例談小學(xué)信息技術(shù)Micro:bit課的創(chuàng)客教學(xué)

劉海武

摘要：以六年級Micro：bit創(chuàng)客校本教材第十三課“矩陣—循環(huán)嵌套”的教學(xué)為例，從案例展示——趣味導(dǎo)入、程序分析——功能分解、分層突破——模仿制作、作品交流——功能擴(kuò)展、評價共享——教學(xué)小結(jié)等方面對Micro：bit課堂教學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：Micro：bit;創(chuàng)客;課堂;教學(xué)

Micro：Bit是一款由英國電視廣播公司（BBC）研發(fā)的、專為青少年數(shù)字化編程教育服務(wù)的、4cm×5cm口袋大小的可編程微型電腦板，主板上有25個紅色的LED燈、3個可觸控按鈕、1個內(nèi)置加速度計和磁力計，主要用于編寫電子游戲、聲光互動、機(jī)器人控制、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、可穿戴裝置開發(fā)等。小學(xué)六年級學(xué)生思維敏捷，模仿能力強(qiáng)，再加上已有3年的信息技術(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)歷，能熟練地掌握軟件的運(yùn)用，并了解相關(guān)外界設(shè)備的鏈接方法。

一、教學(xué)準(zhǔn)備

課前準(zhǔn)備是上好課的前提。本課上課地點(diǎn)在機(jī)房，學(xué)生每人一臺電腦，老師事先打開https：//makecode.microbit.org/ 官方網(wǎng)站，既便于學(xué)生操作，也節(jié)約了課堂時間。學(xué)生人手一塊Micro：bit板，已連接電腦，可將編寫好的Micro：bit程序下載到Micro：bit板進(jìn)行測試。

二、教學(xué)過程

（一）實(shí)例展示——趣味導(dǎo)入

筆者詢問：“大家看過燈光秀嗎？”邀請個別學(xué)生進(jìn)行燈光秀的介紹，總結(jié)出燈光秀其實(shí)就是LED有色燈有規(guī)律地交替顯示。接著，筆者展示Micro：bit板，告知學(xué)生筆者今天也帶來了一個自己制作的燈光秀。此時，學(xué)生感到很驚訝。之后，筆者打開電源，25盞LED燈有規(guī)律地顯示。在觀看時，筆者提醒學(xué)生注意觀察顯示規(guī)律，為后面的程序分析提供幫助。

此環(huán)節(jié)，筆者通過燈光秀展示激發(fā)學(xué)生的探究興趣，使學(xué)生在觀看中初步了解燈光秀的顯示方法，并引導(dǎo)學(xué)生明確本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)——制作LED燈光秀，從而引入新課。

（二）程序分析——功能分解

筆者提問：“Micro：bit板上的LED燈的顯示規(guī)律是什么？”學(xué)生們指出：Micro：bit板有25個LED燈，先從第一行開始，第一行第1個燈亮，再第2個燈亮，再第3、第4、第5個燈分別亮;然后第二行，從第1個到第5個依次亮;再第三、四、五行，依次類推。筆者表揚(yáng)了愛動腦筋、善于觀察的學(xué)生。接著，筆者從LED的位置入手引入矩陣，并講解矩陣中的點(diǎn)是用行和列來表示的，這為學(xué)生后續(xù)程序的實(shí)現(xiàn)提供了平面模型。

此環(huán)節(jié)，筆者充分利用學(xué)生的求知欲望提出問題，分析問題。學(xué)生通過觀察、分析、分享、感悟等，基本掌握了LED燈光秀的相關(guān)功能和規(guī)律，進(jìn)一步理順了制作燈光秀的設(shè)計步驟，即新建項(xiàng)目和變量、制作第一行5列燈變亮、制作5行5列燈依次變亮。

（三）分層突破——模仿制作

PPT出示任務(wù)一：新建項(xiàng)目和X、Y變量，并給變量賦初值。

因前期學(xué)生已經(jīng)有Micro：bit編程經(jīng)驗(yàn)，為此，筆者只需口頭要求學(xué)生新建項(xiàng)目和變量即可。學(xué)生通過點(diǎn)擊“變量”模塊，并單擊“設(shè)置變量”，在彈出的對話框中輸入“X”，并用同樣的方法建立“Y”變量。此時，筆者提問：“對于X和Y變量應(yīng)設(shè)置的初始值是多少呢？”學(xué)生異口同聲地回答“1”。學(xué)生拖動模塊很快就完成了變量初始值的模塊組建。其實(shí)，后面的循環(huán)模塊中有變量0～4的范圍，筆者之所以添加此步，一方面是培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，另一方面是讓學(xué)生體驗(yàn)到程序代碼是可以優(yōu)化的。

PPT出示任務(wù)二：第一行從第1個燈到第5個燈依次顯示。

出示任務(wù)后，筆者提示學(xué)生：在“循環(huán)”中有模塊可實(shí)現(xiàn)依次查找，在“基本”中有模塊可以點(diǎn)亮LED燈。學(xué)生根據(jù)教師的描述很快就找到循環(huán)命令和繪圖命令，但實(shí)現(xiàn)功能還是會有很多學(xué)生出現(xiàn)問題。此時筆者控制學(xué)生電腦，帶領(lǐng)學(xué)生分析要實(shí)現(xiàn)第一行的5列逐一點(diǎn)亮，即Y的值是0行，而X的值從0到4變化，每變化一次都點(diǎn)亮對應(yīng)的燈。學(xué)生聽完后都發(fā)出了“哦”的聲音，不一會兒都完成了第一行程序的有序點(diǎn)亮。但有學(xué)生說：“這樣的話，變量的初值就不需要設(shè)置了?！惫P者肯定了其說法。

PPT出示任務(wù)三：完成從第二行到第五行的0～4列依次點(diǎn)亮。

本環(huán)節(jié)涉及程序循環(huán)嵌套，也是本節(jié)課的難點(diǎn)內(nèi)容所在。小學(xué)生的邏輯思維不夠嚴(yán)密，空間思維能力還不夠成熟，這里不僅要讓學(xué)生明白循環(huán)的次數(shù)確定，還要讓他們了解內(nèi)外循環(huán)的關(guān)系，以及用循環(huán)來控制燈亮和燈滅的實(shí)現(xiàn)方式，這給教學(xué)帶來了很大的挑戰(zhàn)。筆者通過學(xué)生座位來進(jìn)行分析，如第一行報數(shù)：1、2、3……;第二行報數(shù)：1、2、3……;第三行……此時，筆者這樣引導(dǎo)學(xué)生：把每一行看作外循環(huán)，在每一行里面又有學(xué)生的報數(shù)，可以當(dāng)作內(nèi)循環(huán)，這就好比Y表示外循環(huán)，在Y等于0行時，X要從0到4循環(huán)一次，并且實(shí)現(xiàn)（X，Y）位置的燈亮;在Y等于1行時，X還是要從0到4循環(huán)一次，以此類推。學(xué)生在了解了內(nèi)外循環(huán)的關(guān)系后，基本都能很快地獨(dú)立完成程序模塊搭建。當(dāng)然，也有部分學(xué)生會因變量的錯位而搭建了從列開始的每行循環(huán)程序顯示，這時只需要更改X和Y變量的位置即可。

PPT出示任務(wù)四：程序調(diào)試和完善。

大部分學(xué)生基本都完成了以上案例。筆者提醒學(xué)生對自己所設(shè)計的程序進(jìn)行調(diào)試和完善。完成任務(wù)的學(xué)生可以下位指導(dǎo)其他需要幫助的學(xué)生。

以上內(nèi)容是本節(jié)課的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。面對循環(huán)嵌套，筆者通過生活中的座位來對比分析，引導(dǎo)學(xué)生了解內(nèi)外循環(huán)的含義，并充分利用Micro：bit編程的可視化，通過反復(fù)調(diào)試和檢測，進(jìn)而梳理出解決LED燈規(guī)律顯示問題的方法和步驟，為學(xué)生編程能力的提升打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

（四）作品交流——功能擴(kuò)展

程序功能擴(kuò)展不僅能讓學(xué)生對技術(shù)有更深入的了解，也能擴(kuò)展學(xué)生的思維。筆者出示思考問題：LED燈光秀程序可以添加哪些功能呢？學(xué)生以小組為單位討論起來。筆者請小組代表闡述，有的小組代表說在LED燈全部顯示完之后，又從頭開始來第二遍、第三遍地循環(huán)下去;有的小組代表說在第一輪完成顯示后，再從最后一個開始，LED燈依次一個一個地熄滅;還有的小組代表跳出課堂程序，設(shè)想搭建一個隨機(jī)顯示的LED燈程序，等等。雖然大家說了很多，但讓筆者欣慰的是，這些方法學(xué)生都通過程序一一實(shí)現(xiàn)了。

此環(huán)節(jié)，學(xué)生參與小組討論并分享，不但對自己的設(shè)想進(jìn)行程序?qū)崿F(xiàn)，還通過思維碰撞產(chǎn)生了很多新的想法，相信在課后他們也一定會把更多的奇思妙想用Micro：bit程序來實(shí)現(xiàn)。

（五）作品評價——教學(xué)小結(jié)

學(xué)生在完成作品擴(kuò)展后，將程序下載到Micro：bit板進(jìn)行小組交流、討論和評價，各小組推薦好的作品進(jìn)行班級展示。學(xué)生說出了自己作品的優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)意之處，并闡述制作方法，其他學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充和互評。筆者也對展示的作品給予了充分肯定。最后，筆者帶領(lǐng)學(xué)生一起對本節(jié)課的知識與技能進(jìn)行了梳理和總結(jié)。

此環(huán)節(jié)不僅是技術(shù)交流，也是藝術(shù)和思維的碰撞，學(xué)生體驗(yàn)到了成功的喜悅，激發(fā)了創(chuàng)新熱情，為后續(xù)的作品創(chuàng)作提供了原動力。

三、結(jié)語

以上是Micro：bit校本課例中“矩陣——循環(huán)嵌套”一課的課堂教學(xué)。筆者以生活中的LED燈現(xiàn)象為抓手，依靠Micro：bit程序設(shè)計，將程序設(shè)計中難以理解的循環(huán)嵌套通過身邊的座位表來分析講解，并轉(zhuǎn)化為可視化Micro：bit編程作品展示。程序設(shè)計由簡到難，由難到新，逐步深入，縱向擴(kuò)展。筆者引導(dǎo)學(xué)生對作品進(jìn)行了充分的交流和評價，讓學(xué)生在實(shí)踐中提高了創(chuàng)造力和想象力，為學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成提供了教學(xué)范例。

（本文系江蘇省教育學(xué)會“十三五”教育科研規(guī)劃2019年度立項(xiàng)課題“基于Micro：bit板小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)客課程的開發(fā)與實(shí)踐”的研究成果）

（責(zé)任編輯：韓曉潔）