多維交互 體驗(yàn)神奇

凌秋虹

Scratch作為圖形化編程軟件，其架構(gòu)的合理性、指令的多樣性及媒體應(yīng)用的豐富性非常適合兒童的數(shù)字文化創(chuàng)作。在Scratch的奇妙世界里，兒童們創(chuàng)作的作品類(lèi)型極為豐富。因而，Scratch的橫空出世給小學(xué)信息技術(shù)課堂帶來(lái)了活力，為孩子們的創(chuàng)作提供了別樣的舞臺(tái)，極大地滿足了孩子們求趣、求異、求變、求新的天性。

Scratch對(duì)學(xué)生的影響

江蘇省蘇州市姑蘇區(qū)將Scratch引入小學(xué)信息技術(shù)課堂已有四年之久。通過(guò)大量的課堂實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生熱衷于Scratch模塊的學(xué)習(xí)，對(duì)它的興趣遠(yuǎn)超其他內(nèi)容。在Scratch課堂中，學(xué)生們常常樂(lè)此不疲、全身心地投入到自己的創(chuàng)作活動(dòng)中去。學(xué)生在創(chuàng)作的過(guò)程中想象豐富、勇于創(chuàng)新、大膽實(shí)踐。學(xué)生創(chuàng)作出的作品個(gè)性鮮明、精彩紛呈，讓教師嘆為觀止。事實(shí)證明，Scratch的引入對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、創(chuàng)新能力，并對(duì)激發(fā)學(xué)生積極地去創(chuàng)造數(shù)字文化作品，都有著積極的意義。

1. 有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力

邏輯思維能力對(duì)孩子的成長(zhǎng)是相當(dāng)有益的，但目前小學(xué)階段的課程設(shè)置中并沒(méi)有這方面的內(nèi)容。Scratch作為圖形化的編程軟件，很好地將抽象的邏輯概念顯性化，讓學(xué)生在完成創(chuàng)作的過(guò)程中，通過(guò)設(shè)計(jì)、搭建、反思和完善來(lái)建立邏輯思維。教師可以在教學(xué)中巧妙地將邏輯思維能力的訓(xùn)練融入具體的情境中，讓孩子們?cè)诟行越?jīng)驗(yàn)的支持下逐步向抽象的邏輯推理方面發(fā)展，從而形成一定的邏輯思維能力。

2. 有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)字文化作品的創(chuàng)造

借助Scratch，學(xué)生能夠設(shè)計(jì)和創(chuàng)造屬于他們自己的數(shù)字文化作品。Scratch能將多種媒體融入其中，自帶圖像編輯器、多樣化的輸入輸出設(shè)備等，有效地支持了兒童的數(shù)字化表達(dá)。除了創(chuàng)作動(dòng)畫(huà)、創(chuàng)編游戲，學(xué)生還可以將鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、麥克風(fēng)和傳感器等外部設(shè)備融入其中，創(chuàng)作出很多有交互性、非線性類(lèi)、充滿想象和創(chuàng)意的作品。

3. 有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力是基礎(chǔ)教育的意義所在，也是課堂教學(xué)的核心目標(biāo)之一。Scratch能幫助學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性、個(gè)性化、交互性作品的創(chuàng)作，學(xué)生能方便地將自己獨(dú)特的思想通過(guò)編程的方式加以實(shí)現(xiàn)與表達(dá)。只要教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)給學(xué)生留有足夠的空間去想象和創(chuàng)新，學(xué)生在設(shè)計(jì)作品時(shí)，所表達(dá)的元素就是多樣的，呈現(xiàn)方式也是多樣的。學(xué)生在編寫(xiě)腳本實(shí)現(xiàn)某種交互功能時(shí)，其解決方法是多樣的，解題思路也是多樣的?？傊?，在Scratch平臺(tái)上，孩子們完全可以憑借自己的智慧和能力積極獨(dú)立地思考問(wèn)題，多方面、多角度、創(chuàng)造性地完成任務(wù)，從而將對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有效落到實(shí)處。

《神奇的賀卡》課堂教學(xué)實(shí)踐

《神奇的賀卡》是小學(xué)五年級(jí)的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生已掌握了Scratch的常用命令，能實(shí)現(xiàn)利用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)響應(yīng)不同的事件。為了體現(xiàn)“賀卡”的神奇之處，筆者將信息技術(shù)及傳感器引入其中，將小小“賀卡”呈現(xiàn)內(nèi)容和控制方式變得豐富。由于此學(xué)習(xí)內(nèi)容貼近學(xué)生生活，無(wú)形中給了學(xué)生充分想象與大膽創(chuàng)作的空間，在實(shí)際教學(xué)中受到了學(xué)生喜歡。知識(shí)與技能目標(biāo)有二：一是掌握用麥克風(fēng)、傳感器來(lái)控制對(duì)象的原理與方法；二是理解“如果……否則……”指令的意義，能根據(jù)不同的偵測(cè)條件實(shí)現(xiàn)不同的控制。過(guò)程與方法目標(biāo)是，通過(guò)自主嘗試、小組合作的方式獲取知識(shí)掌握方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)是，通過(guò)具體的活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生勇于實(shí)踐、勇于探究的精神。以下為教學(xué)過(guò)程。

1. 趣味導(dǎo)入 感知神奇

師：同學(xué)們，今天老師帶來(lái)了一張神奇的賀卡，想把它送給即將過(guò)生日的同學(xué)。你們想看嗎？

師：（演示操作）老師先來(lái)點(diǎn)一點(diǎn)（點(diǎn)鼠標(biāo)），出現(xiàn)了祝福語(yǔ)“生日快樂(lè)”。老師再拍一拍（拍鍵盤(pán)），瞧，出現(xiàn)了生日蛋糕。老師再來(lái)吹一吹（對(duì)著麥克風(fēng)），吹來(lái)了漂亮的蝴蝶。老師再把教室的燈關(guān)一關(guān)，看，在舞臺(tái)上出現(xiàn)了美麗的焰火。下面，老師讓它喝點(diǎn)水（杯中放濕度傳感器），瞧，花兒都開(kāi)了。你們覺(jué)得神奇嗎？

師：（揭示課題）今天我們也來(lái)創(chuàng)作神奇的賀卡送給你的伙伴吧。（出示板書(shū)——神奇的賀卡）

【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)習(xí)伊始，筆者就像一位魔術(shù)師，通過(guò)點(diǎn)一點(diǎn)、拍一拍、吹一吹、關(guān)一關(guān)、濕一濕等動(dòng)作，讓學(xué)生充分感知Scratch的神奇。這樣的設(shè)計(jì)極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生以最飽滿的精神狀態(tài)投入學(xué)習(xí)。

2. 嘗試探索 學(xué)習(xí)新知

（1）嘗試創(chuàng)作，復(fù)習(xí)舊知

師：老師“拍一拍”拍的是鍵盤(pán)，“點(diǎn)一點(diǎn)”點(diǎn)的是鼠標(biāo)。請(qǐng)同學(xué)任選一種方式，在自己的賀卡中為同伴送上祝福語(yǔ)。（出示板書(shū)：拍一拍 鍵盤(pán) 點(diǎn)一點(diǎn) 鼠標(biāo)）

師：請(qǐng)說(shuō)一下自己編寫(xiě)的腳本的意義，其偵測(cè)的內(nèi)容是什么呢？

（2）學(xué)習(xí)新知，掌握聲控

師：剛才老師吹來(lái)了漂亮的蝴蝶，你們想知道是如何實(shí)現(xiàn)的嗎？（出示板書(shū)：吹一吹 麥克風(fēng)）

師：（引出音量值）老師是對(duì)著麥克風(fēng)吹的，老師的聲音是通過(guò)麥克風(fēng)傳遞給電腦。但聲音的音量有大小，那么在Scratch中哪條指令能告訴我們音量的大小呢？

教師演示講解其方法。

師：（記錄數(shù)據(jù)）請(qǐng)測(cè)一下你說(shuō)話時(shí)音量的最小值和最大值分別是多少，并和你的同伴交流一下。

師：（小結(jié)）音量值是一個(gè)數(shù)值，并且是一個(gè)變化的數(shù)值。

師：（引發(fā)想象）剛才老師吹出了蝴蝶，那你們想吹出什么呢？師生交流。

師：（自主嘗試）要實(shí)現(xiàn)該功能，其腳本該如何編寫(xiě)呢？請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)D盤(pán)的 “幫助文檔”，邊自學(xué)邊嘗試完成。

師：（讀懂腳本）請(qǐng)同學(xué)說(shuō)一說(shuō)，該腳本代表什么意思？

【設(shè)計(jì)意圖】從舊知引入，一是讓學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的“如果……”指令加以應(yīng)用，為學(xué)習(xí)“如果……否則……”做好鋪墊；二是讓學(xué)生賀卡成品的操控方式更為多元，讓學(xué)生收獲成功的喜悅。筆者還為學(xué)生制作了聲音控制的“幫助文檔”，讓學(xué)生邊自學(xué)邊嘗試搭建，這種“做中學(xué)”的方式較好地鍛煉了學(xué)生獨(dú)立思考的能力。掌握“如果……否則……”的含義是本課難點(diǎn)，為此筆者特地安排了讓學(xué)生用自然語(yǔ)言來(lái)表示其控制原理的環(huán)節(jié)，并借助流程圖幫助學(xué)生理清概念。這樣的設(shè)計(jì)讓學(xué)生在直觀的情境中抽象出其邏輯關(guān)系，有效地促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的建構(gòu)與內(nèi)化。

（3）學(xué)習(xí)新知，傳感控制

師：老師關(guān)閉電燈后，“賀卡”就放起了煙火。請(qǐng)同學(xué)們猜想一下，關(guān)燈后什么發(fā)生了變化，電腦是如何檢測(cè)到的？

教師揭秘，引出Arduino板和光敏傳感器。

教師講解Arduino板的作用及其與傳感器的連接方法。（課件演示）

小組合作，分配任務(wù)：每4位同學(xué)共用一套設(shè)備，1號(hào)為記錄員，2號(hào)為程序員，3號(hào)為設(shè)備員，4號(hào)為小組長(zhǎng)。

師：你能測(cè)出當(dāng)前教室光線的亮度嗎？請(qǐng)思考如何控制其亮度？

師：你能用剛學(xué)到的知識(shí)，利用光敏傳感器讓你的賀卡變神奇嗎？學(xué)生交流后嘗試搭建，有問(wèn)題可借助幫助文檔。（板書(shū)：關(guān)一關(guān) 光敏傳感器）

學(xué)生展示與交流，比比誰(shuí)的設(shè)計(jì)更有創(chuàng)意。

【設(shè)計(jì)意圖】在本環(huán)節(jié)中，采用小組合作方式完成難度較大的S4A傳感器應(yīng)用的學(xué)習(xí)。為使小組學(xué)習(xí)更為有效，筆者特意讓小組長(zhǎng)為組員分配任務(wù)然后協(xié)同完成。在學(xué)習(xí)如何用傳感器操控賀卡時(shí)，筆者并沒(méi)有過(guò)多地演示與講解，而是讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)并利用剛學(xué)到的用聲音控制的知識(shí)及原理加以嘗試與應(yīng)用，從而促進(jìn)了學(xué)生的知識(shí)內(nèi)化和應(yīng)用。

3. 注重遷移 內(nèi)化知識(shí)

師：剛才老師讓它喝點(diǎn)水，花兒都開(kāi)了，你們猜猜老師用的是什么傳感器？

師生交流，揭示答案。（板書(shū)：濕一濕 濕度傳感器）

師：那么利用濕度傳感器你能讓賀卡變得更神奇嗎？

學(xué)生交流。

師：你能用今天學(xué)到的本領(lǐng)來(lái)實(shí)現(xiàn)嗎？有困難的同學(xué)可借助幫助文檔。

學(xué)生嘗試搭建。

全班交流展示、評(píng)價(jià)。

【設(shè)計(jì)意圖】對(duì)于濕度傳感器，孩子們還是第一次接觸。但筆者大膽放手，讓學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)加以應(yīng)用。為了解決學(xué)生在搭建中遇到的困難，筆者做了大量的預(yù)設(shè)，在“幫助文檔”中呈現(xiàn)了學(xué)生在創(chuàng)作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題及其原因，旨在讓學(xué)生通過(guò)自己的努力，積極尋找問(wèn)題所在，尋求有效對(duì)策加以解決與完善，從而培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

4. 全課小結(jié)，總結(jié)提升

師：剛才我們通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、麥克風(fēng)和傳感器來(lái)操控不同的對(duì)象，完成了神奇賀卡的制作，這些我們稱(chēng)之為外部設(shè)備。同樣，我們也可以利用它控制電腦做其他有意義的事情，實(shí)現(xiàn)各種人工交互功能。希望同學(xué)們?cè)趯?lái)的學(xué)習(xí)和生活中不斷努力與實(shí)踐，創(chuàng)作出更神奇的作品，老師期待看到你們的精彩。

【設(shè)計(jì)意圖】借助板書(shū)，將控制《神奇的賀卡》的外部設(shè)備進(jìn)行了梳理與總結(jié)，并對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了拓展與延伸，讓學(xué)生對(duì)本課內(nèi)容有較為系統(tǒng)和全面的了解和認(rèn)識(shí)。

課堂教學(xué)實(shí)踐思考

從本課的教學(xué)效果上看，學(xué)生完成的比例較高，并且在很短的時(shí)間內(nèi)誕生了一批極富個(gè)性化的創(chuàng)意作品，學(xué)生得到了別樣的體驗(yàn)與收獲。通過(guò)本課教學(xué)，筆者有幾點(diǎn)思考與大家分享。

1. 多維交互，極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)作欲望

學(xué)生創(chuàng)作作品時(shí)，鼠標(biāo)操作、鍵盤(pán)控制是常用的控制方式。在本課中，筆者以創(chuàng)編“神奇的賀卡”為任務(wù)，從學(xué)生已學(xué)過(guò)的鍵盤(pán)、鼠標(biāo)響應(yīng)為起點(diǎn)，讓學(xué)生逐步掌握聲音控制和傳感控制的方法。讓學(xué)生小小年紀(jì)就能夠運(yùn)用常在耳旁聽(tīng)到的高科技設(shè)備（如傳感器），通過(guò)自己的實(shí)踐實(shí)現(xiàn)特定的功能，使學(xué)生在感受科學(xué)技術(shù)的神奇之外，得到了更多的自信與滿足。雖然本課內(nèi)容較多，但從課堂教學(xué)效果來(lái)看，學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性極高，通過(guò)賀卡的創(chuàng)編讓學(xué)生充分體驗(yàn)到了Scratch的魅力，為以后的創(chuàng)作奠定了基礎(chǔ)。

2. 軟硬結(jié)合，有效地拓寬學(xué)生的創(chuàng)作空間

我們知道，Scratch程序以圖形化編程的方式可進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作、游戲創(chuàng)編。除此之外，其豐富的指令涵蓋了角色響應(yīng)、廣播響應(yīng)、鍵盤(pán)響應(yīng)等多種響應(yīng)方式，其S4A能將鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、聲音、光感、溫感等實(shí)現(xiàn)多種控制。因此，在如此強(qiáng)大的平臺(tái)上，學(xué)生可輕松創(chuàng)作各種交互類(lèi)作品。本課中，筆者主要讓學(xué)生在創(chuàng)作神奇賀卡的過(guò)程中感知外部設(shè)備來(lái)控制角色的原理。這樣的設(shè)計(jì)，使學(xué)生在軟硬件相結(jié)合的平臺(tái)上進(jìn)行多元?jiǎng)?chuàng)作，有的孩子在舞臺(tái)上吹出了大小不同、顏色豐富的泡泡；有的孩子在杯子中倒入水后，讓舞臺(tái)出現(xiàn)了美麗的彩虹?？傊⒆釉谲浻布Y(jié)合的平臺(tái)上憑借自己的智慧和能力積極獨(dú)立思考，多方面、多角度、創(chuàng)造性地完成任務(wù)，可謂別出心裁，創(chuàng)意無(wú)限。

3. 多種偵測(cè)，培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題的能力

在本課中，通過(guò)外部設(shè)備的控制及腳本的編寫(xiě)，根據(jù)不同的偵測(cè)條件實(shí)現(xiàn)不同的功能，從編程角度來(lái)看，其核心為偵測(cè)指令及“如果……”指令的使用。對(duì)于五年級(jí)的學(xué)生來(lái)講，其思維從具體形象思維逐步向抽象邏輯思維過(guò)渡，但抽象邏輯思維在很大程度上仍以感性經(jīng)驗(yàn)為主，具有很大的直觀性。為此在本課中，筆者讓孩子們?cè)谕瓿少R卡制作的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)角色的需求分析，找出合理判斷條件，梳理出各角色間特有的邏輯關(guān)系，再通過(guò)指令的搭建、測(cè)試與調(diào)整，讓孩子們?cè)趧?chuàng)作的過(guò)程中逐漸感悟“如果……否則……”的含義，使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上根據(jù)特定的條件尋求對(duì)策，從而培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

（作者單位：江蘇蘇州市姑蘇區(qū)教師發(fā)展中心）