教育信息化
数码世界 P.120
从创意到创造
——浅谈“图形化编程+机器人”教学的作品创作
黄孙坚  浙江省玉环市城关中心小学
摘要:图形化编程软件虽好,但它只让学生面对着电脑去创作,并没有涉及到对现实问题的解决,对于提高孩子们的动手能力和创造能力并没有太大的帮助,这与培养“小创客”的精神是不符合的。为此,在教学中特引入“机器人”设备,旨在通过“图形化编程+机器人”教学来培养学生的动脑、动手及创造能力,从而培养实实在在的“小创客”。
关键词:图形化编程软件 教学机器人 创意 创造
“图形化编程+机器人”教学具有独特的优势。“图形化编程”软件基于教材,学习难度低,而教学“机器人”则把学生从纯软件的操作中释放出来,让他们可以真正的接触机器人设备,去感知奇妙的物理世界。创客作品的创作是“图形化编程+机器人”教学的重点,教学的成败关键是看学生能否把自己“创意”创造出
来,让它变成一个作品。为了创作出更多、更实用的创客作品,“图形化编程+机器人”教学的作品创作可以分作品设计、硬件组装、软件编程与作品完善这步骤进行。
1 作品设计是“图形化编程+机器人”教学之源
一个好的“创意”是一切活动的源头,“图形化编程+机器人”教学的源头就在于作品的设计,整个活动都是围绕着这个创意设计进行的。作品设计的好坏影响着教学目标的达成,为了更好的达成教学目标,在设计“图形化编程+机器人”的教学作品时应该考虑并注意以下几点:
1.1考虑实用性
物有所用,设计作品时要考虑从实用性出发。所以设计作品时可采取先观察——再讨论——后实现这一流程,“先观察”就是先让平时多观察、多留意生活实际,并把生活中碰到问题记录下来,这些记录可能就是创作的灵感来源。“再讨论”则是定期组织创作组成员对记录下来的问题进行讨论,讨论解决这些问题是否有意义,是否能给我们的生活带来什么方便)。“后实现”则是通过讨论确定了这个“创意”可行性,如果可行这个作品要具有什么功能,用什么设备来实现。
1.2考虑拓展性
拓展应用,说的就是拓展性。简单的说就是当我们创作出一个“创客作品”后,除了最初的应用之处,还
可以应用在哪些地方。另外,拓展性还指利用同样的原理,对作品进行调整、修改又能产生那些功用。这也是是对作品的拓展应用,其实每个机器人部件都有自己的功能,用它们组装成的作品,都可以应用到很多地方,主要是看我们能不能想到,出人意外却又在情理之中的想法往往会让我们惊叹,我们要发挥作品的拓展性,让它应用更广,这样的“创客作品”就会更加有意思,培养的“小创客”才更有意义。
1.3考虑可行性
切实可行,指的就是作品的可行性,也就是当作品有“创意后”,创作组具备完成作品的硬件条件与技术支持吗?孩子们设计作品时往往会追求“高大上”,如果得不到技术上的支持或硬件设备的支撑,也只能是一场空。所以在作品设计的时候一定要考虑其可行性,如果难度太大或缺少硬件,看看是不是可以变得简单一点或者用其它设备来替代,从而来解决问题。往往会因为简化或变通出现意想不到的效果,所以我们在设计作品是不能盲目过大,一味追完美,合适才是最好的。
2 硬件组装是“图形化编程+机器人”教学之基
如果说“图形化编程+机器人”教学的根源是“作品设计”,那么“硬件组装”就是教学的基础。所有的“创意”都是以硬件设备为依托,只有得到适合硬件的支持才能实现,不然“创意”再好,也不能“创造”出作品。
2.1利用自带设备进行组装
教学机器人设备还携带很多各种各样的扩展包,利用这些扩展设备可以搭建一些作品。为了提升孩子们的搭建能力,可以采用模仿—变化—自主搭建的步骤进行教学。所谓“模仿”:就是让学生对照着“图纸”或“作品”来拼装,在这个过程中学会各种工具使用方法,学会最基本的搭建方法……当他们有一定的模仿能力后,就可以对作品进行变化,变出更多的作品,这就是“变化”。最后是让学生自由发挥去搭建自己想要的物品,这个过程就是“自由搭建”。通过这个过程培养他们“创造”作品的能力,为成为一个合格的“小创客”做准备。
2.2借助外部设备进行完善
虽说教学机器人自带了很多部件,但是想光靠这些部件搭建出一个满意的“创客作品”是很难做到的,还需要再借助一些其它的外部设备来配合才能实现。这些设备我们可以求地取材,可借助生活中常见的一些物品来完善作品:如木盒、贴纸、PV板、彩泥、胶水等。如可以用“木盒”来做框架,利用刻刀、钊子等工具来加工,用美纹纸用来包装,用胶水来粘合,用一些彩泥进行点辍、美化。这样,一个功能齐全、外型美观的“创客作品”就完成了。
3 程序编写是“图形化编程+机器人”教学之魂
要想让硬件工作,就必须要先对这些硬件设备进行程序编写,赋予它们灵魂。所以程序编写是“图形化编程+机器人”教学中非常重要的一环,是教学的灵魂。程序编写的学习可分为“纯软件”编程学习与“软+硬”编程学习两个阶段。
3.1“纯软件”编程,助学生打下“创造”基础
虽说“图形化编程”软件的操作跟搭积木一样方便、简单,学习起来容易,但是如果让零基础的孩子直接就开始作品“创造”还是有点难度的。可以先借助“纯软件”学习为创他们打下坚实的基础。(1)借助教材,掌握指令:图形化编程软件的操作界面与指令基本是一样的所以我们可以借助中小学的信息技术教材中的Scratch编程软件来进行软件的学习,掌握指令。(2)依托图表,理解语言:借助板书、思维导图、流程图等图表,对任务进行具体化的描述,让学生对自然语言、机器语言及程序语言理解地更加透彻。
(3)利用任务,形成思维:有趣的、挑战性强的任务具有超大的吸引力,能激发学生的兴趣,有助于计算思维的形成。
3.2“软+硬”编程,帮学生提升“创造”能力
为了确保“图形化编程+机器人”教学的顺利开展,不但要求学生具备一定的编程能力,还要求学生对“机
器人”硬件设备有一定的了解,“软+硬”的有机结合才能发挥更大的空间。(1)舒适环境,保障教学:舒适的创客活动的空间——创客实验室是教学的有效保障(2)丰富硬件,支撑教学:可供选择的丰富的硬件设备——“传感器”维持着教学的有效开展。(3)充分准备,支撑教学:教师需备教案、备设备、备程序、备作品,才能帮学生解决各种问题。(4)适合模式,确保收获:“创客机器人”教学是一门实践性、操作性很强的学科,在教学实践中教师要充分发挥学生学习的积极性,发挥“做中学、学中做”的优势。
4 作品完善“图形化编程+机器人”教学之果
要想最后收获成果,还需要对“作品”进行完善。作品的完善可以从结构上、外表上及功能上进行:结构上的完善指的是:让设备看上去更像一个作品。外表上的完善:装饰、美化作品,可走“仿真”与“美化”这路线。功能上的完善:升级作品让它更强大,不断更新推出V1.0,2.0……通过完善的作品才会更加吸引人、更加的有意义,才能称之为一个“创客作品”,才能让孩子们最终享受到成果。
小学创意编程学什么
从一个“创意”到“创造”出一个“作品”,要付出大量的时间与精力,可能会成功也可能你的“创意”不能以作品的形式的展现,但是请相信当你在“创造”作品的路上你一定会有所收获,“创客”我们一直在路上……
参考文献
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