案插入或繪制背景。為學生提供了大量素材，學生根據(jù)自己的思路可以找到自己想要的背景，如果不滿意，還可以運用畫板繪制。②插入或繪制抽獎盤、指針、抽獎按鈕。抽獎盤、指針、抽獎按鈕，學生可以根據(jù)自己的喜好來選擇，鼓勵自主設計。其中指針怎么旋轉，怎么設置重心，是學生容易忽略的問題，把問題有針對性地提出來，引發(fā)學生思考。③編寫指針隨機旋轉命令。運算模塊里的隨機數(shù)設置是本課的重點，把隨機命令嵌入指針旋轉指令中，讓指針隨機旋轉，實現(xiàn)隨機抽獎的效果，教材中有針對性地提供了解決方案，為學生編程提供參考。④編寫抽獎按鈕命令。事件模塊里的廣播設置也是本課的重點，當按鈕按下時，啟動抽獎盤，這就要用到廣播命令，廣播命令要注意呼應，按下開始按鈕時發(fā)送廣播，指針接收到同一個廣播時，就隨機旋轉。教材中也有針對性地提供了解決方案，為學生編程提供參考。⑤編寫指針命令。當指針接收到廣播時，隨機旋轉，要與上面發(fā)送廣播相呼應。⑥調試運行程序。程序編寫好后，要運行調試，在調試過程中，會遇到各種問題，引導學生多嘗試、多修改，小組互相幫助。⑦保存發(fā)布。隨時保存是良好的習慣，培養(yǎng)學生良好的信息技術素養(yǎng)。

（4）拓展改進，創(chuàng)新活動

學生小組展示作品，各抒己見，鍛煉語言表達能力。教師提問：抽獎程序還可以有哪些改進？能為程序增添趣味性嗎，如增加顏色的特效功能，突出高光顯示，添加畫外音或語音功能等？

（5）活動評價

教材最后的活動評價針對本課的重難點和學生遇到困難時的表現(xiàn)來設計，及時對學生整節(jié)課的表現(xiàn)給予反饋和評價，持續(xù)激發(fā)學生學習的動力。

Scratch編程普及性高，機器人創(chuàng)客是創(chuàng)客發(fā)展的熱點，將基于Scratch+的創(chuàng)客校本課程引入小學信息技術課程，為當前的創(chuàng)客研究提供了一種參考。如何提高校本教材的編寫水平，讓教材更嚴謹、更有邏輯性，如何對教材進行拓展、遷移，讓更多學校的學生受益，還值得不斷探索。