《家用智能灯》的教学实践与思考

管端梅

小学信息技术的课程标准旨在通过课程学习，培养学生动手实践、信息素养和创新能力。教师通过使用信息技术引导和培养学生自主学习和实地解决问题的能力，当下创客教育对我们教师的教学理念提出更高的要求，我们的课程如何与STEM教育衔接，如何衍生出新课程设计，是一线教师需要仔细斟酌，积极思考的教育模式。让学生在课堂中能够探究自然和世界，能够在课堂中融合多学科，交互碰撞，实现理解性、深层次学习，形成多方面多角度的认识。

下面笔者以课堂设计的《家用智能灯》中的教学实践为例，谈谈如何呈现上述教学构想。

一、在生活情境中走进智能灯

师：如今信息和网络高速发展，人们对居住理念有了更高的要求，你希望你的家里又有哪些变化呢，让生活变得更加便捷和智能化？

生1：我看到有人家里装了物联网，可以实时监控家里的情况，预防火灾和盗贼入户。我想我家里也装这个。

生2：我觉得灯光最重要，所以我想家里装一个智能感应灯，天亮后家里就自动关灯，天黑就自动开灯，照明系统更智能，出行更方便。

师：这个创意点非常好，也是切合我们生活实际的，贴近我们的需求，那我们如何实现呢，首先我们小组六个人来试试设计一下看看如何来把我们的智能灯组建起来。准备生活中常见的材料，比如纸质箱子，比如生活中常见的塑料材质的，我们来搭建组建我们小组的房子。

事先教师给学生准备多种规格的图纸，让学生收集常见的废弃材料，有的学生带的快递盒子，有的带的塑料积木，有的小组带的布艺布品，通过各种方式拼接和缝合技术，让学生小组通过尺子和材料根据既定的规格设计房子，在这个过程中，学生通过小组合作，能够基本按照尺寸图制作小组的房子模型，并且有所创新和改善。学生在这个自我创造的过程中，学会工程构建的基本方法，搭建模型的过程中也体验到小组合作的交互乐趣。

二、在探究情境中研究智能灯

师：现在我们的房子已经搭好了，每个小组上来展示展示，我们选出最佳造型和创意小组，然后我们组内再完善一下自己的模型。

师：我们该怎么样设计我们的室内灯呢？拿什么来做呢？我们今天用一个Makeblock套盒来实现我们的变幻LED灯。

师：LED模块包含四个可调全色域的RGBLED，每个灯都可以通过修改三原色的数值来变化颜色。学生通过主控板上的不同颜色标识连接不同的传感器，简单易识。完成物理模块简单连接搭建以后，重要的是编程部分，通过编程将设计者的思想烧录到芯片里并且精准执行，那我们该如何通过编程语言实现功能呢？

一开始学生对套盒内的传感器以及模块搭建不是很熟悉，通过无焊接，简单的电子连接线接相同颜色的数字IO口，让物理模块与电脑编程软件相连接，然后就是代码编写部分，也就是核心功能部分的实现，这是本课的重点也是难点。学生对这个套盒的熟悉和理解程度需要一段时间，对代码和程序搭建部分更是需要一段时间，熟悉编程软件，熟悉模块命令，才能实现功能上的成功。

低门槛的高科技教育产品带给学生的是实现想法的平台，在课堂中让学生通过简单的编程实现想要的效果，先是让学生实现最基本的功能，设置光纤传感器感应室内光线度小于100时，LED灯亮起来。通过对全域色红色、绿色、蓝色三原色数值的修改，变换不同的颜色，实现想要的功能。

三、在应用情境中完善智能灯

师：现在我们的功能是搭建好了，给你的房子模型安置上我们的功能模块，安装位置是否妥当，来测试测试你的成果是否成功。

生：我们小组的模型在关灯情况下可以实现开灯的效果，并且显示我们编程的颜色效果。

师 ：但是呢，基本任务我们是完成了，现在我们看看我们套盒还有哪些我们可以来完善我们的房子模型？

生1：我们可以用超声波传感器，放在房子车库部分，感应车辆时自动智能开库门。

生2：我们可以用红外感应器，把它放在后花园进户处，这样进门就不需要用钥匙，我们就可以自由出入，多方便啊。

生3：我们也可以用声音传感器开控制开灯和关灯，语音识别，更加方便。

生4：我想做自动喂鱼器，用舵机连接鱼食容器喂饲料，数码显示管顯示下一次喂食的时间，这样主人就不会忘记时间。

生5：我想用风扇、电机和人体红外感应器，做一个智能风扇，感应到人时，风扇转起来，自动工作。

生6：我想做一个可视化的门铃系统，用摄像头和人体红外传感器以及一些工具来制作，以防坏人进来。

生7：我想做一个小器件，用上温度传感器和数码管，做一个智能温度仪。

生8：我把家里的无人机带来，航拍和监测，做一个停机坪，智能化的停机坪。

学生的想法众多，根据套盒里面的器件有些是能够实现的，有些是需要更好的设备，但是课程开设的意义就是让学生从生活中寻找素材，寻找灵感，寻找可以实施的方式和方法，寻找各种可能性。通过活动过程清单，先是构建模型，从生活中寻找常见的材料，变废为宝，让生活中随处可见的物品换新装，换新貌。再通过一个基本功能的实现，让学生学会如何在编程软件中搭建脚本、编写程序，实现功能，然后引导学生举一反三，在初步成果的基础上，挖掘更深层次的设计想法。

授人以鱼不如授人以渔。在整个过程中，我们应该在对学生解读和分析的情况下，紧扣信息技术教学的本质，引导学生生成具有生长性和图形化的思维流程，着力引导学生多元发展，明确目标、设计流程、确定方法、搭建模型、编写脚本、完善思维，以期达到课程预设的学习目标。

杜威认为，最好的教育就是从生活中来，从做中学。关注学生的自由发展，充实学生的学习经验，培养其综合实践能力和探究精神，体验生活，体验成长。也许教育的真正目的就是让学生的学习变得有滋有味、有声有色！

【作者单位：海安实验小学 江苏】