小學(xué)開源硬件大班教學(xué)的實踐與思考

苑濤 李彬 吳梅

摘要：創(chuàng)客教育教學(xué)模式有別于傳統(tǒng)的信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)，是通過完成一個個小的項目，來解決一定的問題，其教學(xué)方式主要以項目式教學(xué)為主。作者在開源硬件大班教學(xué)實施過程遇到了一些問題，本文主要圍繞這些問題展開，希望能夠找到適合大班教學(xué)的途徑和方法。

關(guān)鍵詞：項目式教學(xué);開源硬件;大班教學(xué)

中圖分類號：G434? 文獻標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）10-0058-02

● 開源硬件選擇

目前，開源硬件使用比較廣泛的主要有三種，分別是掌控板、Mic：robit和Arduino，教師要根據(jù)具體的情況進行選擇。筆者所面對的學(xué)生是三年級以上的學(xué)生，且需要選擇集成化程度較高的開源硬件，方便日常的管理，避免拓展傳感器的麻煩，另外根據(jù)對入門性、實用性和拓展性的綜合考慮，筆者最終選擇了掌控板作為大班教學(xué)的設(shè)備。

● 大班教學(xué)的組織和實施

1.完成教學(xué)實施的準(zhǔn)備工作

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，開源硬件的教學(xué)是先提出問題，然后通過項目制作的形式解決問題，因此，開源硬件的教學(xué)主要以項目式教學(xué)為主。

第一，筆者借鑒網(wǎng)上的課程和教材，經(jīng)過整理和修改，開發(fā)了適合所教學(xué)生的掌控板校本課程。第二，針對項目內(nèi)容、完成時間和所需資源進行設(shè)計，將一個大項目分解成多個小項目，保證學(xué)生在一節(jié)課的時間內(nèi)可以完成一個小項目。第三，將學(xué)生劃分為不同的小組，并為每個小組確定組長，負(fù)責(zé)掌控板和任務(wù)單的發(fā)放、收取，管理本組紀(jì)律，當(dāng)好教師的小助手。第四，根據(jù)項目內(nèi)容，完成項目任務(wù)單的設(shè)計，通過實施反饋，對任務(wù)單及時進行修改和調(diào)整。第五，進行軟件安裝與調(diào)試。編程平臺可以使用Mind+、Mixly等，學(xué)生機器完成軟件安裝、驅(qū)動安裝，并調(diào)試正常，保證開源硬件能夠正常使用。

2.教學(xué)實施環(huán)節(jié)

以制作電子姓名牌為例，項目中使用的開源硬件是掌控板。

①準(zhǔn)備。

說明項目活動：通過掌控板的屏幕顯示自己的年級、班級、姓名，可以是靜態(tài)顯示也可以是動態(tài)顯示。

預(yù)期學(xué)習(xí)成果：完成一個姓名牌的制作，并能夠正常使用。

學(xué)習(xí)任務(wù)：任務(wù)一——通過設(shè)置坐標(biāo)靜態(tài)顯示一行文字;任務(wù)二——靜態(tài)顯示三行文字;任務(wù)三——滾動顯示三行文字。

②定義問題。教師明確主題并提問：你想知道什么？指導(dǎo)班級討論，小組討論提出一個問題，投票選擇驅(qū)動問題;引導(dǎo)課堂討論，提煉問題。

③制訂計劃。教師指導(dǎo)小組工作，提供檢索并收集信息，小組分工，制訂完成作品的學(xué)習(xí)和工作計劃。

④自主探究。學(xué)生網(wǎng)絡(luò)搜索電子姓名牌的工作原理。小組討論如何實現(xiàn)功能、有什么困難。確定思路，人員分工。

⑤設(shè)計與制作。定義成果類型，在這個環(huán)節(jié)需要完成靜態(tài)文字和動態(tài)文字的顯示，并且要填寫小組活動記錄（課程任務(wù)單），小組工作時教師可給予適當(dāng)指導(dǎo)。這個環(huán)節(jié)需要2課時，80分鐘完成。

⑥作品展示。每個小組進行演示，并互相評價。

⑦評價與改進。關(guān)注過程性評價，以及學(xué)生在項目實施過程中的表現(xiàn)，每位學(xué)生在每次展示中投票和評論，并收集他人的建議。

⑧跟進。設(shè)置家庭作業(yè)，通過學(xué)習(xí)他人的作品來完善自己的作品，并將作品進行保存，告訴家人你今天學(xué)到了什么。

上述環(huán)節(jié)需要1課時完成，整個項目實施需要4課時，分別是資料收集和人員分工、靜態(tài)文字顯示、動態(tài)顯示、作品展示與評價。

● 教學(xué)實施中的困難與問題

設(shè)備維護問題。由于學(xué)生插拔接口時沒有注意力度，有的設(shè)備掌控板的接口掉落;有的學(xué)生下課后不能主動整理設(shè)備;等等。

課堂紀(jì)律管理問題。課堂上如果在維持紀(jì)律上花費太多時間，會讓課堂的有效時間減少，導(dǎo)致項目無法完成。

任務(wù)單填寫問題。任務(wù)單包括小組信息、課堂記錄和評價三個部分，學(xué)生主要在收獲和反思中出現(xiàn)問題，如反思中沒有寫制作過程中出現(xiàn)的問題和解決的辦法。

課程實施問題。大部分學(xué)生第一次接觸計算機，教師需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本操作，熟練了以后，再接觸掌控板會更合適。

課堂時間不夠用。課程結(jié)束，有的學(xué)生項目還沒有制作完成，有的學(xué)生任務(wù)單還沒有填寫。

● 大班教學(xué)實施對策

針對以上問題，筆者進行了改進。

1.針對設(shè)備維護問題

加強對學(xué)生的教育，制訂懲戒措施，對造成設(shè)備損壞的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)呐u和懲罰，通過和教師、家長溝通，讓學(xué)生意識到保護設(shè)備的重要性，養(yǎng)成愛護設(shè)備的好習(xí)慣。

2.針對課堂紀(jì)律管理問題

要求每個小組要分工明確，對表現(xiàn)好的小組給予獎勵，對表現(xiàn)不好的小組給予相應(yīng)的懲罰，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，對項目的設(shè)計進行調(diào)整，讓每個學(xué)生都有事情做，并和班主任溝通，加強學(xué)生的紀(jì)律教育。

3.針對任務(wù)單填寫問題

引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真填寫任務(wù)單，填寫完整才能上交。教師在巡視的過程指導(dǎo)、檢查學(xué)生的填寫情況。

4.針對課堂時間問題

要求每個小組分工明確，一個人在編寫程序的時候，另一名學(xué)生可以填寫任務(wù)單，保證每個學(xué)生都有事情做。教師要把控項目進程，及時檢查學(xué)生的完成情況，對有問題的學(xué)生，要及時指導(dǎo)。

● 結(jié)語

開源硬件的種類很多，不論使用什么樣的開源硬件，作為教師都要能夠掌握開源硬件以及相應(yīng)平臺的使用方法，只有這樣才能在學(xué)生遇到問題的時候給予正確的指導(dǎo)。

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本文為安徽省教育信息技術(shù)研究課題“基于開源硬件的創(chuàng)客教育在小學(xué)階段大班教學(xué)的時間研究”（課題編號：AH2020052）研究成果。