宋紅

摘 要：傳統(tǒng)的高中信息技術(shù)教學(xué)模式往往注重理論學(xué)習(xí)，忽略了學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，這與我們追求的高信息素養(yǎng)理念相背離。創(chuàng)課教學(xué)法的基本教學(xué)觀點是“學(xué)習(xí)即智造”，基本特點是“有創(chuàng)意，能設(shè)計，敢動手，樂分享”。[1]作者在高一的VB教學(xué)中，嘗試利用VB程序完成對傳感器的控制，構(gòu)建智能家居模型，對創(chuàng)課教學(xué)法進行實踐和探究。實踐證明：結(jié)合中學(xué)其他學(xué)科知識，利用項目驅(qū)動，學(xué)生對這種可“動手”的VB教學(xué)充滿興趣。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)課；智能家居；傳感器；VB編程

中圖分類號：G434 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2017）04-0041-03

一、高中信息技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

目前我國大多數(shù)城市從小學(xué)開始開設(shè)信息技術(shù)課，到高中階段學(xué)生普遍掌握了信息技術(shù)理論知識、能編寫小型程序，但難以將編制計算機程序與生活中的一些實際問題相結(jié)合，缺乏系統(tǒng)分析解決問題的能力，更缺乏將計算機程序與硬件控制結(jié)合的動手能力。

人類發(fā)明計算機最初目的就是利用計算機解決實際問題，如果在學(xué)生掌握了信息技術(shù)理論知識和計算機基本操作的同時，注重培養(yǎng)解決實際問題的能力，提升編寫小型應(yīng)用程序的能力，對他們學(xué)習(xí)和工作的發(fā)展，都有很大的影響。

二、高中信息技術(shù)創(chuàng)課教學(xué)設(shè)想

素質(zhì)教育是我國二十一世紀教學(xué)改革的重點內(nèi)容之一。培養(yǎng)用計算機解決問題的理念、提高動手實踐的能力、提升學(xué)生的信息素養(yǎng)是信息技術(shù)教學(xué)的重要任務(wù) “以學(xué)生為中心是創(chuàng)課教學(xué)的重要特點——教師不是主角、不是中心，傳授知識不是目的，學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)、發(fā)展、享受自己的知識才是目的?！盵2]。高一年級《算法與程序設(shè)計》是從零起點開始系統(tǒng)的學(xué)習(xí)VB編程，編程的入門學(xué)習(xí)是極其枯燥的，找到合適的創(chuàng)課教學(xué)方法可以將枯燥的編程學(xué)習(xí)變得有趣。愛因斯坦說“最重要的教育方法總是鼓勵學(xué)生去實際行動?！蓖ㄟ^計算機編程，控制傳感器是筆者在高一VB教學(xué)中嘗試的一種課堂模式。傳感器是現(xiàn)實生活中常見的一員。我們對它既熟悉，又陌生。傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用在我們的生活中，比如智能手機中的重力感應(yīng)器、公路上的超速抓拍攝像頭、銀行等門店的紅外感應(yīng)門、根據(jù)濕度和溫度自動調(diào)節(jié)時間和水量的澆花器等等。傳感器在我們生活中的應(yīng)用比比皆是。我們可以嘗試由教師指定一個生活仿真項目，以項目驅(qū)動的方式，學(xué)生以小組為單位，在實驗室實現(xiàn)用計算機程序控制傳感器解決模擬實際問題。

三、高中VB編程創(chuàng)課教學(xué)方法與策略

首先要確定實驗項目、布置探究任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)。確定好要解決的問題之后，學(xué)生根據(jù)實驗項目要求，通過小組討論、閱讀導(dǎo)學(xué)案、網(wǎng)絡(luò)查找、咨詢老師等方式，分析項目要求，制定詳細的實驗計劃，準備好需要的硬件器材，設(shè)計制作實驗數(shù)據(jù)記錄表，最后完成整個實驗報告和自我評價表。在學(xué)習(xí)條件語句時，我們設(shè)計的實驗項目是《用超聲波測距》，下面我們就以這節(jié)課為例簡述在高中VB編程創(chuàng)課教學(xué)的方法和策略。

1.確定實驗項目

選擇一個合適的實驗項目有利于活動的順利開展。在實驗室用VB程序控制傳感器的項目應(yīng)該貼近生活，圍繞課標，難易適中，符合高中生已有的知識結(jié)構(gòu)，要有較強的實踐性，并能夠?qū)⒂嬎銠C知識與其他學(xué)科知識整合。高中生對智能家居充滿興趣，我們圍繞智能家居展開了討論，發(fā)現(xiàn)很多家居是自動感應(yīng)到近距離物體從而開啟運行實現(xiàn)智能的，因此學(xué)生們對《用超聲波測距》這個實驗躍躍欲試。在這個試驗中，我們要求測試的數(shù)據(jù)有實驗桌的高度、工具盒的長、寬、高等，難度值較低，只需將學(xué)生在初二物理課已經(jīng)掌握的回聲測距法，與VB編程中學(xué)習(xí)的循環(huán)結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)相結(jié)合，就能完成。

2.整合相關(guān)知識

這個實驗中，最主要的硬件是超聲波傳感器。我們先來了解一下傳感器。傳感器是一種檢測裝置，最大的特點是能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息變換成為電信號或其他形式的信息輸出，滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。通過感受信息、輸出信息，實現(xiàn)自動檢測和自動控制。傳感器之于物體，就像眼睛、鼻子等器官之于人，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體感知外界、并做出相應(yīng)反應(yīng)，有了“智能”。這種感知我們可以通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)。

超聲波傳感器的工作原理是計算傳感器發(fā)出信號和收到返回信號的時間，已知常溫下的聲波速度，利用“路程=速度*時間”得到超聲波傳感器到障礙物往返的路程，就可以計算出超聲波傳感器距障礙物的距離。

這個實驗項目使用到的程序只包含簡單的do循環(huán)語句和if選擇語句，涉及到的循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)都是編程中的基本結(jié)構(gòu)，但是有一些函數(shù)，如程序中獲取時間值函數(shù)（QueryPerformanceCounter）獲取超聲波發(fā)出和收回的時間，這是學(xué)生未學(xué)過的，可以在輔助學(xué)習(xí)的導(dǎo)學(xué)案中提供函數(shù)的說明和例句參考。程序整體與英語自然語言表達接近，較易讀懂，這也是筆者選擇這個項目的重要原因之一。高一學(xué)生雖然只是VB編程的初學(xué)者，由于程序結(jié)構(gòu)清晰、簡明，借助老師對程序涉及到的部分語句、函數(shù)的注釋和講解，大部分小組能夠完成編程，然后通過修改簡單的數(shù)據(jù)完成程序控制超聲波傳感器的體驗，掌握程序控制的工作原理，實驗活動的整體完成效果很好。

程序的主體部分如下（節(jié)選）：

Do

check1 = Inp32（&H379）

If check1 = 126 And k = 0 Then

QueryPerformanceCounter Ctr3

k = 1

End If

If check1 = 110 And k = 1 Then

QueryPerformanceCounter Ctr4

t = （Ctr4 - Ctr3） / Freq * 1000

k1 = 1

End If

Loop While t <= 0

s = 340 * t / 2

Text1 = t： Text2 = s

3.教學(xué)實施難點與解決方法

如果是一道測距離的物理題，高中生不假思索就可以得到答案，但是在VB環(huán)境下，如何通過計算機程序控制超聲波傳感器并且計算出需測距離？這是由虛擬問題到現(xiàn)實問題的轉(zhuǎn)化。不僅需要物理基礎(chǔ)知識和編程基本知識，還需要編程與硬件結(jié)合，通過VB程序設(shè)計將傳感器與計算機連接起來，達到利用程序控制元件解決問題、獲取所測距離的值的目的。結(jié)合物理電路知識，制定詳細的導(dǎo)學(xué)案，示意出各種元件的連接方法，讓初學(xué)者在硬件連接時作為參考對整個實驗的順利完成起到很大的幫助。

在實驗中，有的數(shù)據(jù)比如“教室的高度”，學(xué)生快速的就可以測量得到，而有的數(shù)據(jù)比如“工具盒的寬度”，卻無從下手。對比這兩類數(shù)據(jù)會發(fā)現(xiàn)，前者的地面和屋頂均為障礙物面，而后者為一個面的2個端點，由于沒有完全領(lǐng)悟超聲波測距的原理，因此不知道在工具盒的兩端各添加一個障礙物面輔助測量。所以，教師在講解傳感器的工作原理時不能只有表面的理論知識的講解，還應(yīng)該盡量多一些擴展的引導(dǎo)和啟發(fā)，幫助學(xué)生把知識點理解透徹并能夠靈活運用。

針對每個任務(wù)的評價也是創(chuàng)課教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。一個好的評價方式可以客觀的反映每個學(xué)生的階段性學(xué)習(xí)情況，也有利于下一個項目的開展。我們評價的兩大標尺是實驗的完成情況和小組合作的情況，實驗結(jié)束，學(xué)生根據(jù)實驗過程測得數(shù)據(jù)填寫實驗報告，并且利用攝像頭將實驗結(jié)果拍照上傳到教學(xué)平臺。這些都成為評價的一部分。另外，每個學(xué)生針對分工、合作、互助三個方面對本組其他組員進行評價。參照這些數(shù)據(jù)，我們完成一個實驗項目的綜合評價，這些數(shù)據(jù)清晰展現(xiàn)了學(xué)生在整個項目活動中的各種問題，有助于我們課堂設(shè)計的調(diào)整和改進。

四、高中VB編程創(chuàng)課教學(xué)的優(yōu)點

突破了傳統(tǒng)教學(xué)的以老師講、學(xué)生練為主的模式，在傳統(tǒng)的中學(xué)信息技術(shù)課程基礎(chǔ)上，融入動手實踐與創(chuàng)新環(huán)節(jié)，讓學(xué)生成為課堂的主體，主動地學(xué)習(xí)，帶著問題學(xué)習(xí)，帶著疑問、充滿好奇，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃厚。通過項目的規(guī)劃、實驗的設(shè)計、動手探究，到最終項目的完成，學(xué)生的小組合作、規(guī)劃創(chuàng)新、實踐操作能力都有了很大的進步。走進實驗室的VB教學(xué)打破了中學(xué)信息技術(shù)只是圍繞鼠標、鍵盤的想法，突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式僅限于基礎(chǔ)知識訓(xùn)練的缺點，讓學(xué)生體會到信息技術(shù)就在我們身邊，VB編程學(xué)有所用。

將計算機編程與實際問題結(jié)合，與其他基礎(chǔ)學(xué)科知識整合，用項目式的學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生將編程理論與實踐相結(jié)合，采用硬件實驗研究法，用計算機程序控制電子元件，體現(xiàn)知識的綜合性，體現(xiàn)程序設(shè)計解決實際問題的基本理念。讓計算機編程變得貼近我們的生活，充分體現(xiàn)信息技術(shù)為生活服務(wù)的理念。

五、結(jié)語

編制計算機程序控制超聲波傳感器測距僅是在實驗室開展高中VB教學(xué)中的普通一堂創(chuàng)課，可開展的例如《用濕度傳感器自動控制家庭養(yǎng)花》、《點亮LED燈》、《用傳感器測試顏色值》等課程還有很多。陶行知說過“與其把學(xué)生當填鴨兒填入一些零碎知識，不如給他們幾把鎖匙，使他們可以自主去開發(fā)文化的金庫和宇宙之寶藏?！蔽覀円皂椖框?qū)動的方式，在硬件實驗中探究，逐漸改變學(xué)生被動學(xué)習(xí)和機械背誦的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)生變成主動學(xué)習(xí)者。學(xué)生將課本所學(xué)知識在觀察、分析、吸收之后真正學(xué)以致用，真正明白信息技術(shù)對生活的意義，實現(xiàn)提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，這是高中信息技術(shù)教育的根本。

參考文獻：

[1]管雪沨.創(chuàng)課教學(xué)法在信息技術(shù)教學(xué)中的實踐與研究[J].2015（10）.

[2]孫建鋒.有一種課叫“創(chuàng)課”[N]. 中國教育新聞網(wǎng)—中國教師報， 2015-11-20.

（編輯：郭桂真）