淺談主題化教具在物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)中的運(yùn)用

郝衛(wèi)

【摘要】“物聯(lián)網(wǎng)”對(duì)學(xué)生而言，是一個(gè)全新的概念，概念的構(gòu)建需要一步步累積，在表層到內(nèi)涵逐步豐富，在了解其基本含義的基礎(chǔ)上，才能理解其特征，領(lǐng)會(huì)其應(yīng)用。嘗試以教師創(chuàng)意作品——?jiǎng)?chuàng)想圖書館為抓手，創(chuàng)設(shè)一體化情境，實(shí)施浸潤(rùn)式教學(xué)，設(shè)置多層次任務(wù)，“深度”走近物聯(lián)網(wǎng)，激發(fā)探究興趣，體驗(yàn)實(shí)踐過程，成就創(chuàng)新成果。

【關(guān)鍵詞】主題化教具 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué) 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）36-0111-02

21世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，學(xué)生對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)、娛樂、交流等功能有一定的體會(huì)。被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展的物聯(lián)網(wǎng)概念正式提出近十年歷史，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，在于物體間的通信，以及相互間的在線互動(dòng)，這是一項(xiàng)很難想象的技術(shù)進(jìn)步，但正逐漸展現(xiàn)在我們眼前。學(xué)生或多或少地接觸過物聯(lián)網(wǎng)，如運(yùn)用手機(jī)“我查查”比價(jià)等，卻不知道這就是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。“物聯(lián)網(wǎng)”對(duì)學(xué)生而言，是一個(gè)全新的概念，概念的構(gòu)建需要一步步累積，由表層到內(nèi)涵逐步豐富，在了解其基本含義的基礎(chǔ)上，才能理解其特征，領(lǐng)會(huì)其應(yīng)用。

創(chuàng)想是小學(xué)高年級(jí)段的實(shí)踐主題，旨在引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作嘗試用傳感電子創(chuàng)意設(shè)計(jì)智能模塊及組件、瘋狂的畢加索、3D造型模塊進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)未來的設(shè)施，教室、客廳、游藝室……了解傳感電子設(shè)備的工作原理，認(rèn)識(shí)電子元件，完成拼裝，創(chuàng)意搭建外包裝，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能，初步形成物聯(lián)網(wǎng)概念，在動(dòng)手實(shí)踐、合作探究過程中具有自主觀察、自主質(zhì)疑、自主探索、自主評(píng)價(jià)與處理信息的能力。拓展思維空間，樹立創(chuàng)新意識(shí)、合作意識(shí)，提升科學(xué)素養(yǎng)，體驗(yàn)科技與藝術(shù)相結(jié)合的魅力。

如何在教學(xué)中達(dá)成預(yù)期的目標(biāo)呢？嘗試以教師創(chuàng)意作品——?jiǎng)?chuàng)想圖書館為抓手，立桿示意，融會(huì)貫通。

一、創(chuàng)想圖書館的設(shè)計(jì)

創(chuàng)想圖書館主要分為三部分：整體外觀搭建、傳感電子設(shè)備創(chuàng)意設(shè)計(jì)、瘋狂畢加索設(shè)計(jì)與繪畫。

1.整體外觀凸顯地域情懷

圖書館整體為輪船造型，源于生活在海邊的孩子們對(duì)船那份別樣情懷，給予學(xué)生生活的構(gòu)建，更具有親切感，更易于學(xué)生接受。這是運(yùn)用3D造型模塊進(jìn)行搭建的。

2.傳感設(shè)備貼合主題特點(diǎn)

根據(jù)圖書館的特點(diǎn)，選擇了四種電子傳感設(shè)備進(jìn)行融合：

（1）Meme卡：這是用身份證號(hào)作為編碼的身份標(biāo)簽，入館、室、區(qū)的通行證，進(jìn)館刷卡，同時(shí)人流量計(jì)數(shù)器數(shù)字進(jìn)一，便于統(tǒng)計(jì)和管理。

（2）紅外線感應(yīng)燈：圖書館內(nèi)全部采用紅外線感應(yīng)燈，當(dāng)需要查找圖書、瀏覽閱讀，范圍內(nèi)的燈自動(dòng)打開，人離開后，燈自動(dòng)關(guān)閉。

（3）迷你音箱：每一個(gè)書架上都有一個(gè)圖書信息查詢器，書架所有圖書信息都在上面，通過聽取圖書概要，選擇需要的圖書。

（4）防盜報(bào)警器：閉館了，防盜報(bào)警器開啟，以策安全。

3.畢加索注重創(chuàng)意互動(dòng)

瘋狂的畢加索也是利用3D造型模塊進(jìn)行外觀造型，將電子元件進(jìn)行組裝后，因?yàn)橛休喿印⑺使P，觸發(fā)紅外線感應(yīng)器，小車運(yùn)行，畫出圓形，在這個(gè)基礎(chǔ)上再進(jìn)行未來圖書館的創(chuàng)意繪畫，是一個(gè)可互動(dòng)的設(shè)備。

二、創(chuàng)想圖書館的使用

這件教具是一件綜合性的示范作品，具有可反復(fù)拆卸、組裝的特點(diǎn)，學(xué)生也可操作、使用，在學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)概念的形成過程中起到層層推進(jìn)的作用。

1.情境激趣，初識(shí)物聯(lián)

以一段學(xué)生在創(chuàng)想圖書館愜意閱讀的情景短片作為開課，學(xué)生對(duì)短片中圖書館中強(qiáng)大的智能設(shè)備興致勃勃，趁勢(shì)而動(dòng)，實(shí)物展現(xiàn)創(chuàng)想圖書館，請(qǐng)同學(xué)們親自進(jìn)行功能操作，對(duì)傳感設(shè)備產(chǎn)生濃厚的興趣。追問學(xué)生：生活中發(fā)現(xiàn)哪些地方還用到了傳感設(shè)備？因?yàn)橛兄庇^的感知體驗(yàn)，學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉出許多身邊的傳感裝置：自動(dòng)洗手機(jī)、烘干機(jī)、煙霧報(bào)警器、停車場(chǎng)監(jiān)控……認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)中的“物”是智能的物，正是這樣的電子傳感器、電子標(biāo)簽、條形碼、二維碼等才使這些物擁有“理解、傳輸信息的能力”，從而成為智能的“物”，理解物聯(lián)網(wǎng)的目的是為了方便識(shí)別、管理和控制。

2.拆件破館，探尋物聯(lián)

讓學(xué)生親手拆掉創(chuàng)想圖書館，這個(gè)“破壞”的過程，學(xué)生知道運(yùn)用3D造型模塊進(jìn)行外觀搭建時(shí)鉚釘?shù)倪B接、拆卸方法，開始一些“老實(shí)”孩子用手去掰離鉚釘，沒幾下，小手就疼了，“偷懶”孩子見此低頭到處找東西，試著用配備的扳手來起，自然輕松起下，得意之余發(fā)現(xiàn)這兩種方法起下的鉚釘是不一樣的：前者分離，后者仍為一體，再要連接模塊時(shí)，前者極易松離，后者一步到位，且十分穩(wěn)固，再也沒有“出力不討好”的了，方法基本掌握；探究瘋狂畢加索“三點(diǎn)成面”的基本原則，這是“畢加索”作畫的基礎(chǔ)，學(xué)生在拆裝后自然懂得此法則的重要性。學(xué)生親自經(jīng)歷了探究的過程，獲得了方法，內(nèi)化為技能。

在初步感知物聯(lián)網(wǎng)后，學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)僅僅停留在概念層面，借助于“破壞”的過程，學(xué)生探知傳感設(shè)備組裝原理：感知—傳輸—處理，再將其與“人處理信息的過程”相類比，得出物聯(lián)網(wǎng)“全面感知—可靠傳輸—智能處理”三個(gè)基本特征，變抽象為形象，從而深刻理解物聯(lián)網(wǎng)工作原理。

3.智慧構(gòu)建，展望物聯(lián)

出示套盒，30多種元件、配件，組成十幾種電子設(shè)備，學(xué)生亦就欣然接受，信手拈來了。接下來小組設(shè)計(jì)“創(chuàng)想XXX”思路開闊、創(chuàng)意無限，紛紛以未來物聯(lián)網(wǎng)工程師的身份大展身手。“創(chuàng)想我的教室”，擁有穿衣級(jí)別提示、智能監(jiān)測(cè)預(yù)警、無線紅外布防、遠(yuǎn)程控制電器等功能；“創(chuàng)想多功能桌椅”配備萬向輪、感應(yīng)鎖小書柜、可翻折書板、紅外坐姿提醒裝置等；“創(chuàng)想會(huì)說話的小藥箱”，語音說明所吃藥品名稱、數(shù)量、性質(zhì)等，感應(yīng)燈自動(dòng)點(diǎn)亮……心中有藍(lán)圖，天地更廣闊，基于智慧生活的構(gòu)建，讓學(xué)生在現(xiàn)有生活的基礎(chǔ)上，創(chuàng)意未來生活，在展示、交流、辯論的后，學(xué)生深度感受“物聯(lián)網(wǎng)”給人們生活帶來的便捷。學(xué)生滿懷憧憬，并朝著這個(gè)方向努力，立志將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，創(chuàng)客的種子悄然萌發(fā)，著眼于學(xué)生的終身發(fā)展。

三、主題化教具的作用

1.借助主題化教具，創(chuàng)設(shè)一體化情境，實(shí)施浸潤(rùn)式教學(xué)。情境式教學(xué)是綜合實(shí)踐活動(dòng)課程教學(xué)常用的教學(xué)手段，情境的創(chuàng)設(shè)引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增加學(xué)習(xí)趣味性。借助創(chuàng)想圖書館這一情境，由點(diǎn)及面展開教學(xué)，為抽象的物聯(lián)網(wǎng)這一新生概念賦予具體情境，同時(shí)將這一情境貫穿于整節(jié)課，使得課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)更趨于完整，首尾呼應(yīng)渾然一體，實(shí)現(xiàn)了浸潤(rùn)式教學(xué)。

2.依托主題化教具，設(shè)置多層次任務(wù)，“深度”走近物聯(lián)網(wǎng)。本節(jié)課采用“思”“學(xué)”“踐”“悟”這四個(gè)層次的任務(wù)引領(lǐng)學(xué)生逐步走近物聯(lián)網(wǎng)，深入了解物聯(lián)網(wǎng)，通過這四類不同層次的任務(wù)，從邏輯思維、語言表達(dá)、設(shè)計(jì)能力等多個(gè)角度對(duì)學(xué)生進(jìn)行鍛煉，使得學(xué)生走近物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是走馬觀花的觀賞，而是更有深度的探索與創(chuàng)新。

主題化教具，讓抽象變得具體，讓復(fù)雜變得簡(jiǎn)單，讓枯燥變得生動(dòng)，期待著哪一天學(xué)生變成老師，讓創(chuàng)意與精彩不斷延伸。