多维交互 体验神奇

凌秋虹

Scratch作为图形化编程软件，其架构的合理性、指令的多样性及媒体应用的丰富性非常适合儿童的数字文化创作。在Scratch的奇妙世界里，儿童们创作的作品类型极为丰富。因而，Scratch的横空出世给小学信息技术课堂带来了活力，为孩子们的创作提供了别样的舞台，极大地满足了孩子们求趣、求异、求变、求新的天性。

Scratch对学生的影响

江苏省苏州市姑苏区将Scratch引入小学信息技术课堂已有四年之久。通过大量的课堂实践我们发现，学生热衷于Scratch模块的学习，对它的兴趣远超其他内容。在Scratch课堂中，学生们常常乐此不疲、全身心地投入到自己的创作活动中去。学生在创作的过程中想象丰富、勇于创新、大胆实践。学生创作出的作品个性鲜明、精彩纷呈，让教师叹为观止。事实证明，Scratch的引入对培养学生的逻辑思维能力、创新能力，并对激发学生积极地去创造数字文化作品，都有着积极的意义。

1. 有助于培养学生的逻辑思维能力

逻辑思维能力对孩子的成长是相当有益的，但目前小学阶段的课程设置中并没有这方面的内容。Scratch作为图形化的编程软件，很好地将抽象的逻辑概念显性化，让学生在完成创作的过程中，通过设计、搭建、反思和完善来建立逻辑思维。教师可以在教学中巧妙地将逻辑思维能力的训练融入具体的情境中，让孩子们在感性经验的支持下逐步向抽象的逻辑推理方面发展，从而形成一定的逻辑思维能力。

2. 有助于激发学生对数字文化作品的创造

借助Scratch，学生能够设计和创造属于他们自己的数字文化作品。Scratch能将多种媒体融入其中，自带图像编辑器、多样化的输入输出设备等，有效地支持了儿童的数字化表达。除了创作动画、创编游戏，学生还可以将键盘、鼠标、麦克风和传感器等外部设备融入其中，创作出很多有交互性、非线性类、充满想象和创意的作品。

3. 有助于培养学生的创新实践能力

培养学生的创新与实践能力是基础教育的意义所在，也是课堂教学的核心目标之一。Scratch能帮助学生运用已有的知识和生活经验实现系统性、个性化、交互性作品的创作，学生能方便地将自己独特的思想通过编程的方式加以实现与表达。只要教师在设计教学时给学生留有足够的空间去想象和创新，学生在设计作品时，所表达的元素就是多样的，呈现方式也是多样的。学生在编写脚本实现某种交互功能时，其解决方法是多样的，解题思路也是多样的。总之，在Scratch平台上，孩子们完全可以凭借自己的智慧和能力积极独立地思考问题，多方面、多角度、创造性地完成任务，从而将对学生创新能力的培养有效落到实处。

《神奇的贺卡》课堂教学实践

《神奇的贺卡》是小学五年级的教学内容，学生已掌握了Scratch的常用命令，能实现利用键盘、鼠标响应不同的事件。为了体现“贺卡”的神奇之处，笔者将信息技术及传感器引入其中，将小小“贺卡”呈现内容和控制方式变得丰富。由于此学习内容贴近学生生活，无形中给了学生充分想象与大胆创作的空间，在实际教学中受到了学生喜欢。知识与技能目标有二：一是掌握用麦克风、传感器来控制对象的原理与方法；二是理解“如果……否则……”指令的意义，能根据不同的侦测条件实现不同的控制。过程与方法目标是，通过自主尝试、小组合作的方式获取知识掌握方法。情感、态度与价值观目标是，通过具体的活动培养学生勇于实践、勇于探究的精神。以下为教学过程。

1. 趣味导入 感知神奇

师：同学们，今天老师带来了一张神奇的贺卡，想把它送给即将过生日的同学。你们想看吗？

师：（演示操作）老师先来点一点（点鼠标），出现了祝福语“生日快乐”。老师再拍一拍（拍键盘），瞧，出现了生日蛋糕。老师再来吹一吹（对着麦克风），吹来了漂亮的蝴蝶。老师再把教室的灯关一关，看，在舞台上出现了美丽的焰火。下面，老师让它喝点水（杯中放湿度传感器），瞧，花儿都开了。你们觉得神奇吗？

师：（揭示课题）今天我们也来创作神奇的贺卡送给你的伙伴吧。（出示板书——神奇的贺卡）

【设计意图】学习伊始，笔者就像一位魔术师，通过点一点、拍一拍、吹一吹、关一关、湿一湿等动作，让学生充分感知Scratch的神奇。这样的设计极大地激发了学生的学习兴趣，让学生以最饱满的精神状态投入学习。

2. 尝试探索 学习新知

（1）尝试创作，复习旧知

师：老师“拍一拍”拍的是键盘，“点一点”点的是鼠标。请同学任选一种方式，在自己的贺卡中为同伴送上祝福语。（出示板书：拍一拍 键盘 点一点 鼠标）

师：请说一下自己编写的脚本的意义，其侦测的内容是什么呢？

（2）学习新知，掌握声控

师：刚才老师吹来了漂亮的蝴蝶，你们想知道是如何实现的吗？（出示板书：吹一吹 麦克风）

师：（引出音量值）老师是对着麦克风吹的，老师的声音是通过麦克风传递给电脑。但声音的音量有大小，那么在Scratch中哪条指令能告诉我们音量的大小呢？

教师演示讲解其方法。

师：（记录数据）请测一下你说话时音量的最小值和最大值分别是多少，并和你的同伴交流一下。

师：（小结）音量值是一个数值，并且是一个变化的数值。

师：（引发想象）刚才老师吹出了蝴蝶，那你们想吹出什么呢？师生交流。

师：（自主尝试）要实现该功能，其脚本该如何编写呢？请同学们打开D盘的 “帮助文档”，边自学边尝试完成。

师：（读懂脚本）请同学说一说，该脚本代表什么意思？

【设计意图】从旧知引入，一是让学生运用已学的“如果……”指令加以应用，为学习“如果……否则……”做好铺垫；二是让学生贺卡成品的操控方式更为多元，让学生收获成功的喜悦。笔者还为学生制作了声音控制的“帮助文档”，让学生边自学边尝试搭建，这种“做中学”的方式较好地锻炼了学生独立思考的能力。掌握“如果……否则……”的含义是本课难点，为此笔者特地安排了让学生用自然语言来表示其控制原理的环节，并借助流程图帮助学生理清概念。这样的设计让学生在直观的情境中抽象出其逻辑关系，有效地促进了学生对知识的建构与内化。

（3）学习新知，传感控制

师：老师关闭电灯后，“贺卡”就放起了烟火。请同学们猜想一下，关灯后什么发生了变化，电脑是如何检测到的？

教师揭秘，引出Arduino板和光敏传感器。

教师讲解Arduino板的作用及其与传感器的连接方法。（课件演示）

小组合作，分配任务：每4位同学共用一套设备，1号为记录员，2号为程序员，3号为设备员，4号为小组长。

师：你能测出当前教室光线的亮度吗？请思考如何控制其亮度？

师：你能用刚学到的知识，利用光敏传感器让你的贺卡变神奇吗？学生交流后尝试搭建，有问题可借助帮助文档。（板书：关一关 光敏传感器）

学生展示与交流，比比谁的设计更有创意。

【设计意图】在本环节中，采用小组合作方式完成难度较大的S4A传感器应用的学习。为使小组学习更为有效，笔者特意让小组长为组员分配任务然后协同完成。在学习如何用传感器操控贺卡时，笔者并没有过多地演示与讲解，而是让学生自主学习并利用刚学到的用声音控制的知识及原理加以尝试与应用，从而促进了学生的知识内化和应用。

3. 注重迁移 内化知识

师：刚才老师让它喝点水，花儿都开了，你们猜猜老师用的是什么传感器？

师生交流，揭示答案。（板书：湿一湿 湿度传感器）

师：那么利用湿度传感器你能让贺卡变得更神奇吗？

学生交流。

师：你能用今天学到的本领来实现吗？有困难的同学可借助帮助文档。

学生尝试搭建。

全班交流展示、评价。

【设计意图】对于湿度传感器，孩子们还是第一次接触。但笔者大胆放手，让学生运用已有的知识加以应用。为了解决学生在搭建中遇到的困难，笔者做了大量的预设，在“帮助文档”中呈现了学生在创作过程中可能会出现的问题及其原因，旨在让学生通过自己的努力，积极寻找问题所在，寻求有效对策加以解决与完善，从而培养了学生分析问题和解决问题的能力。

4. 全课小结，总结提升

师：刚才我们通过鼠标、键盘、麦克风和传感器来操控不同的对象，完成了神奇贺卡的制作，这些我们称之为外部设备。同样，我们也可以利用它控制电脑做其他有意义的事情，实现各种人工交互功能。希望同学们在将来的学习和生活中不断努力与实践，创作出更神奇的作品，老师期待看到你们的精彩。

【设计意图】借助板书，将控制《神奇的贺卡》的外部设备进行了梳理与总结，并对相关知识进行了拓展与延伸，让学生对本课内容有较为系统和全面的了解和认识。

课堂教学实践思考

从本课的教学效果上看，学生完成的比例较高，并且在很短的时间内诞生了一批极富个性化的创意作品，学生得到了别样的体验与收获。通过本课教学，笔者有几点思考与大家分享。

1. 多维交互，极大地激发了学生的创作欲望

学生创作作品时，鼠标操作、键盘控制是常用的控制方式。在本课中，笔者以创编“神奇的贺卡”为任务，从学生已学过的键盘、鼠标响应为起点，让学生逐步掌握声音控制和传感控制的方法。让学生小小年纪就能够运用常在耳旁听到的高科技设备（如传感器），通过自己的实践实现特定的功能，使学生在感受科学技术的神奇之外，得到了更多的自信与满足。虽然本课内容较多，但从课堂教学效果来看，学生参与学习的积极性极高，通过贺卡的创编让学生充分体验到了Scratch的魅力，为以后的创作奠定了基础。

2. 软硬结合，有效地拓宽学生的创作空间

我们知道，Scratch程序以图形化编程的方式可进行动画制作、游戏创编。除此之外，其丰富的指令涵盖了角色响应、广播响应、键盘响应等多种响应方式，其S4A能将鼠标、键盘、声音、光感、温感等实现多种控制。因此，在如此强大的平台上，学生可轻松创作各种交互类作品。本课中，笔者主要让学生在创作神奇贺卡的过程中感知外部设备来控制角色的原理。这样的设计，使学生在软硬件相结合的平台上进行多元创作，有的孩子在舞台上吹出了大小不同、颜色丰富的泡泡；有的孩子在杯子中倒入水后，让舞台出现了美丽的彩虹。总之，孩子在软硬件结合的平台上凭借自己的智慧和能力积极独立思考，多方面、多角度、创造性地完成任务，可谓别出心裁，创意无限。

3. 多种侦测，培养了学生解决问题的能力

在本课中，通过外部设备的控制及脚本的编写，根据不同的侦测条件实现不同的功能，从编程角度来看，其核心为侦测指令及“如果……”指令的使用。对于五年级的学生来讲，其思维从具体形象思维逐步向抽象逻辑思维过渡，但抽象逻辑思维在很大程度上仍以感性经验为主，具有很大的直观性。为此在本课中，笔者让孩子们在完成贺卡制作的过程中，通过对角色的需求分析，找出合理判断条件，梳理出各角色间特有的逻辑关系，再通过指令的搭建、测试与调整，让孩子们在创作的过程中逐渐感悟“如果……否则……”的含义，使学生在理解的基础上根据特定的条件寻求对策，从而培养了学生分析问题和解决问题的能力。

（作者单位：江苏苏州市姑苏区教师发展中心）