多維交互 體驗神奇

凌秋虹

Scratch作為圖形化編程軟件，其架構的合理性、指令的多樣性及媒體應用的豐富性非常適合兒童的數字文化創作。在Scratch的奇妙世界里，兒童們創作的作品類型極為豐富。因而，Scratch的橫空出世給小學信息技術課堂帶來了活力，為孩子們的創作提供了別樣的舞臺，極大地滿足了孩子們求趣、求異、求變、求新的天性。

Scratch對學生的影響

江蘇省蘇州市姑蘇區將Scratch引入小學信息技術課堂已有四年之久。通過大量的課堂實踐我們發現，學生熱衷于Scratch模塊的學習，對它的興趣遠超其他內容。在Scratch課堂中，學生們常常樂此不疲、全身心地投入到自己的創作活動中去。學生在創作的過程中想象豐富、勇于創新、大膽實踐。學生創作出的作品個性鮮明、精彩紛呈，讓教師嘆為觀止。事實證明，Scratch的引入對培養學生的邏輯思維能力、創新能力，并對激發學生積極地去創造數字文化作品，都有著積極的意義。

1. 有助于培養學生的邏輯思維能力

邏輯思維能力對孩子的成長是相當有益的，但目前小學階段的課程設置中并沒有這方面的內容。Scratch作為圖形化的編程軟件，很好地將抽象的邏輯概念顯性化，讓學生在完成創作的過程中，通過設計、搭建、反思和完善來建立邏輯思維。教師可以在教學中巧妙地將邏輯思維能力的訓練融入具體的情境中，讓孩子們在感性經驗的支持下逐步向抽象的邏輯推理方面發展，從而形成一定的邏輯思維能力。

2. 有助于激發學生對數字文化作品的創造

借助Scratch，學生能夠設計和創造屬于他們自己的數字文化作品。Scratch能將多種媒體融入其中，自帶圖像編輯器、多樣化的輸入輸出設備等，有效地支持了兒童的數字化表達。除了創作動畫、創編游戲，學生還可以將鍵盤、鼠標、麥克風和傳感器等外部設備融入其中，創作出很多有交互性、非線性類、充滿想象和創意的作品。

3. 有助于培養學生的創新實踐能力

培養學生的創新與實踐能力是基礎教育的意義所在，也是課堂教學的核心目標之一。Scratch能幫助學生運用已有的知識和生活經驗實現系統性、個性化、交互性作品的創作，學生能方便地將自己獨特的思想通過編程的方式加以實現與表達。只要教師在設計教學時給學生留有足夠的空間去想象和創新，學生在設計作品時，所表達的元素就是多樣的，呈現方式也是多樣的。學生在編寫腳本實現某種交互功能時，其解決方法是多樣的，解題思路也是多樣的?？傊赟cratch平臺上，孩子們完全可以憑借自己的智慧和能力積極獨立地思考問題，多方面、多角度、創造性地完成任務，從而將對學生創新能力的培養有效落到實處。

《神奇的賀卡》課堂教學實踐

《神奇的賀卡》是小學五年級的教學內容，學生已掌握了Scratch的常用命令，能實現利用鍵盤、鼠標響應不同的事件。為了體現“賀卡”的神奇之處，筆者將信息技術及傳感器引入其中，將小小“賀卡”呈現內容和控制方式變得豐富。由于此學習內容貼近學生生活，無形中給了學生充分想象與大膽創作的空間，在實際教學中受到了學生喜歡。知識與技能目標有二：一是掌握用麥克風、傳感器來控制對象的原理與方法；二是理解“如果……否則……”指令的意義，能根據不同的偵測條件實現不同的控制。過程與方法目標是，通過自主嘗試、小組合作的方式獲取知識掌握方法。情感、態度與價值觀目標是，通過具體的活動培養學生勇于實踐、勇于探究的精神。以下為教學過程。

1. 趣味導入 感知神奇

師：同學們，今天老師帶來了一張神奇的賀卡，想把它送給即將過生日的同學。你們想看嗎？

師：（演示操作）老師先來點一點（點鼠標），出現了祝福語“生日快樂”。老師再拍一拍（拍鍵盤），瞧，出現了生日蛋糕。老師再來吹一吹（對著麥克風），吹來了漂亮的蝴蝶。老師再把教室的燈關一關，看，在舞臺上出現了美麗的焰火。下面，老師讓它喝點水（杯中放濕度傳感器），瞧，花兒都開了。你們覺得神奇嗎？

師：（揭示課題）今天我們也來創作神奇的賀卡送給你的伙伴吧。（出示板書——神奇的賀卡）

【設計意圖】學習伊始，筆者就像一位魔術師，通過點一點、拍一拍、吹一吹、關一關、濕一濕等動作，讓學生充分感知Scratch的神奇。這樣的設計極大地激發了學生的學習興趣，讓學生以最飽滿的精神狀態投入學習。

2. 嘗試探索 學習新知

（1）嘗試創作，復習舊知

師：老師“拍一拍”拍的是鍵盤，“點一點”點的是鼠標。請同學任選一種方式，在自己的賀卡中為同伴送上祝福語。（出示板書：拍一拍 鍵盤 點一點 鼠標）

師：請說一下自己編寫的腳本的意義，其偵測的內容是什么呢？

（2）學習新知，掌握聲控

師：剛才老師吹來了漂亮的蝴蝶，你們想知道是如何實現的嗎？（出示板書：吹一吹 麥克風）

師：（引出音量值）老師是對著麥克風吹的，老師的聲音是通過麥克風傳遞給電腦。但聲音的音量有大小，那么在Scratch中哪條指令能告訴我們音量的大小呢？

教師演示講解其方法。

師：（記錄數據）請測一下你說話時音量的最小值和最大值分別是多少，并和你的同伴交流一下。

師：（小結）音量值是一個數值，并且是一個變化的數值。

師：（引發想象）剛才老師吹出了蝴蝶，那你們想吹出什么呢？師生交流。

師：（自主嘗試）要實現該功能，其腳本該如何編寫呢？請同學們打開D盤的 “幫助文檔”，邊自學邊嘗試完成。

師：（讀懂腳本）請同學說一說，該腳本代表什么意思？

【設計意圖】從舊知引入，一是讓學生運用已學的“如果……”指令加以應用，為學習“如果……否則……”做好鋪墊；二是讓學生賀卡成品的操控方式更為多元，讓學生收獲成功的喜悅。筆者還為學生制作了聲音控制的“幫助文檔”，讓學生邊自學邊嘗試搭建，這種“做中學”的方式較好地鍛煉了學生獨立思考的能力。掌握“如果……否則……”的含義是本課難點，為此筆者特地安排了讓學生用自然語言來表示其控制原理的環節，并借助流程圖幫助學生理清概念。這樣的設計讓學生在直觀的情境中抽象出其邏輯關系，有效地促進了學生對知識的建構與內化。

（3）學習新知，傳感控制

師：老師關閉電燈后，“賀卡”就放起了煙火。請同學們猜想一下，關燈后什么發生了變化，電腦是如何檢測到的？

教師揭秘，引出Arduino板和光敏傳感器。

教師講解Arduino板的作用及其與傳感器的連接方法。（課件演示）

小組合作，分配任務：每4位同學共用一套設備，1號為記錄員，2號為程序員，3號為設備員，4號為小組長。

師：你能測出當前教室光線的亮度嗎？請思考如何控制其亮度？

師：你能用剛學到的知識，利用光敏傳感器讓你的賀卡變神奇嗎？學生交流后嘗試搭建，有問題可借助幫助文檔。（板書：關一關 光敏傳感器）

學生展示與交流，比比誰的設計更有創意。

【設計意圖】在本環節中，采用小組合作方式完成難度較大的S4A傳感器應用的學習。為使小組學習更為有效，筆者特意讓小組長為組員分配任務然后協同完成。在學習如何用傳感器操控賀卡時，筆者并沒有過多地演示與講解，而是讓學生自主學習并利用剛學到的用聲音控制的知識及原理加以嘗試與應用，從而促進了學生的知識內化和應用。

3. 注重遷移 內化知識

師：剛才老師讓它喝點水，花兒都開了，你們猜猜老師用的是什么傳感器？

師生交流，揭示答案。（板書：濕一濕 濕度傳感器）

師：那么利用濕度傳感器你能讓賀卡變得更神奇嗎？

學生交流。

師：你能用今天學到的本領來實現嗎？有困難的同學可借助幫助文檔。

學生嘗試搭建。

全班交流展示、評價。

【設計意圖】對于濕度傳感器，孩子們還是第一次接觸。但筆者大膽放手，讓學生運用已有的知識加以應用。為了解決學生在搭建中遇到的困難，筆者做了大量的預設，在“幫助文檔”中呈現了學生在創作過程中可能會出現的問題及其原因，旨在讓學生通過自己的努力，積極尋找問題所在，尋求有效對策加以解決與完善，從而培養了學生分析問題和解決問題的能力。

4. 全課小結，總結提升

師：剛才我們通過鼠標、鍵盤、麥克風和傳感器來操控不同的對象，完成了神奇賀卡的制作，這些我們稱之為外部設備。同樣，我們也可以利用它控制電腦做其他有意義的事情，實現各種人工交互功能。希望同學們在將來的學習和生活中不斷努力與實踐，創作出更神奇的作品，老師期待看到你們的精彩。

【設計意圖】借助板書，將控制《神奇的賀卡》的外部設備進行了梳理與總結，并對相關知識進行了拓展與延伸，讓學生對本課內容有較為系統和全面的了解和認識。

課堂教學實踐思考

從本課的教學效果上看，學生完成的比例較高，并且在很短的時間內誕生了一批極富個性化的創意作品，學生得到了別樣的體驗與收獲。通過本課教學，筆者有幾點思考與大家分享。

1. 多維交互，極大地激發了學生的創作欲望

學生創作作品時，鼠標操作、鍵盤控制是常用的控制方式。在本課中，筆者以創編“神奇的賀卡”為任務，從學生已學過的鍵盤、鼠標響應為起點，讓學生逐步掌握聲音控制和傳感控制的方法。讓學生小小年紀就能夠運用常在耳旁聽到的高科技設備（如傳感器），通過自己的實踐實現特定的功能，使學生在感受科學技術的神奇之外，得到了更多的自信與滿足。雖然本課內容較多，但從課堂教學效果來看，學生參與學習的積極性極高，通過賀卡的創編讓學生充分體驗到了Scratch的魅力，為以后的創作奠定了基礎。

2. 軟硬結合，有效地拓寬學生的創作空間

我們知道，Scratch程序以圖形化編程的方式可進行動畫制作、游戲創編。除此之外，其豐富的指令涵蓋了角色響應、廣播響應、鍵盤響應等多種響應方式，其S4A能將鼠標、鍵盤、聲音、光感、溫感等實現多種控制。因此，在如此強大的平臺上，學生可輕松創作各種交互類作品。本課中，筆者主要讓學生在創作神奇賀卡的過程中感知外部設備來控制角色的原理。這樣的設計，使學生在軟硬件相結合的平臺上進行多元創作，有的孩子在舞臺上吹出了大小不同、顏色豐富的泡泡；有的孩子在杯子中倒入水后，讓舞臺出現了美麗的彩虹。總之，孩子在軟硬件結合的平臺上憑借自己的智慧和能力積極獨立思考，多方面、多角度、創造性地完成任務，可謂別出心裁，創意無限。

3. 多種偵測，培養了學生解決問題的能力

在本課中，通過外部設備的控制及腳本的編寫，根據不同的偵測條件實現不同的功能，從編程角度來看，其核心為偵測指令及“如果……”指令的使用。對于五年級的學生來講，其思維從具體形象思維逐步向抽象邏輯思維過渡，但抽象邏輯思維在很大程度上仍以感性經驗為主，具有很大的直觀性。為此在本課中，筆者讓孩子們在完成賀卡制作的過程中，通過對角色的需求分析，找出合理判斷條件，梳理出各角色間特有的邏輯關系，再通過指令的搭建、測試與調整，讓孩子們在創作的過程中逐漸感悟“如果……否則……”的含義，使學生在理解的基礎上根據特定的條件尋求對策，從而培養了學生分析問題和解決問題的能力。

（作者單位：江蘇蘇州市姑蘇區教師發展中心）