史月

摘 要：隨著我國(guó)科技的飛速發(fā)展，中學(xué)信息技術(shù)教育的內(nèi)容也一直處于動(dòng)態(tài)發(fā)展變化過(guò)程中，傳統(tǒng)初中信息技術(shù)教材中VB程序設(shè)計(jì)內(nèi)容已經(jīng)不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求。英國(guó)BBC推出的Micro：bit被越來(lái)越多地引進(jìn)中學(xué)校本課程中，它的可視化模塊編程工具簡(jiǎn)化了代碼編寫，能夠輕松地外接各類電子元件支持項(xiàng)目的制作。本文從什么是Micro：bit板出發(fā)，對(duì)Micro：bit課程展開(kāi)詳細(xì)設(shè)計(jì)，為Micro：bit在中學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)施提供了一定的借鑒。課程的有效設(shè)計(jì)與實(shí)施有助于提高學(xué)生的計(jì)算思維能力、自主探究能力和小組協(xié)作能力。

關(guān)鍵詞：Micro：bit; 程序設(shè)計(jì); 教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G633.67 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2020）5-004-002

隨著我國(guó)科技的發(fā)展，信息技術(shù)教育一直在面臨著挑戰(zhàn)，在新課改的大前提下，信息技術(shù)教育的內(nèi)容也要做出相應(yīng)改變。傳統(tǒng)初中信息技術(shù)程序設(shè)計(jì)課程中存在著這樣的誤區(qū)：程序設(shè)計(jì)教學(xué)就是要讓學(xué)生掌握一門計(jì)算機(jī)語(yǔ)言或讓他們記住一些具體的命令和語(yǔ)法，這是對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的極大誤解。程序設(shè)計(jì)課程應(yīng)該側(cè)重于向?qū)W生傳授程序設(shè)計(jì)的思想、理念和方法，強(qiáng)調(diào)解決問(wèn)題過(guò)程中程序設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性、條理性和思維性[1]。

蘇州工業(yè)園區(qū)星湖學(xué)校在百科創(chuàng)意課程教學(xué)中，以Micro：bit開(kāi)發(fā)板為載體，基于微軟MakeCode官網(wǎng)開(kāi)展程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)，項(xiàng)目式的教學(xué)不僅為信息技術(shù)課堂增添了活力，也培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)新思維以及解決問(wèn)題的能力。

一、基于Micro：bit的程序設(shè)計(jì)課程

Micro：bit是一款由英國(guó)電視廣播公司（BBC）專為百萬(wàn)青少年打造的可以塞進(jìn)口袋的超迷你計(jì)算機(jī)。4cm×5cm的微型主板配置有5*5的點(diǎn)陣LED燈，3個(gè)可觸控按鈕，其中包含兩個(gè)可編程按鈕和一個(gè)復(fù)位按鈕，除此之外還配置有內(nèi)置的加速度計(jì)、板載藍(lán)牙、溫度傳感器以及磁力傳感器等。Micro：bit開(kāi)發(fā)板可以通過(guò)鱷魚(yú)夾、引腳以及杜邦線等外接各種電子元件，支持傳感器數(shù)據(jù)的讀取，可以控制舵機(jī)，播放音樂(lè)等，因此能夠基于Micro：bit進(jìn)行各類編程教學(xué)場(chǎng)景的創(chuàng)設(shè)。一個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐讓我們發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目式的教學(xué)能夠更好地支持本課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐，學(xué)生在項(xiàng)目制作的過(guò)程中能夠更好地獲得知識(shí)、掌握方法、提升能力。

二、中學(xué)Micro：bit課程實(shí)施方案設(shè)計(jì)

Micro：bit課程的定位類似于“創(chuàng)客課程”，相對(duì)于傳統(tǒng)課程體系和教育制度，創(chuàng)客課程目前仍處邊緣化境地，并非傳統(tǒng)的“第二課堂”，也非“綜合實(shí)踐活動(dòng)”課程，更非一門“學(xué)科化”的課程，而是一種跨學(xué)科的新型課程[2]。對(duì)于Micro∶bit課程的開(kāi)發(fā)既要基于共性的教學(xué)模式，又要對(duì)課程進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)。

（一）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

1.知識(shí)與技能。（1）熟悉Micro：bit塊語(yǔ)言圖形化編程界面，掌握各個(gè)模塊的具體功能;（2）能夠靈活運(yùn)用Micro：bit塊語(yǔ)言模塊熟練地進(jìn)行圖形化編程;（3）掌握開(kāi)源硬件以及各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)及其功能屬性，結(jié)合Micro：bit設(shè)計(jì)制作出完整的作品。

2.過(guò)程與方法。（1）能夠發(fā)現(xiàn)、分析與分解現(xiàn)實(shí)世界中的問(wèn)題，并使用圖形化編程進(jìn)行設(shè)計(jì)與搭建;（2）在項(xiàng)目制作的過(guò)程中不斷探索，通過(guò)不斷地循環(huán)迭代修改設(shè)計(jì)方案，從而提高科學(xué)探究能力。

3.情感態(tài)度價(jià)值觀。（1）在分組協(xié)作完成項(xiàng)目的過(guò)程中，感受到每個(gè)成員都是團(tuán)隊(duì)中不可或缺的一部分，體會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的魅力，培養(yǎng)合作意識(shí)和互助精神，學(xué)會(huì)與人溝通，培養(yǎng)良好的人際交往能力;（2）在充滿趣味性、實(shí)踐性的課程中，不斷實(shí)踐去解決問(wèn)題，充分培養(yǎng)耐心、細(xì)致、不畏困難的個(gè)性品質(zhì)，促進(jìn)了計(jì)算思維和科學(xué)素養(yǎng)的生成與發(fā)展。

（二）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。皮亞杰認(rèn)為個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展要經(jīng)過(guò)四個(gè)時(shí)期：感知運(yùn)動(dòng)階段（0-2歲）、前運(yùn)算階段（2-7歲）、具體運(yùn)算階段（7-11歲）、形式運(yùn)算階段（11歲-成人）。本課程的實(shí)施對(duì)象是初一學(xué)生，該階段的學(xué)生大多11歲以上。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論，該階段的學(xué)生認(rèn)知發(fā)展剛由具體運(yùn)算階段過(guò)渡到形式運(yùn)算階段，開(kāi)始學(xué)會(huì)類推，具有邏輯思維和抽象思維，能按假設(shè)驗(yàn)證的科學(xué)法則思考解決問(wèn)題。本課程的編程環(huán)境為微軟MakeCode官網(wǎng)，該環(huán)境的突出特點(diǎn)一邊是塊語(yǔ)言，一邊是代碼語(yǔ)言。塊語(yǔ)言就像搭積木一樣，通過(guò)拖拽就可以搭建一個(gè)完整的程序，大部分學(xué)生在小學(xué)時(shí)就已接觸過(guò)Scratch，因此這部分對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)不是難點(diǎn)。本課程主要采用塊語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，這相比于具體編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，解放了學(xué)生的大腦，讓學(xué)生可以在創(chuàng)造和想象上投入更多的精力，促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維的發(fā)展。

2.注重教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性。中華民族偉大復(fù)興的“中國(guó)夢(mèng)”需要?jiǎng)?chuàng)新型人才的培養(yǎng)，隨著中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)總體框架的確定、新課改的實(shí)施，國(guó)家更加注重素質(zhì)教育和人的全面發(fā)展[3]。傳統(tǒng)課程教學(xué)多與現(xiàn)實(shí)生活相脫離，只注重學(xué)生的理論知識(shí)，這對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展是十分不利的。Micro：bit課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)需要貼近生活實(shí)際，基于真實(shí)的問(wèn)題情境，充分培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐探究能力與創(chuàng)新能力。

（三）教學(xué)模式設(shè)計(jì)

1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，采用項(xiàng)目式教學(xué)法。基于真實(shí)問(wèn)題情境的項(xiàng)目式教學(xué)能夠?qū)⒊橄蟮闹R(shí)生活化，學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中能夠靈活運(yùn)用知識(shí)，這樣能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與投入度，使學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)感更強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果更佳。例如：本課程設(shè)置的“我是小園丁”項(xiàng)目基于真實(shí)的問(wèn)題情境，讓學(xué)生利用自制的濕度探測(cè)儀去測(cè)試不同植物的濕度，并為需要灌溉的植物進(jìn)行澆水;“圣誕節(jié)禮物”項(xiàng)目啟發(fā)學(xué)生利用身邊的材料，制作“小音樂(lè)播放器”“八音盒”“遙控汽車”等慶祝即將到來(lái)的圣誕節(jié);“我是小小消防員”項(xiàng)目讓學(xué)生通過(guò)自制的溫度感應(yīng)儀測(cè)試不同地點(diǎn)的溫度;“我愛(ài)做游戲”項(xiàng)目讓學(xué)生通過(guò)模塊化編程制作“飛機(jī)大戰(zhàn)”“憤怒的小鳥(niǎo)”“賽車”等小游戲。這樣的學(xué)習(xí)比教師的直接講授，更能使學(xué)生獲得深刻的體驗(yàn)，使知識(shí)不僅僅停留在理論層面，更具備了應(yīng)用性和遷移性，枯燥的知識(shí)學(xué)習(xí)活動(dòng)變成了一個(gè)包括情感體驗(yàn)在內(nèi)的綜合性活動(dòng)，知識(shí)學(xué)習(xí)的趣味性變得更加濃厚了。