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发布时间：2020-05-27 17:37所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
摘要：文章以篮球计数器作品的设计和制作为例，详细介绍了项目提出的背景以及项目的具体实施过程，从而为基于Micro:bit开源板的大班额普惠式创客教育项目的开展引出了框架，保证了大班额普惠式创客教育较好的课堂的效果。 关键词：Micro:bit;创客教育;普惠 M
摘要：文章以“篮球计数器”作品的设计和制作为例，详细介绍了项目提出的背景以及项目的具体实施过程，从而为基于Micro:bit开源板的大班额普惠式创客教育项目的开展引出了框架，保证了大班额普惠式创客教育较好的课堂的效果。
关键词：Micro:bit;创客教育;普惠
Micro:bit是由英国广播电视公司(BBC)推出的专为青少年编程教育设计的微型电脑开发板，它身形小巧，结构简单，硬件模块功能高度集成化，结合图形模块化编程方式，学习门槛低，通过基于Micro:bit开源板的大班额普惠式教学实践，结合相应的扩展板和电子元件，引导孩子们灵活运用Micro:bit编程环境进行项目式创意制作，以达到激发学生探究兴趣，提高学生问题解决能力和编程思维能力。
“篮球计数器”项目设计的背景介绍篮球是学生们特别喜欢的一项体育运动，我校作为篮球特色学校，更是将篮球的相关技巧训练带到了校园生活的每一天，进球那一刻的喜悦和成就感也是每位学生都想体验获得的，但如何在进球时自动记录分数是学生们想解决的问题，因此有学生提出想通过Micro:bit开源板结合Robotbit扩展板和电子元件制作一个简易的“篮球计数器”，想要实现的效果是，开机时Micro:bit的显示屏上有图标显示，然后显示初始分数“0”，每进一个球，Micro:bit显示屏上的分数加“1”。
此项目一经提出便获得了大量小粉丝的追捧，于是这个大班额项目就开始着手实施了起来。“篮球计数器”项目的具体实施过程“创客教育”是创客文化与教育的结合，是培养学生跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。它倡导造物，鼓励分享。“篮球计数器”项目也整合了各知识领域的内容，如，篮筐用什么材料制作，需要用到什么电子元件，各电子元件分别扮演了什么角色、实现了什么功能，线路怎么连接等都是学生们需要解决的问题。
学生们在作品制作的过程中能够将各个领域涉及到的知识整合，从而培养了自己团队协作的能力和问题解决能力。整个项目需要4课时的时间才能完成，具体而言，该项目的实施主要分为以下几个步骤：课前激趣，明确该项目的目标状态该阶段为学生展示简易的“篮球计数器”的项目成品，演示成品最终要实现的程序效果，让学生明确自己最终要完成的目标是什么。然后学生四人一小组，以小组为单位讨论该项目的外观怎么设计，需要用到什么材料(材料包括手工制作部分所需要的材料和电子元件)，用到的电子元件由老师统一提供，主要有Micro:bit开源板、Robotbit扩展板、猫头超声波和若干杜邦线，用到的其他材料由学生自己讨论之后分工携带。各小组明确目标和材料之后初步填写小组合作记载表中项目名称及职责分工。如下：
小组合作探究，设计制作“篮球计数器”的外观及编写程序各小组明确了自己的项目外观及所需材料之后，就开始着手外观的制作。每小组选择的外观主材料不尽相同，有的小组选择的外观主材料是积木，有的小组外观主材料选择的是雪糕棍，再配合使用吸管和胶枪，负责外观制作的学生通过不断的实践尝试修改，终于制作出了他们各自较为满意的“篮球计数器”外观框架。与此同时，负责程序编写的同学也已经将程序的初稿完成了。
线路连接，程序测试及修改完善外观制作和程序都完成后，学生们想要看到实物按照预期效果呈现的心情已经按捺不住了，接下来需要为各小组提供好电子元件，然后老师讲解线路连接需要注意的几个方面，学生根据线路连接的情况再去修改和调试程序。此过程中，学生会遇到以下两个方面的问题，一是外观设计方面，如，篮筐的架子太宽，以至于猫头超声波卡不进去，或是篮筐各组成部分不稳固，进球时容易倒掉之类;二是程序编写方面，程序编写的引脚接口与实际连线不一致，或者是线路连接的正负极出现错误，或者超声波设置的检测距离不合适从而都导致了“篮球计数器”不能实现计数的功能。
问题的出现难免打击了学生们的自信心，此时老师的引导就显得尤为重要，老师要以鼓励为主，引导学生不要恐惧问题的出现，相反地应该把出现的问题当作一次挑战自己让自己进步的机会，只有问题出现了，我们才能在解决问题的过程中学到更有价值的经验。“篮球计数器”能够实现基本的自动计数功能后，学生们又会提出新的想法，能不能让猫头超声波上面的两个led在进球时亮起来呢?能不能在进球是计数器发出声音呢?接下来就是作品的改进完善环节了，各小组的学生依据自己小组的需求和创意来进一步修改自己的作品和程序。
最终学生制作的作品和修改后的程序如下：作品的分享展示各小组作品完成之后就是分享展示环节，学生们将自己的作品在全班分享展示，同时介绍自己小组在作品制作和程序编写的过程中，分别都遇到了哪些问题，解决该问题的办法又是什么，或者也可以说本小组还想怎么继续改进作品，有哪些问题还没有解决。这一环节设置的目的是为学生提供一个分享信息、交流信息、碰撞思想、开阔思路和视野的机会，同时也锻炼培养了他们的语言表达能力，增强了他们在作品的过程中带给他们的自信心和成就感。从而能让他们在小创客的道路上越走越远，能让他们不再惧怕问题的出现。
基于Micro:bit开源板的大班额普惠式创客教育教学实践的思考被称为“国内创客教育第一人”的谢作如老师曾这样说过，“如果不是为了陪孩子玩，也许我不会走上创客教育这条路”。我校从众多的开源硬件中选择了Micro:bit开源板，再结合Robotbit扩展板和其他传感器，玩儿什么的问题已经解决了。怎么“玩儿”才是我们每一位创客老师需要考虑的问题。怎么“玩”才能有趣?怎么“玩”才能激趣?怎么“玩”才能让越来越多的孩子愿意参与并从中培养逻辑思维、创新、动手、团队协作等各项能力?这些问题也是我在大班额的创客教育教学中一直在思考的问题。
通过几个项目的实践和探索，我认识到，项目的选择是基础，只有选择了适合小学生年龄段认知兴趣特点的项目，学生的参与面和积极性才高，再配合小组合作分工，即便是大班额，每位学生也能在自己的小组中找到自己的任务和职责，发挥出自己的优势，补全自己的短板，在团队协作中不断提升自己的动手能力、问题解决能力、逻辑思考能力、创新思维能力，让创客教育普惠到每一位学生，让每一位学生在创客教育中找到自己的闪光点，我认为这才是创客教育提出的最大价值。
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参考文献
[1]小学创客教育初级人工智能作品的设计——以开源机器人“小菠萝”存钱罐作品为例[J].吴鑫.现代教育技术.2018(06)
[2]Arduino开源机器人STEM创新课程的构建与研究[J].周迎春.基础教育参考.2018(07)
作者：杨艳丽
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《基于Micro:bit开源板的普惠式创客教育效果的研究》