基于Arduino创新力培养的《 Mixly创意电子 》教学探索

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　　创客教育如雨后春笋般涌现，也来到中小学课堂。将Arduino引进课堂，让“开放、创新、体验、探究”的创客教育理念更好地在教学中落地生根，培养学生创新能力。笔者进行了积极的探索。
　　将Arduino引进课堂，让学生在感受体验、动手实践、学习思考、自由分享的过程中自主学习。以Arduino开源软/硬件学习为课程载体的《Mixly创意电子》教学致力于培养学生的想象力、创造力和解决问题能力。
　　一、《Mixly创意电子》教学设计思路
　　《Mixly 创意电子》教学以感受体验、动手实践、图形编程，再创新为主线，开展“一起造物”学习活动。通过让学生运用Mixly图形化编程软件、Arduino开源硬件，设计制作智能音乐盒、炫彩LED灯、智能宠物喂食器、坐姿纠正器、防盗挂饰、迎宾机器人等的智能物品，把Mixly图形化编程软件编程方法、电子电路知识、传感器使用方法、机械传动知识等融合到设计制作活动中，给学生提供情景化学习。根据学生兴趣，引导学生从真实问题出发，在有计划、有步骤“一起造物”中掌握知识和技能，运用知识和技能，自由发挥，创新创意，提高学生探究能力，发展学生创造力、批判思维能力、团队合作能力以及解决问题能力。
　　课程以情境引入、简单任务、知识点梳理、进阶任务、自主扩展任务、团队综合任务、自由分享评价等方式来展开整个学习活动。丰富的情境、快乐有趣的互动体验，成就感满满的自主创造，使学生的学习就如进入神奇的世界。学生在完成老师预先设定的简单任务后，挑战进阶任务，深入探究自主扩展任务，进而完成团队综合任务，将自己的学习成果进行交流分享。阶梯层级式任务学习唤起求知欲;开放过程式学习给予创造空间;展示评价提升成就感、自豪感。
　　二、《Mixly 创意电子》教学策略实施
　　1.情境引入，互动体验
　　在“闪烁的LED灯”学习中。首先，情境引入：怕黑的你是否希望房间里有一片美丽星空陪伴入眠。接着将智能炫彩星星灯，以视频形式展播给学生欣赏。想不想制作属于你的灿烂星空？此时，同学们跃跃欲试。然后顺势抛出简单任务：使用红色、绿色LED灯，编写程序，实现如下实验效果：红色、绿色LED灯点亮熄灭交替闪烁，以2秒为循环周期。为了完成这个任务，我们来观察、分析，发现需要以下硬件：Arduino扩展板、红、绿色LED灯、数据线、杜邦线;需要用到的编程模块：循环、控件（数字输出）、延时。对所需的知识点进行讲解，接着指导学生进行硬件的连接、编程思路的分析、绘制流程图，最后进行程序编写并测试。同学们先模仿这个简单任务进行自由设计制作，完全掌握简单任务的同学还可挑战进阶任务：模拟一组交通灯，分别控制红色、黄色、绿色3个LED灯，按照红灯亮5秒→黄灯亮2秒→绿灯亮5秒的顺序，以12秒为周期进行循环控制。
　　同学们自由自在进行操作实践，在成果展示评价中，大家交流得异常热烈。同学们不仅能完成简单任务点亮了各自的小星星“交替闪烁的LED灯”，還能有独到的创新之处。一些同学在模仿2盏灯的基础上设计了4盏、5盏灯，一些同学把闪烁的时间间隔进行了缩短和拉长实验。有趣的感受，成功的体验，让学生体会到学习的乐趣，创新思维也得到进一步的发展。
　　2.学习方式，灵活多样
　　（1）自学、微课导学相结合
　　《Mixly 创意电子》的教学理念是“开放、创新、探究、体验”，它以培养学生自主探究能力、创新思维、设计思维、自由表达、审美意识和问题解决能力为目标。因此，学习活动以灵活多样的方式开展。有自学导学案、微课示范展演、合作学习等。《Mixly 创意电子》的知识要点主要涉及一些编程模块的使用、开源硬件的原理和使用方法、电路连接方法等。这些知识要点相对难度较大，把这些知识点的学习细化为一个个2～3分钟的微课，用微课引导学生开展学习。微课直观、清晰明了，学生在学习过程中根据各自掌握的情况可有针对性的反复播放相关微课再学习。尤其是在一些硬件器材的组合运用中对于电路搭建步骤的教学，效果很好。对于一些较为容易的内容如：串口模块、执行器模块的使用，则以教师引导，学生自学导学案为方式展开。
　　（2）阶梯任务，巩固学习
　　对知识的熟练掌握和应用是进行创新设计的前提。在课程的设计中，通过简单任务、进阶任务，自主扩展任务的完成来展开。简单任务使人人能模仿完成，达到新知理解，进阶任务使知识能熟练掌握，自主扩展任务使学生能进行深度探究。不同任务的完成，使学生的新知学习得到进一步巩固，为后续学习及综合运用打下坚实基础。
　　（3）团队合作，综合运用
　　学生在自由创想、亲身体验、动手实践中学完了新知后， 2～3人为一组，以环保利用、健康生活、智能助手等为出发点，展开头脑风暴，小组选定一个项目进行探究学习。让小组同学通过讨论确定项目规划，然后设计、展示交流项目方案，接着硬件搭建、编程测试、设计制作外包装，共同完成项目作品的制作，最后进行成果分享评价。学生在充满趣味性、挑战性、协作性、体验感强的项目学习中，关注和解决身边问题。学会了运用观察、比较、分析、综合、概括、推理等思维方法去讨论交流、设计方案、探究学习。其创新思维能力、问题解决能力、团队合作沟通能力都得到很好的发展。
　　近年来，创客教育如雨后春笋般涌现，四处生根发芽。给学生心中播撒一颗“创造”的种子，用心培育一株 “创造”的花朵，给未来结下“创造”的硕果，让创客教育茁壮成长，作为教师，我们任重而道远。
　　【作者单位：中山市石岐杨仙逸小学广东】
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