淺談信息技術(shù)教學(xué)中依托創(chuàng)客平臺進行跨學(xué)科學(xué)習(xí)

王春勝

（大連經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)金源小學(xué)，遼寧 大連 116600）

當(dāng)前，在小學(xué)信息技術(shù)課程中，創(chuàng)客教學(xué)是一個新興的熱點，它為信息技術(shù)教學(xué)帶來了新的活力，也使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到了極大的提高。

一、運用語文、美術(shù)、信息技術(shù)，描繪創(chuàng)客作品的創(chuàng)作意圖

創(chuàng)客作品的創(chuàng)作意圖來源于生活實踐。通常是學(xué)生留心觀察生活，實際中遇到的問題，然后大膽想象如何制作創(chuàng)客作品來解決這個問題。如學(xué)生在公共衛(wèi)生時間期間，觀察人們在倒垃圾的時候，有的時候需要用腳踩垃圾桶，垃圾桶才能夠把蓋打開，這樣就造成了交叉感染的危險，于是學(xué)生就想到了制作一個不用人體接觸，就能夠把垃圾倒進的垃圾桶的想法。有了創(chuàng)意制作思路，如何把這個功能實現(xiàn)出來？在這個階段就需要運用語文、美術(shù)、信息技術(shù)等學(xué)科知識和技術(shù)，把這功能畫在紙上，用語言把創(chuàng)意表達清楚，或者用信息技術(shù)中的文字處理軟件，進行電子創(chuàng)作表達說明。這些知識的綜合運用，全部是為了解決創(chuàng)客作品的創(chuàng)作意圖。這樣就把跨學(xué)科學(xué)習(xí)的知識自然地融入在一起。

二、運用信息技術(shù)學(xué)科中的WPS軟件、畫圖軟件、語文、科學(xué)、物理學(xué)科知識，進行創(chuàng)作討論、演示、論證說明

任何一個創(chuàng)客作品，有了創(chuàng)作意圖之后，都需要根據(jù)意圖，根據(jù)作品功能特點，闡述制作作品所需要運用到的工具、材料、軟件等制作材料。尤其是作品的智能功能部分，需要什么樣的控制板、哪種傳感器、運用什么軟件進行編程創(chuàng)作，這些都需要學(xué)生在一起進行討論。在這一步驟，學(xué)生不但要了解電子電路知識，還要了解一些傳感器的功能，還要確定運用哪種開源編程控制板才能實現(xiàn)作品功能。針對功能的實現(xiàn)，還要討論作品的外形大小和外觀設(shè)計?？傊谘杏戇^程之中，學(xué)生就需要運用一些科學(xué)、物理和計算機技術(shù)進行討論說明，跨學(xué)科學(xué)習(xí)在這一環(huán)節(jié)也得到了充分的體現(xiàn)。

以智能垃圾桶為例，學(xué)生最終確定了使arduinoUNO開源控制板，作為主控板，使用紅外測距傳感器，探測是否有人靠近垃圾桶倒垃圾。使用伺服電機作為垃圾桶打開和關(guān)閉的動力設(shè)備。使用容易切割的椴木板作為垃圾桶的箱體。

三、使用數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)技能，確定作品結(jié)構(gòu)大小和規(guī)劃各種電子設(shè)備的安裝位置

還是以智能垃圾桶為例，學(xué)生們經(jīng)過實地測量生活中常見的垃圾桶的大小，并做好數(shù)據(jù)記錄，確定好垃圾桶的形狀。形狀確定好之后，就需要測量各種傳感器、控制板、電機等電子設(shè)備的大小，再根據(jù)結(jié)構(gòu)的大小和傳感器的大小進行比較，最終確定開關(guān)安裝在垃圾桶的底部，紅外測距傳感器安裝在垃圾桶頂部的前面，私服電機作為翻蓋的動力源，安裝在垃圾箱頂部。供電設(shè)備，電池盒，電池等安裝在垃圾箱的底部。數(shù)學(xué)知識在這一環(huán)節(jié)，起到了決定性的作用。

四、運用電腦編程技術(shù)和電子技術(shù)，對創(chuàng)客作品的功能進行編程調(diào)試

編程技術(shù)和電子技術(shù)是創(chuàng)客作品的核心技術(shù)。通常是先根據(jù)作品的功能選擇編程環(huán)境。再運用和學(xué)習(xí)編程軟件的具體功能有哪些，最重要的是要測試編程環(huán)境軟件與控制板之間能否順利的連接在一起。接下來再根據(jù)作品的功能確定是否需要擴展板和電機驅(qū)動板。對傳感器的功能進行測試和數(shù)據(jù)記錄。智能垃圾桶為例，學(xué)生確定使用了米思齊圖形化編程軟件，并且測量了紅外測距傳感器檢測數(shù)據(jù)特點，是越靠近傳感器的探頭數(shù)值越大，反之?dāng)?shù)值越小。還測量了伺服電機的默認位置為0度和關(guān)閉位置為90度。最后進行電腦編程，下載程序測試，根據(jù)紅外探頭的閾值大小，讓伺服電機旋轉(zhuǎn)到指定角度。例如，紅外測距的數(shù)值，如果大于3000，那么就讓伺服電機的角度旋轉(zhuǎn)到90度方向，打開蓋子；否則讓伺服電機的角度轉(zhuǎn)到0度，關(guān)閉蓋子。

五、使用生活中的常用工具，運用物理、機械知識和數(shù)字技術(shù)進行作品的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計

每一個常用工具的使用，其實都在對物理和機械的知識的具體實踐。無論是用刀切割，還是用鋸子切割，學(xué)生們都要經(jīng)歷一個生疏到熟練的過程，其實是對力的熟練運用。使用電鉆打孔，也是對物理和機械另一個層次上的應(yīng)用，長期的使用，學(xué)生也對各種材料的特點有了深刻的認知。經(jīng)過觀察，學(xué)生在制作創(chuàng)客作品過程之中，非常喜歡使用膠槍工具，每次使用膠槍其實都是對物理中的熱力學(xué)一個深層次的體驗。

學(xué)生在制作智能垃圾桶時，還使用了3D打印技術(shù)，有時還根據(jù)需要使用激光切割技術(shù)，這兩種技術(shù)都是電腦輔助下的數(shù)字技術(shù)，這兩種技術(shù)同時也是信息技術(shù)學(xué)科中新興的兩個重要的學(xué)習(xí)方向。

作品完成之后，還用運用美術(shù)知識技能進行作品的美化，賦予作品的人文氣息。例如，學(xué)生對垃圾桶進行分類設(shè)計，環(huán)保意識也有增強，對社會富有責(zé)任感。

綜上，潛移默化中，通過跨學(xué)科學(xué)習(xí)，學(xué)生的創(chuàng)造能力和實踐能力都有顯著的提高。不僅如此，還體現(xiàn)在學(xué)生與同伴交流同學(xué)之間的友誼合作，還有對自己精神品質(zhì)的鍛煉，都有一個良好發(fā)展，學(xué)習(xí)狀態(tài)也有了顯著的變化，學(xué)生的操作能力、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力都有顯著提高。跨學(xué)科學(xué)習(xí)也被稱為stem學(xué)習(xí)，是對傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的一個重要的變化，對信息技術(shù)學(xué)科而言，大力發(fā)展跨學(xué)科學(xué)習(xí)，將會大幅度學(xué)生的核心素養(yǎng)。