创课教学法让高中VB 变身有趣课堂——以《用超声波传感器测距》为例

宋红

（厦门集美中学，福建厦门361021）

创课教学法让高中VB 变身有趣课堂
——以《用超声波传感器测距》为例

宋红

（厦门集美中学，福建厦门361021）

传统的高中信息技术教学模式往往注重理论学习，忽略了学生实践能力的培养，这与我们追求的高信息素养理念相背离。创课教学法的基本教学观点是“学习即智造”，基本特点是“有创意，能设计，敢动手，乐分享”。[1]作者在高一的VB教学中，尝试利用VB程序完成对传感器的控制，构建智能家居模型，对创课教学法进行实践和探究。实践证明：结合中学其他学科知识，利用项目驱动，学生对这种可“动手”的VB教学充满兴趣。

创课；智能家居；传感器；VB编程

一、高中信息技术教学现状

目前我国大多数城市从小学开始开设信息技术课，到高中阶段学生普遍掌握了信息技术理论知识、能编写小型程序，但难以将编制计算机程序与生活中的一些实际问题相结合，缺乏系统分析解决问题的能力，更缺乏将计算机程序与硬件控制结合的动手能力。

人类发明计算机最初目的就是利用计算机解决实际问题，如果在学生掌握了信息技术理论知识和计算机基本操作的同时，注重培养解决实际问题的能力，提升编写小型应用程序的能力，对他们学习和工作的发展，都有很大的影响。

二、高中信息技术创课教学设想

素质教育是我国二十一世纪教学改革的重点内容之一。培养用计算机解决问题的理念、提高动手实践的能力、提升学生的信息素养是信息技术教学的重要任务“以学生为中心是创课教学的重要特点——教师不是主角、不是中心，传授知识不是目的，学习者发现、发展、享受自己的知识才是目的。”[2]。高一年级《算法与程序设计》是从零起点开始系统的学习VB编程，编程的入门学习是极其枯燥的，找到合适的创课教学方法可以将枯燥的编程学习变得有趣。爱因斯坦说“最重要的教育方法总是鼓励学生去实际行动。”通过计算机编程，控制传感器是笔者在高一VB教学中尝试的一种课堂模式。传感器是现实生活中常见的一员。我们对它既熟悉，又陌生。传感器已经广泛应用在我们的生活中，比如智能手机中的重力感应器、公路上的超速抓拍摄像头、银行等门店的红外感应门、根据湿度和温度自动调节时间和水量的浇花器等等。传感器在我们生活中的应用比比皆是。我们可以尝试由教师指定一个生活仿真项目，以项目驱动的方式，学生以小组为单位，在实验室实现用计算机程序控制传感器解决模拟实际问题。

三、高中VB编程创课教学方法与策略

首先要确定实验项目、布置探究任务，让学生带着问题去学。确定好要解决的问题之后，学生根据实验项目要求，通过小组讨论、阅读导学案、网络查找、咨询老师等方式，分析项目要求，制定详细的实验计划，准备好需要的硬件器材，设计制作实验数据记录表，最后完成整个实验报告和自我评价表。在学习条件语句时，我们设计的实验项目是《用超声波测距》，下面我们就以这节课为例简述在高中VB编程创课教学的方法和策略。

选择一个合适的实验项目有利于活动的顺利开展。在实验室用VB程序控制传感器的项目应该贴近生活，围绕课标，难易适中，符合高中生已有的知识结构，要有较强的实践性，并能够将计算机知识与其他学科知识整合。高中生对智能家居充满兴趣，我们围绕智能家居展开了讨论，发现很多家居是自动感应到近距离物体从而开启运行实现智能的，因此学生们对《用超声波测距》这个实验跃跃欲试。在这个试验中，我们要求测试的数据有实验桌的高度、工具盒的长、宽、高等，难度值较低，只需将学生在初二物理课已经掌握的回声测距法，与VB编程中学习的循环结构、条件结构相结合，就能完成。

这个实验中，最主要的硬件是超声波传感器。我们先来了解一下传感器。传感器是一种检测装置，最大的特点是能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息变换成为电信号或其他形式的信息输出，满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。通过感受信息、输出信息，实现自动检测和自动控制。传感器之于物体，就像眼睛、鼻子等器官之于人，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体感知外界、并做出相应反应，有了“智能”。这种感知我们可以通过编写程序实现。

超声波传感器的工作原理是计算传感器发出信号和收到返回信号的时间，已知常温下的声波速度，利用“路程=速度*时间”得到超声波传感器到障碍物往返的路程，就可以计算出超声波传感器距障碍物的距离。

这个实验项目使用到的程序只包含简单的do循环语句和if选择语句，涉及到的循环结构和选择结构都是编程中的基本结构，但是有一些函数，如程序中获取时间值函数（QueryPerformanceCounter）获取超声波发出和收回的时间，这是学生未学过的，可以在辅助学习的导学案中提供函数的说明和例句参考。程序整体与英语自然语言表达接近，较易读懂，这也是笔者选择这个项目的重要原因之一。高一学生虽然只是VB编程的初学者，由于程序结构清晰、简明，借助老师对程序涉及到的部分语句、函数的注释和讲解，大部分小组能够完成编程，然后通过修改简单的数据完成程序控制超声波传感器的体验，掌握程序控制的工作原理，实验活动的整体完成效果很好。

程序的主体部分如下（节选）：

如果是一道测距离的物理题，高中生不假思索就可以得到答案，但是在VB环境下，如何通过计算机程序控制超声波传感器并且计算出需测距离？这是由虚拟问题到现实问题的转化。不仅需要物理基础知识和编程基本知识，还需要编程与硬件结合，通过VB程序设计将传感器与计算机连接起来，达到利用程序控制元件解决问题、获取所测距离的值的目的。结合物理电路知识，制定详细的导学案，示意出各种元件的连接方法，让初学者在硬件连接时作为参考对整个实验的顺利完成起到很大的帮助。

在实验中，有的数据比如“教室的高度”，学生快速的就可以测量得到，而有的数据比如“工具盒的宽度”，却无从下手。对比这两类数据会发现，前者的地面和屋顶均为障碍物面，而后者为一个面的2个端点，由于没有完全领悟超声波测距的原理，因此不知道在工具盒的两端各添加一个障碍物面辅助测量。所以，教师在讲解传感器的工作原理时不能只有表面的理论知识的讲解，还应该尽量多一些扩展的引导和启发，帮助学生把知识点理解透彻并能够灵活运用。

针对每个任务的评价也是创课教学的重要环节。一个好的评价方式可以客观的反映每个学生的阶段性学习情况，也有利于下一个项目的开展。我们评价的两大标尺是实验的完成情况和小组合作的情况，实验结束，学生根据实验过程测得数据填写实验报告，并且利用摄像头将实验结果拍照上传到教学平台。这些都成为评价的一部分。另外，每个学生针对分工、合作、互助三个方面对本组其他组员进行评价。参照这些数据，我们完成一个实验项目的综合评价，这些数据清晰展现了学生在整个项目活动中的各种问题，有助于我们课堂设计的调整和改进。

四、高中VB编程创课教学的优点

突破了传统教学的以老师讲、学生练为主的模式，在传统的中学信息技术课程基础上，融入动手实践与创新环节，让学生成为课堂的主体，主动地学习，带着问题学习，带着疑问、充满好奇，学生的学习兴趣浓厚。通过项目的规划、实验的设计、动手探究，到最终项目的完成，学生的小组合作、规划创新、实践操作能力都有了很大的进步。走进实验室的VB教学打破了中学信息技术只是围绕鼠标、键盘的想法，突破了传统教学模式仅限于基础知识训练的缺点，让学生体会到信息技术就在我们身边，VB编程学有所用。

将计算机编程与实际问题结合，与其他基础学科知识整合，用项目式的学习引导学生将编程理论与实践相结合，采用硬件实验研究法，用计算机程序控制电子元件，体现知识的综合性，体现程序设计解决实际问题的基本理念。让计算机编程变得贴近我们的生活，充分体现信息技术为生活服务的理念。

五、结语

编制计算机程序控制超声波传感器测距仅是在实验室开展高中VB教学中的普通一堂创课，可开展的例如 《用湿度传感器自动控制家庭养花》、《点亮LED灯》、《用传感器测试颜色值》等课程还有很多。陶行知说过“与其把学生当填鸭儿填入一些零碎知识，不如给他们几把锁匙，使他们可以自主去开发文化的金库和宇宙之宝藏。”我们以项目驱动的方式，在硬件实验中探究，逐渐改变学生被动学习和机械背诵的学习习惯，学生变成主动学习者。学生将课本所学知识在观察、分析、吸收之后真正学以致用，真正明白信息技术对生活的意义，实现提升学生的信息素养，这是高中信息技术教育的根本。

[1]管雪沨.创课教学法在信息技术教学中的实践与研究[J].2015(10).

[2]孙建锋.有一种课叫“创课”[N].中国教育新闻网—中国教师报,2015-11-20.

（编辑：郭桂真）

G434

B

：1673-8454（2017）04-0041-03