基于互聯(lián)網(wǎng)+的Scratch+物聯(lián)云課堂教學(xué)實(shí)踐

柏菊花 陶秋榮

摘 ?要 基于“Scratch+物聯(lián)”課堂教學(xué)背景分析，具體描述應(yīng)用UMU互動(dòng)云平臺(tái)和希沃白板移動(dòng)授課輔助線上、線下授課的實(shí)施方法與策略。中小學(xué)信息技術(shù)課堂應(yīng)充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”優(yōu)勢(shì)，比如利用互動(dòng)云平臺(tái)共建、共享資源，盡量給學(xué)生提供適合的、精準(zhǔn)的教育方式，讓不同性格、不同水平的學(xué)生都得到良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng)+;云課堂;Scratch+物聯(lián);信息技術(shù);UMU互動(dòng)云平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G434 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）21-0055-03

1 前言

2012年，易觀國(guó)際董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官于揚(yáng)首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”理念。“互聯(lián)網(wǎng)+”是“互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)”，但并不是簡(jiǎn)單的兩者相加，而是利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)[1]。云課堂是利用云計(jì)算實(shí)現(xiàn)高效訪問、便捷操作、實(shí)時(shí)互動(dòng)和開展線上線下教學(xué)活動(dòng)的課堂教學(xué)形式。其依靠技術(shù)實(shí)時(shí)推送，及時(shí)提供幫助、過程記錄等功能，為教學(xué)營(yíng)造連貫的課上課下主題氛圍[2]。

2 UMU互動(dòng)云平臺(tái)輔助教學(xué)的可行性分析

UMU互動(dòng)云平臺(tái)是典型的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的服務(wù)，最大的特點(diǎn)是創(chuàng)建課程非常方便，不需要復(fù)雜的圖文、視頻等編輯軟件，手機(jī)就完全能夠支持完整的課程搭建。微課、微視頻等的制作與上傳非常快捷與方便;平臺(tái)支持多種類型的互動(dòng)、考評(píng)、直播、大屏幕等，讓課堂更豐富、生動(dòng)和有效;課程分享方便，支持注冊(cè)登錄學(xué)員與非注冊(cè)學(xué)員;多種方式輔助管理學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)度或者出勤管理等，如短信、微信、郵件等方式;支持分層教學(xué)，智能分配教學(xué)資源。對(duì)于學(xué)習(xí)者來說，知識(shí)去中心化，每個(gè)學(xué)習(xí)者的互動(dòng)都會(huì)參與分享。

3 基于UMU互動(dòng)云平臺(tái)的“Scratch+物聯(lián)”教學(xué)案例分析

學(xué)情分析 ?本研究中討論的對(duì)象是六年級(jí)的學(xué)生。六年級(jí)的學(xué)生經(jīng)過了一學(xué)期的學(xué)習(xí)，熟悉部分傳感器，基于以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生的問題主要在于：

1）不知如何建立軟件與硬件的聯(lián)系;

2）不明白硬件連接細(xì)節(jié);

3）學(xué)生的接受水平參差不齊，差異非常大，有部分學(xué)生想學(xué)，卻無法跟上教學(xué)進(jìn)度。

本節(jié)課是接待澳大利亞訪問團(tuán)的一次公開課，其中部分澳大利亞的學(xué)生參與了本節(jié)課的教學(xué)。由于文化差異以及語言的障礙，課程不能設(shè)計(jì)太難，以體驗(yàn)、互動(dòng)為主。

課題：摩爾斯電碼 ?選擇該知識(shí)點(diǎn)作為交流的內(nèi)容，首先，內(nèi)容本身在國(guó)際上曾經(jīng)廣泛應(yīng)用;其次，在中外交流可能存在語言障礙時(shí)，可以通過摩爾斯電碼來傳遞信息;最好，摩爾斯電碼硬件搭建簡(jiǎn)單，便于接受。

教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)分析

1）教學(xué)目標(biāo)分析：

①通過視頻與游戲，讓學(xué)生掌握摩爾斯電碼的編碼規(guī)則;

②讓學(xué)生在讀懂與了解摩爾斯電碼的基礎(chǔ)上，模擬電報(bào)員的收?qǐng)?bào)過程，準(zhǔn)確翻譯出電碼的內(nèi)容;

③結(jié)合遙感按鍵讓蜂鳴器按照摩爾斯電碼的規(guī)則發(fā)出電報(bào);

④對(duì)傳感器的應(yīng)用進(jìn)行拓展遷移，嘗試探究用LED燈能否模擬摩爾斯電碼。

2）教學(xué)重點(diǎn)：

①了解摩爾斯電碼的編碼規(guī)則;

②能夠讀懂簡(jiǎn)單的摩爾斯電碼并準(zhǔn)確翻譯;

③結(jié)合遙感按鍵讓蜂鳴器按照摩爾斯電碼的規(guī)則發(fā)出電報(bào)。

3）教學(xué)難點(diǎn)：

①讓學(xué)生掌握摩爾斯電碼的編碼規(guī)則;

②讓學(xué)生用傳感器模擬摩爾斯電碼的發(fā)報(bào)過程。

多媒體設(shè)備準(zhǔn)備

1）希沃白板5最新版電腦端與手機(jī)移動(dòng)端APP;

2）UMU互動(dòng)平臺(tái);

3）極域電子教室。

教學(xué)實(shí)施過程分析

1）課前翻轉(zhuǎn)。江蘇省在小學(xué)推行Scratch編程教學(xué)，模塊化搭建平臺(tái)，學(xué)生易于接受與學(xué)習(xí)。限于Scratch平臺(tái)的局限，純軟的環(huán)境不能滿足學(xué)生的需求，有很多創(chuàng)意需要另外搭建硬件，因此誕生了“Scratch+物聯(lián)”。“Scratch+物聯(lián)”綜合各種傳感器硬件以及編程，重點(diǎn)考查學(xué)生的創(chuàng)意以及設(shè)計(jì)思維。課堂上實(shí)施“Scratch+物聯(lián)”教學(xué)，對(duì)學(xué)生來說，不僅要求他們能實(shí)現(xiàn)程序，還要能完整搭建硬件。

“Scratch+物聯(lián)”課程軟硬結(jié)合，對(duì)于很多學(xué)生來說是個(gè)挑戰(zhàn)。有時(shí)候并不是知識(shí)點(diǎn)本身太難，而是學(xué)生在軟硬結(jié)合時(shí)缺乏足夠的時(shí)間去理解，課堂上被動(dòng)跟著教師步步操作，一旦出錯(cuò)，在有限時(shí)間內(nèi)很難完成任務(wù)。因此，每次課程之前，筆者將完整的課程按照知識(shí)點(diǎn)建立在UMU互動(dòng)平臺(tái)上，通過QQ或者曉黑板推送至家長(zhǎng)群，一旦需要，學(xué)生在家可以隨時(shí)查看學(xué)習(xí)內(nèi)容，提前了解知識(shí)點(diǎn)，還可以提前參與互動(dòng)。教師也能提前掌握學(xué)生可能出現(xiàn)的瓶頸在哪里。

圖1、圖2、圖3分別是課程封面、課程目錄和課程分享碼。

2）課中學(xué)習(xí)。

①情境導(dǎo)入：了解電報(bào)員的工作。課程開始之前先播放一段電視劇中的短視頻，視頻中播放的是電報(bào)員神情專注，正在電報(bào)機(jī)上緊張地操作。學(xué)生通過觀看這段視頻，大多能說出這是電報(bào)員在工作。接著，教師提問：同學(xué)們是否想體驗(yàn)電報(bào)員的工作呢？通過這個(gè)視頻和提問，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生逐步了解課程的主題與電報(bào)員相關(guān)。

②破冰游戲：體驗(yàn)電報(bào)員的工作之翻譯情報(bào)。首先，教師介紹電報(bào)員工作的重要性：“電報(bào)員工作在通信不發(fā)達(dá)時(shí)期，尤其是二戰(zhàn)時(shí)期是非常重要的。它關(guān)系著戰(zhàn)爭(zhēng)敵對(duì)雙方的策略、用兵，甚至能夠決定一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗。因此，合格的電報(bào)員必須非常熟悉電報(bào)的規(guī)則，知道電報(bào)的含義，工作時(shí)必須全神貫注，不能有差錯(cuò)。”良好的開端是成功的一半。游戲的順利實(shí)施不僅能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，更貫穿本節(jié)課中發(fā)送電報(bào)的主要任務(wù)的順利完成，學(xué)生認(rèn)真執(zhí)行任務(wù)的態(tài)度和對(duì)規(guī)則的充分了解非常重要。

任務(wù)要求：聽視頻中的長(zhǎng)短音;用筆按順序記錄每個(gè)長(zhǎng)短音，長(zhǎng)音用“—”表示，短音用“·”表示;請(qǐng)?jiān)诩埳蠈⒂涗浐玫姆?hào)轉(zhuǎn)換成字母;對(duì)照UMU平臺(tái)“我是收?qǐng)?bào)員”項(xiàng)目中的圖，將答案寫在平臺(tái)中。

為了減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)擔(dān)并保證游戲順利實(shí)施，提高學(xué)生的成就感，課堂破冰游戲只要求學(xué)生能分辨摩爾斯電碼的長(zhǎng)短，因此，破冰游戲的實(shí)施由教師逐個(gè)播放。游戲的規(guī)則不能完全解釋摩爾斯電碼，因此，在本環(huán)節(jié)的最后需要正式解釋摩爾斯電碼，以確保學(xué)生對(duì)摩爾斯電碼有較為全面的認(rèn)識(shí)。本環(huán)節(jié)知識(shí)點(diǎn)以短視頻的形式在課堂播放，同時(shí)在UMU互動(dòng)平臺(tái)提前推出，方便學(xué)生提前了解。

③實(shí)戰(zhàn)演習(xí)：體驗(yàn)電報(bào)員的工作之發(fā)送情報(bào)。

【問題1】作為一名合格的電報(bào)員，不僅要讀懂電報(bào)，還要能將電報(bào)準(zhǔn)確發(fā)送出去，結(jié)合已學(xué)的“Scratch+物聯(lián)”知識(shí)思考，準(zhǔn)確發(fā)送情報(bào)需要哪些準(zhǔn)備工作？

要求學(xué)生舉手回答。

【答問題1】本節(jié)課我們需要從軟硬件方面來規(guī)劃摩爾斯電碼的發(fā)報(bào)過程，軟件即通過mDesigner3.0編輯塊語言實(shí)現(xiàn)，硬件方面需要結(jié)合各種傳感器實(shí)現(xiàn)。

【問題2】本節(jié)課摩爾斯電碼的發(fā)報(bào)可能會(huì)用到我們這里的哪些硬件呢？

要求在UMU互動(dòng)平臺(tái)中通過目錄找到項(xiàng)目：“選出你需要的傳感器，你認(rèn)為這些輸入與輸出設(shè)備中哪些可以用于模擬摩爾斯電碼？”打開項(xiàng)目，選出答案。

這些傳感器有些是學(xué)過的，有些是沒有接觸過的。為了防止學(xué)生遺忘或者因?yàn)椴皇煜鞲衅鞫x錯(cuò)，對(duì)選項(xiàng)中的傳感器簡(jiǎn)單給出介紹。

【答問題2】本節(jié)課我們主要應(yīng)用輸入設(shè)備搖桿按鍵，模擬摩爾斯電碼的發(fā)報(bào)控制，應(yīng)用輸出設(shè)備蜂鳴器模擬摩爾斯電碼的聲音。

【問題3】硬件如何搭建？

【答問題3】通過希沃白板展示問題解決。

【問題4】硬件已經(jīng)確定了，軟件怎么實(shí)現(xiàn)呢？

要求學(xué)生舉手回答，并用自然語言描述過程，句式如：當(dāng)……就……

【答問題4】當(dāng)遙感按鍵上鍵（或其他方向鍵）被抬起時(shí)，蜂鳴器就發(fā)出“嘀”（短）音;當(dāng)遙感按鍵下鍵（或其他方向鍵）被抬起時(shí)，蜂鳴器就發(fā)出“嗒”（長(zhǎng)）音。

要求對(duì)照摩爾斯電碼表，學(xué)生之間相互發(fā)報(bào)并翻譯電報(bào)。

教師隨時(shí)將學(xué)生的搭建問題以及作品通過希沃白板進(jìn)行展示。

【問題5】為什么發(fā)出的電報(bào)同伴無法翻譯或者翻譯不準(zhǔn)確？

【答問題5】學(xué)生的問題主要是發(fā)報(bào)者的報(bào)文間隔不明顯，導(dǎo)致收?qǐng)?bào)員不知道從何處停頓。電報(bào)的基本組成是長(zhǎng)短音，但是不同的字母或者詞組之間需要用間隔區(qū)分。

要求對(duì)照摩爾斯電碼表，修改塊語言中的時(shí)間間隔，再與同伴互相收發(fā)電報(bào)。

【問題6】為什么有的同學(xué)反映，蜂鳴器聲音不夠響，聽起來比較困難？

【答問題6】蜂鳴器的聲音的大小與頻率有關(guān)，頻率越高，音調(diào)越高。

要求通過軟件修改塊語言中的頻率參數(shù)，重新調(diào)試電碼效果。

④特殊電碼：摩爾斯電碼的應(yīng)用拓展。

【問題情境】播放短視頻：

二戰(zhàn)時(shí)期，日本戰(zhàn)俘通過眨眼的頻率向上級(jí)傳遞情報(bào)：“不要救我。”

討論：夜晚在野外迷路了，在手里只有一個(gè)手電筒能用的情況下，如何發(fā)送求救信息？

討論小結(jié)：可以利用手電筒光的點(diǎn)亮頻率傳遞求救信息，比如“SOS”。

要求選用已經(jīng)學(xué)過的LED彩燈，通過遙感按鍵控制亮光的頻率發(fā)出求救信號(hào)。

⑤課堂知識(shí)點(diǎn)總結(jié)。通過希沃白板工具思維導(dǎo)圖對(duì)本節(jié)課要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)與回顧。用思維導(dǎo)圖的方式呈現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)要點(diǎn)，清晰呈現(xiàn)課堂的邏輯結(jié)構(gòu)，有助于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的回憶。

4 結(jié)語

教育心理學(xué)認(rèn)為，不同性格的學(xué)生其學(xué)習(xí)方式各不相同，性格外向的學(xué)生更善于課堂表達(dá)，容易獲得較多的社會(huì)資源和較高的認(rèn)同感;反之，性格內(nèi)向的學(xué)生更傾向于獨(dú)立思考，往往容易被忽視。這些學(xué)生真的一無是處嗎？或許只是缺少一個(gè)讓他們表達(dá)的平臺(tái)。因此，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)遵循自身的天賦努力發(fā)展非常重要。信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)該發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì)，集中整合優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源，利用互聯(lián)網(wǎng)給不同個(gè)性、不同水平的學(xué)生提供適合的、精準(zhǔn)的教育方式，讓每個(gè)學(xué)生都得到良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]互聯(lián)網(wǎng)+[DB/OL].https：//baike.baidu.com/item/%E4%BA%92%E8%81%94%E7%BD%91+/12277003.

[2]楊歡.基于移動(dòng)終端的云課堂教學(xué)互動(dòng)策略研究[D].武漢：華中師范大學(xué)，2017.