在小學編程教學中培養學生信息素養

狄萬園

一、案例背景

2017年12月市教研室組織了scratch聯盟校優質課比賽，執教了此課。本節課《水果鋼琴》，主要教學內容是關于讀取傳感器的運用，通過利用電容檢測模塊及模塊工作原理運用，制作水果鋼琴，寓教于樂。

二、案例設計

本節課前后磨課了三次，一開始教學目標的偏移到第二遍重難點的突破，到最后一遍重難點的把握、教學環節的設計、拓展環節的提升，旨意在培養學生的計算思維、信息素養，其實我們執教者也受益匪淺。

【案例一】

情境導入環節：

（視頻導入。）

師：音樂家用水果彈鋼琴，請學生上臺玩一玩已制作好的水果鋼琴。為什么水果可以發出聲音呢？而且是鋼琴的聲音？這架水果鋼琴是如何制作而成的呢？同學們愿不愿意和老師開啟這節課的探索之旅呢？

出示課題：《水果鋼琴》

案例分析：學情定位

六年級學生已經掌握了一定的計算機知識和操作技能，具備一定的信息素養。他們熟悉scratch軟件，了解as-board板子。他們正在由具體形象思維逐步向抽象思維過渡，他們的思維活躍、想象力豐富，好奇心強，樂于動腦。同時又有一定的動手能力和自學能力，通過五年級對AS的學習，相信他們可以創作出不同的作品。學生是學習的主體，是意義建構的主動者，同時學生的動手能力強，所以在自主學習中有利于學生發現問題、探索新知、提高能力、培養信息素養。本課采用視頻導入，從美妙的音樂、嫻熟的彈奏技藝方面出發，激發學生的興趣，引入課題。

【案例二】

新授環節：

師：其實老師是運用了Arduino板子上讀取電容值這個傳感器做的水果鋼琴。傳感器可以感應生活中的數值變化，從而有不同的反映。比如溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器等等都與我們的生活息息相關。而你們看到的這根線它叫作杜邦線，它的作用就是將Arduino板的引腳進行延伸。一根線兩頭，一頭有插孔的是接在Arduino板數字口的白色信號針腳上。另一頭則插在你所選的物體上，如你面前的水果。任務一：用杜邦線連接Arduino板。學生嘗試連接。模擬簡譜7個音，1（do）2（ruai）3（mi）4（fa）5（so）6（la）7（xi）連接7根杜邦線。提示要記住所接的端口號，保證接線的有序性。

學生開始連接水果，教師提示將水果擺放好。

師：水果鋼琴搭建好了，我們怎么判斷自己是否彈奏了水果呢？如何驗證呢？原來Arduino板讀取電容值這個傳感器模塊還可以通過軟件讀取彈奏時所產生的值，這個值叫作電容值。

案例分析：聚焦細節

用問題去探究，指引學生勤于思考，樂于探究。對于新的事情，需要和學生講解。讓學生在自己探究過程中，發現問題，嘗試自己解決問題。此環節設計意在引導學生如何設計出模擬鋼琴的按鍵并讓水果發出聲。

【案例三】

拓展環節：

師：觸碰水果產生了電容值的變化，那是否可以將這個值運用到彈奏水果時發出不同的聲音呢？比如鋼琴中Do的音？可以實現嗎？

師：演示操作。因為選擇的是鋼琴這個樂器，所以在聲音控件中選擇（1）即鋼琴。

師：樂器確定了，程序呢，如何讓鋼琴的Do發出來？這是個條件語句。如果……那么……，然后在聲音控件中有彈奏……

師：當滿足按與不按所產生的值之間這個條件是不是就可以發出所選的音調？

師：測試非常成功，通過觸碰水果，發出聲音。

（人體觸碰水果，通過杜邦線引起管腳電容的變化，通過軟件讀取）

生：戴耳機測試，體驗成功的喜悅。

案例分析：教師引導學生設計出模擬鋼琴的按鍵并讓水果發出聲。

此環節直接灌輸給學生所有的程序，而是通過一個個的問題引導學生，最后設計出程序，學生的主體地位得到充分的體現。

三、案例反思

本課主要是根據傳感器單元中讀取電容值這一傳感器作為知識點，教授學生制作出水果鋼琴，寓教于樂。

本節課采用的是小組合作學習模式。兩位學生一臺電腦，一個Arduino板，不限數量的杜邦線。在新授環節，講授了“電容值”這一概念，任何物體都有電容值，如何讀取呢？可以用軟件AS—block編程序讀取出來。學生在了解任務后，大膽進行小組合作，通過教師演示，自己探索，發現杜邦線可以進行Arduino板引腳的延伸，再用軟件讀取電容值。然后將杜邦線的另一頭連接到準備好的水果上，用軟件讀取敲擊水果后的電容值。學生在這部分掌握得都不錯，每一小組都完成了任務。

用軟件編發出鋼琴聲音程序環節，我選擇了教師演示，學生嘗試操作。兩人合作完成最后的程序，然后不斷進行測試，彈奏簡單的音符。最后的主題活動：演奏歌曲的環節，由學生自由發揮，學生很有成就感。

對于這一整堂課，能夠突破重難點，我自己還是比較滿意的。但是其中還存在著許多的不足，尤其在最后一個主題活動的環節中，由于設備的單一性，很多學生雖然都完成了水果鋼琴的制作，但都是和老師制作的一樣，沒有達到我預期個性化創作的效果。因此，在新課標的理念下，教師還是要多培養學生主動發現、主動探究的學習方法，促進學生思維和創造力的發展，培養他們的計算思維和核心素養。

編輯 段麗君