基于“Scratch+”的小学创客式项目的设计与实施

陈菁菁

本文中的“Scratch+”创客式项目，以“创客”为导向，以“培养创新能力”为目标，在学生前期学习了《创享Scratch》校本课程、掌握了Scratch编程的基本过程与方法的基础上，引入传感器、主控器、马达以及生活中的废旧材料等硬件，让学生经历创意设计、搭建组装、编程调试等一系列的过程，以项目活动的形式，最终创作出具有智能化的机器人或实用性的实体模型，体验将虚拟想法变成现实产品的过程。基于“Scratch+”的创客式项目经过系统地规划设计，将整个学习过程分为三个阶段：项目准备阶段、项目实施阶段和评价展示阶段。

头脑风暴：思维导图整理想法，小组讨论确立主题

头脑风暴是创新思维培养的一种有效方法，小组成员们结合生活实际、兴趣爱好、书籍网络以及项目主题在讨论碰撞中激起脑海的创造性风暴，通过模仿思维导图范例（如图1），对项目主题可行性一一分析并记录，最终确立出具有独创性、可行性和价值性的项目主题。

案例1：“智能WC”项目主题确立的思维导图。

“智能WC”项目指的是在厕所门外安装一个指示灯，门内人体感应传感器检测到人则门外的灯亮，否则灯灭，灵感的产生过程如图2所示。

学生先模仿图1思维导图范例，通过小组讨论+生活需求+网络搜索+思维导图的形式把所有的想法记录在一起，有利于比较和分析，通过前瞻性的思考规避没有意义的项目，为后续的实施开展打下坚实的基础。

整体规划：人员安排落实分工，实施计划统筹安排

凡事预则立，不预则废，六年级学生的规划能力还不强，需要教师的引导，项目方案规划表的填写可以帮助学生结合自身特长进行任务分工，明确项目主题所需素材以及流程，使后期实施更有效率，实现目标更有利。

从表1中可以看出，明确了人员分工、素材工具、实施流程这三个方面可以帮助小组避免任务重复、工作冲突等情况。一般来说，每位小组成员都有其擅长的领域，有的动手能力强，有的擅长绘画，有的擅长编程，有的擅长统筹规划，组员们合作完成“Scratch+”创客式项目的过程，正是一个相互学习和取长补短的好时机。

搭建智造：搭建积木组装废材，利用智慧创造模型

利用机器人积木零件将主控器、传感器、马达等按照主题需要进行搭建，机器人零件设备无法实现的部分借助生活中的废弃物品，运用智慧改装出一个完整的模型。此环节也是区别于纯Scratch教学并体现“造物”理念最鲜明的地方，鼓励学生变废为宝，体现二次利用的价值。

案例2：综合运用多学科知识制作项目产品。

“幸运大转盘”的作品灵感来自双11淘宝的优惠活动，想用在学校贸易节上增强学生购买的兴趣。学生先用圆规在彩色卡纸上绘制一个大圆（数学知识，如图3-1），用剪刀将其剪出贴在空盒子上方，然后将马达放进盒子里面，并连接积木指针（如图3-2），圆片正面用彩铅绘制奖项（美术知识，如图3-3），触碰传感器用数据线连接主控器，并放置于盒子外面供顾客转动使用（如图3-4）。

案例3：巧用生活中的废料制作创客作品。

“智能WC”利用废纸箱模拟厕所。在纸箱上用刻刀切割一个门，将人体感应传感器放置纸箱内部以及门上方，用废铁丝固定（如图4-1）。纸箱正面用彩色包装，并用马克笔在上面标记WC，彩灯露出一半到外面（如图4-2）。在纸箱的正面用流程图进行原理解说（如图4-3）。

DIY制作项目模型—方面培养学生将身边的资源最大化利用，另—方面体现了STEAM跨学科融合的学习理念，提高学生的动手实践能力和创新设计能力。

程序调试：编写程序实现智能，调试修改完善成果

程序设计是实现项目智能化的关键环节，创客式项目需要运用传感器相关的程序指令，如触碰、声音、光线、方向键、温度、湿度、红外、超声波、人体感应等各种传感器。笔者制作了传感器的系列微课程，介绍了每种传感器在Scratch中的指令及操作方法，便于小组根据项目功能需求性地挑选对应的微课，利用流程图的方式分析项目原理，用Scratch实现流程图中表达的思路，并结合模型反复调试。在这个过程中掌握程序设计的思想和方法，不仅要实现程序与模型的虚实结合，更重要的是培养学生的计算思维，提高编程能力。

案例4：“智能WC”项目的程序调试。

第74页图5是中鸣主控器、传感器、马达等设备在Scratch编程环境中应用的系列微课程和一些简单范例，这些微课发布到“有渔”网络学习平台中（如第74页图6）。学生首先根据“智能WC”项目挑选“彩灯”和“感应风扇”视频进行自主探究学习，进而掌握在Scratch中编写程序实现信号传输的一般方法。

然后小組讨论画出解决问题的流程图，分析出“智能WC”的原理（如上页图7左图），再结合微课在Scratch中用脚本指令实现其智能化的功能（如上页图7右图），经历了“需求分析-自主学习-流程图表示-编写程序-调试运行”这一计算机解决问题的全过程，掌握了项目制作的一般方法。

案例5：“会计数的存钱罐”Scratch创客式项目调试记录表（如上页表2）。