歐陽信芳

【摘要】創(chuàng)客教育已經(jīng)成為了教育界的熱門話題，也逐漸進(jìn)入中小學(xué)教育中。為了更好開展創(chuàng)客教育，筆者積極思考如何利用編程貓與硬件相結(jié)合去培養(yǎng)有創(chuàng)新精神的學(xué)生。編程貓是一款圖形化編程軟件，學(xué)生只需要拖拽指令積木模塊就可以快速實現(xiàn)程序的編寫。它簡單易學(xué)，非常適合小學(xué)生的創(chuàng)客教育起步階段。本文將基礎(chǔ)培訓(xùn)、創(chuàng)意制作、匯報分享與評價三個方面探索編程貓在農(nóng)村小學(xué)創(chuàng)客教育的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)；編程貓；創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育在一線城市中開展得如火如荼，近兩年也逐漸進(jìn)入了二三線城市的中小學(xué)。創(chuàng)客教育是集創(chuàng)新式教學(xué)、項目式教學(xué)和體驗式教學(xué)為一體的嶄新的教學(xué)模式，它對啟動學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力有這種要的作用。小學(xué)是創(chuàng)客教育的起步階段，給小學(xué)生選擇簡單易學(xué)的編程平臺和硬件尤其重要。

一、編程貓簡介

編程貓是深圳點貓科技有限公司自主研發(fā)的一款圖形化編程工具平臺。編程貓是國內(nèi)知名的圖形化編程平臺，學(xué)生可在平臺上創(chuàng)作出游戲、軟件、動畫、故事等，越來越多的孩子喜歡上這個平臺。

小學(xué)生學(xué)習(xí)編程貓對培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和解決問題能力有著積極的意義。之所以選編程貓作為小學(xué)創(chuàng)客教育的編程平臺原因有三：一是具有符合兒童認(rèn)知能力發(fā)展的編程界面；二是具有資源豐富的在線互動平臺；三是能與開源硬件相結(jié)合做出更多的作品。

1.編程貓具有符合少兒心理發(fā)展的編程界面

編程貓采用了圖形化的編程界面和卡通化的編輯界面（如圖1），這讓小學(xué)生一接觸就被其“美貌”給迷住了。它符合小學(xué)生的心理認(rèn)知發(fā)展水平，它在最大程度上把抽象的命令變得更加具體，學(xué)生只需要拖拽編程積木塊就可以輕松進(jìn)行編程創(chuàng)作，同時讓小學(xué)生能夠輕松并體驗到“原來編程可以那么簡單”。

圖1 圖形化的編程界面

2.編程貓具有資源豐富的在線互動平臺

編程貓還有一個優(yōu)勢在于，它具有一個獨立的資源豐富的在線互動平臺。學(xué)生使用編程貓編程可以離線也可以在線進(jìn)行。教師幫助每個學(xué)生都建立一個賬號，學(xué)生可以就在線保存發(fā)布自己的程序，程序保存在自己的個人空間里。在聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下，學(xué)生可以隨時打開自己編寫的程序。教師在后臺可以修改學(xué)生的作品，學(xué)生之間可以互相評價對方的作品，更讓學(xué)生覺得有趣的是每一個發(fā)布的作品都可以生成二維碼分享給自己的親人朋友欣賞，這個互動平臺給學(xué)生更多的創(chuàng)作動力。

3.編程貓能與開源硬件相結(jié)合讓孩子釋放無窮的創(chuàng)造力

編程貓這個神奇的平臺，學(xué)生不僅可以對舞臺角色進(jìn)行編程，還可以與Arduino和Weeemake相結(jié)合（如圖三），讓學(xué)生把自己更多的想法創(chuàng)造出來。例如，學(xué)生想做一個智能避免交通事故的公共汽車，他可以連接weeemake主板，然后在編程貓編程平臺上進(jìn)行編程，再使用相關(guān)的傳感器和結(jié)構(gòu)件進(jìn)行搭建。編程貓與硬件相結(jié)合可以讓學(xué)生心里的創(chuàng)意種子慢慢發(fā)芽。

圖2 兼容編程貓平臺的開源硬件

二、編程貓在小學(xué)創(chuàng)客教育中的應(yīng)用

創(chuàng)客教育可以啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新和實踐。而編程貓正好適合剛接觸創(chuàng)客教育、又有無限創(chuàng)意靈感和設(shè)計理念的小學(xué)生。下面筆者將從基礎(chǔ)培訓(xùn)、創(chuàng)意制作、交流學(xué)習(xí)三個方面探索編程貓在小學(xué)創(chuàng)客教育的應(yīng)用。

1.基礎(chǔ)培訓(xùn)

學(xué)生想要利用編程貓來實現(xiàn)自己的創(chuàng)意，就必須學(xué)習(xí)編程貓的軟件和與之兼容的硬件。

①軟件培訓(xùn)

參加創(chuàng)客教育培訓(xùn)的學(xué)生都是五六年級的學(xué)生，六年級的學(xué)生在五年級時學(xué)過LOGO語言和Scartch語言，對編程有一定的了解，因此學(xué)習(xí)編程貓編程軟件并沒有太大的困難。五年級的學(xué)生剛開始雖然有點吃力，但是他們很有興趣，在高年級的學(xué)生的帶領(lǐng)下，也很快就掌握了編程的方法和技巧。

②硬件培訓(xùn)

與編程貓兼容的開源硬件有Arduino和Weeemake，但是weeemake的接口和模塊更適合小學(xué)生去操作。所以在培訓(xùn)中，提供給學(xué)生的開源硬件是Weeemake。Weeemake的組件包含了：聲音傳感器、觸摸傳感器、溫濕度傳感器、光線傳感器、遙控器、點擊、電位器等等。有了這些組件，學(xué)生就可以充分發(fā)揮自己的想象，通過搭建拼接和編程來實現(xiàn)自己的創(chuàng)意。在軟硬件培訓(xùn)中，都是由漸入深，讓學(xué)生時刻嘗到成功的“味道”，不斷激發(fā)他們的興趣。

2.創(chuàng)意制作

在創(chuàng)客教育中，創(chuàng)意制作是最重要的一部分內(nèi)容。在這個環(huán)節(jié)中，學(xué)生根據(jù)自己的生活體驗進(jìn)行想象立意并進(jìn)行設(shè)計與制作，在制作過程中不斷探索并完善方案，最終實現(xiàn)自己的創(chuàng)意。在開展創(chuàng)意制作過程中，筆者采取了以下模式（如圖3）。

圖3 創(chuàng)意制作模式

①創(chuàng)意

創(chuàng)意是作品的靈魂，沒有好的創(chuàng)意就難以制作出好的作品。筆者要求每位學(xué)生多關(guān)注生活，每個星期根據(jù)自己的生活體驗和社會熱點想一個有創(chuàng)意的主題，小組內(nèi)進(jìn)行討論并確定作品主題。經(jīng)過一周的思考，他們都有了自己想法：智能化家居、專為盲人設(shè)計的智能汽車、全自動停車場、保護(hù)乘客生命安全的智能公交、音樂盒等。

②設(shè)計

學(xué)生確定自己的創(chuàng)意主題后，就對自己的創(chuàng)意進(jìn)行設(shè)計，如功能效果、外形設(shè)計、需要用到什么傳感器等。在此環(huán)節(jié)，為了讓學(xué)生有更清晰的思路，筆者通常鼓勵學(xué)生使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行梳理。一個好的設(shè)計方案能讓學(xué)生在制作過程中條理清晰、事半功倍。例如，學(xué)生設(shè)計了一個智能小屋，通過思維導(dǎo)圖（如圖4）把要實現(xiàn)的各種功能構(gòu)思出來，每一個功能的實現(xiàn)都需要使用什么傳感器，如遙控開關(guān)窗戶、人體紅外傳感器控制開關(guān)燈等等。

圖4 思維導(dǎo)圖設(shè)計

3.硬件搭建

硬件搭建是創(chuàng)客教育的常見環(huán)節(jié)，也是學(xué)生最喜歡的環(huán)節(jié)。在設(shè)計方法的支持下，學(xué)生腦海里構(gòu)建初步的結(jié)構(gòu)，然后把傳感器裝上。傳感器搭建需要不斷地進(jìn)行調(diào)整與修改，力求科學(xué)、美觀、方便接線與功能演示。例如，光線傳感器盡量搭建在光線較好的位置，不被其他硬件阻擋，人體紅外傳感器也要選擇適當(dāng)?shù)奈恢?。為了讓結(jié)構(gòu)更加美觀，作者除了使用金屬結(jié)構(gòu)件外（如圖5），還可以使用其他材料進(jìn)行輔助修飾（如圖6），例如：KT板、輕黏土等。

圖5 金屬結(jié)構(gòu)件輔助造型圖6 KT板、輕黏土輔助造型

①編程

編程是最重要的一個環(huán)節(jié)，可以說作品的成敗都在此一舉。結(jié)構(gòu)搭建完后，再次對照著設(shè)計方案使用編程貓進(jìn)行編程。筆者所在學(xué)校學(xué)生使用的是weeemake的開源硬件，當(dāng)編程貓鏈接硬件后，積木盒子就會出現(xiàn)ELF mini的指令模塊，根據(jù)作品需要實現(xiàn)的功能進(jìn)行編程。每完成一個功能的程序，都可以快速單獨測試效果，也可以在線保存編成貓平臺，這也是編程貓的方便之處。

②驗證

經(jīng)過前面的幾個環(huán)節(jié)，作品已經(jīng)完成了差不多了。但，是否達(dá)到預(yù)期的效果，還需要認(rèn)真反復(fù)去驗證，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整硬件的搭建和程序。在這個過程中，學(xué)生往往經(jīng)過多次的修改才達(dá)到滿意的效果。

三、匯報分享與評價

每次完成創(chuàng)意作品制作，筆者都要求學(xué)生進(jìn)行匯報分享，并對他們的作品進(jìn)行評價。

1.匯報分享

讓學(xué)生匯報分享不僅鍛煉到學(xué)生的口頭表達(dá)能力和自信心，還讓他們學(xué)會分享自己的創(chuàng)意和勞動成果。同時，促進(jìn)學(xué)生思維碰撞，激發(fā)其創(chuàng)造熱情。

2.評價

評價是開展創(chuàng)客教育的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生創(chuàng)作的一種考核，一種鼓勵，更是一種導(dǎo)向。評價包括自我評價、學(xué)生互評、教師評價。對每個作品的創(chuàng)新性、實用性和科學(xué)性等進(jìn)行量化評價，有利于學(xué)生對自己有更充分的認(rèn)識。評價過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生不僅要對作品評價，也要對學(xué)生的合作精神、鉆研精神和創(chuàng)新精神給予充分的肯定。教師和同學(xué)的評價和激勵不僅可以使學(xué)生感受到動手創(chuàng)作的快樂，而且將成為小創(chuàng)客日后學(xué)習(xí)源源不斷的動力，創(chuàng)造出更多無限的可能。

四、結(jié)語

在小學(xué)開展創(chuàng)客教育，我們不要求學(xué)生作品的技術(shù)含量有多高，最主要的是培養(yǎng)有創(chuàng)新精神的學(xué)生，提高他們創(chuàng)作的興趣。力求通過創(chuàng)作，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意和內(nèi)驅(qū)力。作為創(chuàng)客教育的入門工具，編程貓是一種很好的選擇。

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