陳菁菁
本文中的“Scratch+”創(chuàng)客式項(xiàng)目,以“創(chuàng)客”為導(dǎo)向,以“培養(yǎng)創(chuàng)新能力”為目標(biāo),在學(xué)生前期學(xué)習(xí)了《創(chuàng)享Scratch》校本課程、掌握了Scratch編程的基本過程與方法的基礎(chǔ)上,引入傳感器、主控器、馬達(dá)以及生活中的廢舊材料等硬件,讓學(xué)生經(jīng)歷創(chuàng)意設(shè)計(jì)、搭建組裝、編程調(diào)試等一系列的過程,以項(xiàng)目活動(dòng)的形式,最終創(chuàng)作出具有智能化的機(jī)器人或?qū)嵱眯缘膶?shí)體模型,體驗(yàn)將虛擬想法變成現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的過程?;凇癝cratch+”的創(chuàng)客式項(xiàng)目經(jīng)過系統(tǒng)地規(guī)劃設(shè)計(jì),將整個(gè)學(xué)習(xí)過程分為三個(gè)階段:項(xiàng)目準(zhǔn)備階段、項(xiàng)目實(shí)施階段和評價(jià)展示階段。
頭腦風(fēng)暴是創(chuàng)新思維培養(yǎng)的一種有效方法,小組成員們結(jié)合生活實(shí)際、興趣愛好、書籍網(wǎng)絡(luò)以及項(xiàng)目主題在討論碰撞中激起腦海的創(chuàng)造性風(fēng)暴,通過模仿思維導(dǎo)圖范例(如圖1),對項(xiàng)目主題可行性一一分析并記錄,最終確立出具有獨(dú)創(chuàng)性、可行性和價(jià)值性的項(xiàng)目主題。
案例1:“智能WC”項(xiàng)目主題確立的思維導(dǎo)圖。
“智能WC”項(xiàng)目指的是在廁所門外安裝一個(gè)指示燈,門內(nèi)人體感應(yīng)傳感器檢測到人則門外的燈亮,否則燈滅,靈感的產(chǎn)生過程如圖2所示。
學(xué)生先模仿圖1思維導(dǎo)圖范例,通過小組討論+生活需求+網(wǎng)絡(luò)搜索+思維導(dǎo)圖的形式把所有的想法記錄在一起,有利于比較和分析,通過前瞻性的思考規(guī)避沒有意義的項(xiàng)目,為后續(xù)的實(shí)施開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢,六年級學(xué)生的規(guī)劃能力還不強(qiáng),需要教師的引導(dǎo),項(xiàng)目方案規(guī)劃表的填寫可以幫助學(xué)生結(jié)合自身特長進(jìn)行任務(wù)分工,明確項(xiàng)目主題所需素材以及流程,使后期實(shí)施更有效率,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)更有利。
從表1中可以看出,明確了人員分工、素材工具、實(shí)施流程這三個(gè)方面可以幫助小組避免任務(wù)重復(fù)、工作沖突等情況。一般來說,每位小組成員都有其擅長的領(lǐng)域,有的動(dòng)手能力強(qiáng),有的擅長繪畫,有的擅長編程,有的擅長統(tǒng)籌規(guī)劃,組員們合作完成“Scratch+”創(chuàng)客式項(xiàng)目的過程,正是一個(gè)相互學(xué)習(xí)和取長補(bǔ)短的好時(shí)機(jī)。
利用機(jī)器人積木零件將主控器、傳感器、馬達(dá)等按照主題需要進(jìn)行搭建,機(jī)器人零件設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)的部分借助生活中的廢棄物品,運(yùn)用智慧改裝出一個(gè)完整的模型。此環(huán)節(jié)也是區(qū)別于純Scratch教學(xué)并體現(xiàn)“造物”理念最鮮明的地方,鼓勵(lì)學(xué)生變廢為寶,體現(xiàn)二次利用的價(jià)值。
案例2:綜合運(yùn)用多學(xué)科知識制作項(xiàng)目產(chǎn)品。
“幸運(yùn)大轉(zhuǎn)盤”的作品靈感來自雙11淘寶的優(yōu)惠活動(dòng),想用在學(xué)校貿(mào)易節(jié)上增強(qiáng)學(xué)生購買的興趣。學(xué)生先用圓規(guī)在彩色卡紙上繪制一個(gè)大圓(數(shù)學(xué)知識,如圖3-1),用剪刀將其剪出貼在空盒子上方,然后將馬達(dá)放進(jìn)盒子里面,并連接積木指針(如圖3-2),圓片正面用彩鉛繪制獎(jiǎng)項(xiàng)(美術(shù)知識,如圖3-3),觸碰傳感器用數(shù)據(jù)線連接主控器,并放置于盒子外面供顧客轉(zhuǎn)動(dòng)使用(如圖3-4)。
案例3:巧用生活中的廢料制作創(chuàng)客作品。
“智能WC”利用廢紙箱模擬廁所。在紙箱上用刻刀切割一個(gè)門,將人體感應(yīng)傳感器放置紙箱內(nèi)部以及門上方,用廢鐵絲固定(如圖4-1)。紙箱正面用彩色包裝,并用馬克筆在上面標(biāo)記WC,彩燈露出一半到外面(如圖4-2)。在紙箱的正面用流程圖進(jìn)行原理解說(如圖4-3)。
DIY制作項(xiàng)目模型—方面培養(yǎng)學(xué)生將身邊的資源最大化利用,另—方面體現(xiàn)了STEAM跨學(xué)科融合的學(xué)習(xí)理念,提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
程序設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目智能化的關(guān)鍵環(huán)節(jié),創(chuàng)客式項(xiàng)目需要運(yùn)用傳感器相關(guān)的程序指令,如觸碰、聲音、光線、方向鍵、溫度、濕度、紅外、超聲波、人體感應(yīng)等各種傳感器。筆者制作了傳感器的系列微課程,介紹了每種傳感器在Scratch中的指令及操作方法,便于小組根據(jù)項(xiàng)目功能需求性地挑選對應(yīng)的微課,利用流程圖的方式分析項(xiàng)目原理,用Scratch實(shí)現(xiàn)流程圖中表達(dá)的思路,并結(jié)合模型反復(fù)調(diào)試。在這個(gè)過程中掌握程序設(shè)計(jì)的思想和方法,不僅要實(shí)現(xiàn)程序與模型的虛實(shí)結(jié)合,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,提高編程能力。
案例4:“智能WC”項(xiàng)目的程序調(diào)試。
第74頁圖5是中鳴主控器、傳感器、馬達(dá)等設(shè)備在Scratch編程環(huán)境中應(yīng)用的系列微課程和一些簡單范例,這些微課發(fā)布到“有漁”網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺中(如第74頁圖6)。學(xué)生首先根據(jù)“智能WC”項(xiàng)目挑選“彩燈”和“感應(yīng)風(fēng)扇”視頻進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí),進(jìn)而掌握在Scratch中編寫程序?qū)崿F(xiàn)信號傳輸?shù)囊话惴椒ā?p>
然后小組討論畫出解決問題的流程圖,分析出“智能WC”的原理(如上頁圖7左圖),再結(jié)合微課在Scratch中用腳本指令實(shí)現(xiàn)其智能化的功能(如上頁圖7右圖),經(jīng)歷了“需求分析-自主學(xué)習(xí)-流程圖表示-編寫程序-調(diào)試運(yùn)行”這一計(jì)算機(jī)解決問題的全過程,掌握了項(xiàng)目制作的一般方法。
案例5:“會計(jì)數(shù)的存錢罐”Scratch創(chuàng)客式項(xiàng)目調(diào)試記錄表(如上頁表2)。