中职电子创客《基于传感器互动的创意编程与设计》课程建设

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　　摘 要：Scratch是美国麻省理工学院开发的适于青少年使用的简易编程工具。本课程基于传感器和Scratch编程软件设计了循序渐进的课程，学生通过游戏的实现过程体验创意和编程的知识点和相关技能，在“玩”一样轻松的氛围中学会Scratch软件编程和传感器板硬件的使用，提高其创新能力和电子专业知识。
　　关键词：Scratch编程；传感器
　　一、课程简介
　　本课程基于传感器板硬件和Scratch编程软件，设计了六节课，分为三个模块。第一个模块让学生初步体验Scratch，了解并认识Scratch界面，学会创建和简单编辑角色和背景，熟悉指令面板中最基本的指令，利用这些最基本指令进行简单的程序设计；第二个模块让学生认识Scratch传感器板，了解Scratch传感器板的外形、结构及功能，掌握传感器板插件的安装方法；第三个模块让学生在线使用Scratch编写传感器板程序，本模块一共有四个任务，每个任务都是一种游戏，每一个游戏都将计算机虚拟世界跟真实世界连接起来，学生通过游戏的实现过程体验创意和编程的知识点和相关技能，在“玩”一样轻松的氛围中学会Scratch软件编程和传感器板硬件的使用，提高创新能力和电子专业知识。
　　二、课程目标
　　（一）知识与技能
　　感受编程在生活中给人们带来的便利；体会学习生活中的程序设计思想，认识图形化编程工具Scratch、各种传感器，知道程序设计的基本原理，并根据项目进行程序设计；学会使用Scratch制作相关程序和项目。
　　（二）过程与方法
　　能根据具体的情景或现象尝试使用程序设计的方法来解决问题，能选择恰当的程序方法或技术来进行设计和制作；在使用程序设计开发项目的过中积累解决创意中遇到问题的经验。
　　（三）情感态度与价值观
　　动手与动脑相结合，能够开发有趣的游戏和项目，对程序设计产生和保持兴趣；能主动地、创造性地采用程序设计的方法来解决学习生活中的问题。体验创作结合程序功能的交互式作品的乐趣，有个性地表达内心的创想。
　　三、授课内容及教学计划安排
　　第一课：初步体验Scratch（6课时）
　　1.认识Scratch
　　2.在线欣赏Scratch作品
　　3.认识Scratch编程软件窗口
　　4.通过双击指令，指挥小猫
　　5.试一试，练一练
　　6.互动交流.
　　说明：认识Scratch编程软件及编程软件窗口，尝试通过双击指令指挥小猫。
　　第二课：认识Scratch传感器板（6课时）
　　1.认识Scratch传感器板
　　2.安装传感器板插件
　　3.试一试，练一练
　　4.互动交流
　　说明：认识Scratch传感器板的外形、结构及功能，掌握传感器板插件的安装方法。
　　第三课：在Scratch中使用按键——点亮卧室的灯（6课时）
　　1.“点亮卧室的灯”情景描述
　　2.“点亮卧室的灯”创意构思
　　3.“点亮卧室的灯”脚本设计
　　4.试一试，练一练
　　5.互动交流、提高
　　说明：学习用Scratch软件编写程序、并使用传感器板上的按键完成创意
　　第四课：在Scratch中使用声音传感器——赛龙舟（6课时）
　　1.“赛龙舟”情景描述
　　2.“赛龙舟”创意构思
　　3.“赛龙舟”脚本设计
　　4.试一试，练一练
　　5.互动交流
　　说明：学习用Scratch软件编写程序、并使用传感器板上的声音传感器完成创意
　　第五课：在Scratch中使用亮度传感器——太阳公公笑了（6课时）
　　1.“太阳公公笑了”情景描述
　　2.“太阳公公笑了”创意构思
　　3.“太阳公公笑了”脚本设计
　　4.试一试，练一练
　　5.互动交流
　　说明：学习用Scratch软件编写程序、并使用传感器板上的亮度传感器完成创意
　　第六课：在Scratch中使用方向摇杆——猴子接香蕉（6课时）
　　1.“猴子接香蕉”情景描述
　　2.“猴子接香蕉”创意构思
　　3.“猴子接香蕉”脚本设计
　　4.试一试，练一练
　　5.互动交流
　　说明：学习用Scratch软件编写程序、并使用传感器板上的方向摇杆完成创意。
　　四、课程实施
　　（一）课程开设
　　由于本课程不是中职学生的必修课程，甚至没有列入正式的教学计划，所以本课程不可能像常规课程一样进行教学活动。因此，本课程的教学方法也不再是传统的老师授课、示范，学生在课上听课、练习。而是采用“翻转课堂”的理念，让学生在课余时间先根据教材中导学的内容及视频自己学习相关知识点并尝试软件的编程；然后以第二课堂及兴趣小组的形式，集中帮助学生梳理知识、技能点，解决在软件编程中遇到的疑难问题，并连接硬件完成创意；让老师与学生及学生之间能在一起相互交流学习心得。
　　（二）教学建议
　　首先，在学生导学教材中穿插了若干微课，学生在课下可以通过扫描教材中的二维码来收看相应的教学视频，详细地学习课程内容从而掌握相关知识与技能。
　　第二，在教材中设计了“试一试”、“练一练”的环节，让学生尝试、思考并进行软件编程实践，并把自己的学习感悟及疑难问题记录下来，留下独特的学习痕迹。
　　第三，定期安排兴趣小组活动，帮助学生梳理知识、技能要点，修改、调试程序、连接硬件，并一起讨论、交流，形成良好的互动。
　　最后，鼓励优秀的学生将自己的创意作品发布在互联网上，并与世界各地的无数爱好者共享、交流，拓展提升。
　　（三）評价建议
　　建议采用过程性评价与总结性评价、自我评价与互相评价相结合的方式。评价指标可以从技术性、科学性、创造性、实用性等方面制定。
　　（四）所需条件
　　台式计算机或笔记本电脑，接入INTERNET，能链接至Scratch官网；传感器板硬件。
　　参考文献
　　[1] 仲照东等. Scratch趣味编程[M]电子工业出版社，2016（2）.
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