創課教學法讓高中VB 變身有趣課堂
——以《用超聲波傳感器測距》為例

宋紅

（廈門集美中學，福建廈門361021）

創課教學法讓高中VB 變身有趣課堂
——以《用超聲波傳感器測距》為例

宋紅

（廈門集美中學，福建廈門361021）

傳統的高中信息技術教學模式往往注重理論學習，忽略了學生實踐能力的培養，這與我們追求的高信息素養理念相背離。創課教學法的基本教學觀點是“學習即智造”，基本特點是“有創意，能設計，敢動手，樂分享”。[1]作者在高一的VB教學中，嘗試利用VB程序完成對傳感器的控制，構建智能家居模型，對創課教學法進行實踐和探究。實踐證明：結合中學其他學科知識，利用項目驅動，學生對這種可“動手”的VB教學充滿興趣。

創課；智能家居；傳感器；VB編程

一、高中信息技術教學現狀

目前我國大多數城市從小學開始開設信息技術課，到高中階段學生普遍掌握了信息技術理論知識、能編寫小型程序，但難以將編制計算機程序與生活中的一些實際問題相結合，缺乏系統分析解決問題的能力，更缺乏將計算機程序與硬件控制結合的動手能力。

人類發明計算機最初目的就是利用計算機解決實際問題，如果在學生掌握了信息技術理論知識和計算機基本操作的同時，注重培養解決實際問題的能力，提升編寫小型應用程序的能力，對他們學習和工作的發展，都有很大的影響。

二、高中信息技術創課教學設想

素質教育是我國二十一世紀教學改革的重點內容之一。培養用計算機解決問題的理念、提高動手實踐的能力、提升學生的信息素養是信息技術教學的重要任務“以學生為中心是創課教學的重要特點——教師不是主角、不是中心，傳授知識不是目的，學習者發現、發展、享受自己的知識才是目的。”[2]。高一年級《算法與程序設計》是從零起點開始系統的學習VB編程，編程的入門學習是極其枯燥的，找到合適的創課教學方法可以將枯燥的編程學習變得有趣。愛因斯坦說“最重要的教育方法總是鼓勵學生去實際行動。”通過計算機編程，控制傳感器是筆者在高一VB教學中嘗試的一種課堂模式。傳感器是現實生活中常見的一員。我們對它既熟悉，又陌生。傳感器已經廣泛應用在我們的生活中，比如智能手機中的重力感應器、公路上的超速抓拍攝像頭、銀行等門店的紅外感應門、根據濕度和溫度自動調節時間和水量的澆花器等等。傳感器在我們生活中的應用比比皆是。我們可以嘗試由教師指定一個生活仿真項目，以項目驅動的方式，學生以小組為單位，在實驗室實現用計算機程序控制傳感器解決模擬實際問題。

三、高中VB編程創課教學方法與策略

首先要確定實驗項目、布置探究任務，讓學生帶著問題去學。確定好要解決的問題之后，學生根據實驗項目要求，通過小組討論、閱讀導學案、網絡查找、咨詢老師等方式，分析項目要求，制定詳細的實驗計劃，準備好需要的硬件器材，設計制作實驗數據記錄表，最后完成整個實驗報告和自我評價表。在學習條件語句時，我們設計的實驗項目是《用超聲波測距》，下面我們就以這節課為例簡述在高中VB編程創課教學的方法和策略。

選擇一個合適的實驗項目有利于活動的順利開展。在實驗室用VB程序控制傳感器的項目應該貼近生活，圍繞課標，難易適中，符合高中生已有的知識結構，要有較強的實踐性，并能夠將計算機知識與其他學科知識整合。高中生對智能家居充滿興趣，我們圍繞智能家居展開了討論，發現很多家居是自動感應到近距離物體從而開啟運行實現智能的，因此學生們對《用超聲波測距》這個實驗躍躍欲試。在這個試驗中，我們要求測試的數據有實驗桌的高度、工具盒的長、寬、高等，難度值較低，只需將學生在初二物理課已經掌握的回聲測距法，與VB編程中學習的循環結構、條件結構相結合，就能完成。

這個實驗中，最主要的硬件是超聲波傳感器。我們先來了解一下傳感器。傳感器是一種檢測裝置，最大的特點是能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息變換成為電信號或其他形式的信息輸出，滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。通過感受信息、輸出信息，實現自動檢測和自動控制。傳感器之于物體，就像眼睛、鼻子等器官之于人，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體感知外界、并做出相應反應，有了“智能”。這種感知我們可以通過編寫程序實現。

超聲波傳感器的工作原理是計算傳感器發出信號和收到返回信號的時間，已知常溫下的聲波速度，利用“路程=速度*時間”得到超聲波傳感器到障礙物往返的路程，就可以計算出超聲波傳感器距障礙物的距離。

這個實驗項目使用到的程序只包含簡單的do循環語句和if選擇語句，涉及到的循環結構和選擇結構都是編程中的基本結構，但是有一些函數，如程序中獲取時間值函數（QueryPerformanceCounter）獲取超聲波發出和收回的時間，這是學生未學過的，可以在輔助學習的導學案中提供函數的說明和例句參考。程序整體與英語自然語言表達接近，較易讀懂，這也是筆者選擇這個項目的重要原因之一。高一學生雖然只是VB編程的初學者，由于程序結構清晰、簡明，借助老師對程序涉及到的部分語句、函數的注釋和講解，大部分小組能夠完成編程，然后通過修改簡單的數據完成程序控制超聲波傳感器的體驗，掌握程序控制的工作原理，實驗活動的整體完成效果很好。

程序的主體部分如下（節選）：

如果是一道測距離的物理題，高中生不假思索就可以得到答案，但是在VB環境下，如何通過計算機程序控制超聲波傳感器并且計算出需測距離？這是由虛擬問題到現實問題的轉化。不僅需要物理基礎知識和編程基本知識，還需要編程與硬件結合，通過VB程序設計將傳感器與計算機連接起來，達到利用程序控制元件解決問題、獲取所測距離的值的目的。結合物理電路知識，制定詳細的導學案，示意出各種元件的連接方法，讓初學者在硬件連接時作為參考對整個實驗的順利完成起到很大的幫助。

在實驗中，有的數據比如“教室的高度”，學生快速的就可以測量得到，而有的數據比如“工具盒的寬度”，卻無從下手。對比這兩類數據會發現，前者的地面和屋頂均為障礙物面，而后者為一個面的2個端點，由于沒有完全領悟超聲波測距的原理，因此不知道在工具盒的兩端各添加一個障礙物面輔助測量。所以，教師在講解傳感器的工作原理時不能只有表面的理論知識的講解，還應該盡量多一些擴展的引導和啟發，幫助學生把知識點理解透徹并能夠靈活運用。

針對每個任務的評價也是創課教學的重要環節。一個好的評價方式可以客觀的反映每個學生的階段性學習情況，也有利于下一個項目的開展。我們評價的兩大標尺是實驗的完成情況和小組合作的情況，實驗結束，學生根據實驗過程測得數據填寫實驗報告，并且利用攝像頭將實驗結果拍照上傳到教學平臺。這些都成為評價的一部分。另外，每個學生針對分工、合作、互助三個方面對本組其他組員進行評價。參照這些數據，我們完成一個實驗項目的綜合評價，這些數據清晰展現了學生在整個項目活動中的各種問題，有助于我們課堂設計的調整和改進。

四、高中VB編程創課教學的優點

突破了傳統教學的以老師講、學生練為主的模式，在傳統的中學信息技術課程基礎上，融入動手實踐與創新環節，讓學生成為課堂的主體，主動地學習，帶著問題學習，帶著疑問、充滿好奇，學生的學習興趣濃厚。通過項目的規劃、實驗的設計、動手探究，到最終項目的完成，學生的小組合作、規劃創新、實踐操作能力都有了很大的進步。走進實驗室的VB教學打破了中學信息技術只是圍繞鼠標、鍵盤的想法，突破了傳統教學模式僅限于基礎知識訓練的缺點，讓學生體會到信息技術就在我們身邊，VB編程學有所用。

將計算機編程與實際問題結合，與其他基礎學科知識整合，用項目式的學習引導學生將編程理論與實踐相結合，采用硬件實驗研究法，用計算機程序控制電子元件，體現知識的綜合性，體現程序設計解決實際問題的基本理念。讓計算機編程變得貼近我們的生活，充分體現信息技術為生活服務的理念。

五、結語

編制計算機程序控制超聲波傳感器測距僅是在實驗室開展高中VB教學中的普通一堂創課，可開展的例如 《用濕度傳感器自動控制家庭養花》、《點亮LED燈》、《用傳感器測試顏色值》等課程還有很多。陶行知說過“與其把學生當填鴨兒填入一些零碎知識，不如給他們幾把鎖匙，使他們可以自主去開發文化的金庫和宇宙之寶藏。”我們以項目驅動的方式，在硬件實驗中探究，逐漸改變學生被動學習和機械背誦的學習習慣，學生變成主動學習者。學生將課本所學知識在觀察、分析、吸收之后真正學以致用，真正明白信息技術對生活的意義，實現提升學生的信息素養，這是高中信息技術教育的根本。

[1]管雪沨.創課教學法在信息技術教學中的實踐與研究[J].2015(10).

[2]孫建鋒.有一種課叫“創課”[N].中國教育新聞網—中國教師報,2015-11-20.

（編輯：郭桂真）

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：1673-8454（2017）04-0041-03