例谈小学信息技术Micro:bit课的创客教学

刘海武

摘要：以六年级Micro：bit创客校本教材第十三课“矩阵—循环嵌套”的教学为例，从案例展示——趣味导入、程序分析——功能分解、分层突破——模仿制作、作品交流——功能扩展、评价共享——教学小结等方面对Micro：bit课堂教学进行了详细阐述。

关键词：Micro：bit;创客;课堂;教学

Micro：Bit是一款由英国电视广播公司（BBC）研发的、专为青少年数字化编程教育服务的、4cm×5cm口袋大小的可编程微型电脑板，主板上有25个红色的LED灯、3个可触控按钮、1个内置加速度计和磁力计，主要用于编写电子游戏、声光互动、机器人控制、科学实验、可穿戴装置开发等。小学六年级学生思维敏捷，模仿能力强，再加上已有3年的信息技术学习经历，能熟练地掌握软件的运用，并了解相关外界设备的链接方法。

一、教学准备

课前准备是上好课的前提。本课上课地点在机房，学生每人一台电脑，老师事先打开https：//makecode.microbit.org/ 官方网站，既便于学生操作，也节约了课堂时间。学生人手一块Micro：bit板，已连接电脑，可将编写好的Micro：bit程序下载到Micro：bit板进行测试。

二、教学过程

（一）实例展示——趣味导入

笔者询问：“大家看过灯光秀吗？”邀请个别学生进行灯光秀的介绍，总结出灯光秀其实就是LED有色灯有规律地交替显示。接着，笔者展示Micro：bit板，告知学生笔者今天也带来了一个自己制作的灯光秀。此时，学生感到很惊讶。之后，笔者打开电源，25盏LED灯有规律地显示。在观看时，笔者提醒学生注意观察显示规律，为后面的程序分析提供帮助。

此环节，笔者通过灯光秀展示激发学生的探究兴趣，使学生在观看中初步了解灯光秀的显示方法，并引导学生明确本节课的教学目标——制作LED灯光秀，从而引入新课。

（二）程序分析——功能分解

笔者提问：“Micro：bit板上的LED灯的显示规律是什么？”学生们指出：Micro：bit板有25个LED灯，先从第一行开始，第一行第1个灯亮，再第2个灯亮，再第3、第4、第5个灯分别亮;然后第二行，从第1个到第5个依次亮;再第三、四、五行，依次类推。笔者表扬了爱动脑筋、善于观察的学生。接着，笔者从LED的位置入手引入矩阵，并讲解矩阵中的点是用行和列来表示的，这为学生后续程序的实现提供了平面模型。

此环节，笔者充分利用学生的求知欲望提出问题，分析问题。学生通过观察、分析、分享、感悟等，基本掌握了LED灯光秀的相关功能和规律，进一步理顺了制作灯光秀的设计步骤，即新建项目和变量、制作第一行5列灯变亮、制作5行5列灯依次变亮。

（三）分层突破——模仿制作

PPT出示任务一：新建项目和X、Y变量，并给变量赋初值。

因前期学生已经有Micro：bit编程经验，为此，笔者只需口头要求学生新建项目和变量即可。学生通过点击“变量”模块，并单击“设置变量”，在弹出的对话框中输入“X”，并用同样的方法建立“Y”变量。此时，笔者提问：“对于X和Y变量应设置的初始值是多少呢？”学生异口同声地回答“1”。学生拖动模块很快就完成了变量初始值的模块组建。其实，后面的循环模块中有变量0～4的范围，笔者之所以添加此步，一方面是培养学生养成良好的编程习惯，另一方面是让学生体验到程序代码是可以优化的。

PPT出示任务二：第一行从第1个灯到第5个灯依次显示。

出示任务后，笔者提示学生：在“循环”中有模块可实现依次查找，在“基本”中有模块可以点亮LED灯。学生根据教师的描述很快就找到循环命令和绘图命令，但实现功能还是会有很多学生出现问题。此时笔者控制学生电脑，带领学生分析要实现第一行的5列逐一点亮，即Y的值是0行，而X的值从0到4变化，每变化一次都点亮对应的灯。学生听完后都发出了“哦”的声音，不一会儿都完成了第一行程序的有序点亮。但有学生说：“这样的话，变量的初值就不需要设置了。”笔者肯定了其说法。

PPT出示任务三：完成从第二行到第五行的0～4列依次点亮。

本环节涉及程序循环嵌套，也是本节课的难点内容所在。小学生的逻辑思维不够严密，空间思维能力还不够成熟，这里不仅要让学生明白循环的次数确定，还要让他们了解内外循环的关系，以及用循环来控制灯亮和灯灭的实现方式，这给教学带来了很大的挑战。笔者通过学生座位来进行分析，如第一行报数：1、2、3……;第二行报数：1、2、3……;第三行……此时，笔者这样引导学生：把每一行看作外循环，在每一行里面又有学生的报数，可以当作内循环，这就好比Y表示外循环，在Y等于0行时，X要从0到4循环一次，并且实现（X，Y）位置的灯亮;在Y等于1行时，X还是要从0到4循环一次，以此类推。学生在了解了内外循环的关系后，基本都能很快地独立完成程序模块搭建。当然，也有部分学生会因变量的错位而搭建了从列开始的每行循环程序显示，这时只需要更改X和Y变量的位置即可。

PPT出示任务四：程序调试和完善。

大部分学生基本都完成了以上案例。笔者提醒学生对自己所设计的程序进行调试和完善。完成任务的学生可以下位指导其他需要帮助的学生。

以上内容是本节课的重点，也是难点。面对循环嵌套，笔者通过生活中的座位来对比分析，引导学生了解内外循环的含义，并充分利用Micro：bit编程的可视化，通过反复调试和检测，进而梳理出解决LED灯规律显示问题的方法和步骤，为学生编程能力的提升打下坚实基础。

（四）作品交流——功能扩展

程序功能扩展不仅能让学生对技术有更深入的了解，也能扩展学生的思维。笔者出示思考问题：LED灯光秀程序可以添加哪些功能呢？学生以小组为单位讨论起来。笔者请小组代表阐述，有的小组代表说在LED灯全部显示完之后，又从头开始来第二遍、第三遍地循环下去;有的小组代表说在第一轮完成显示后，再从最后一个开始，LED灯依次一个一个地熄灭;还有的小组代表跳出课堂程序，设想搭建一个随机显示的LED灯程序，等等。虽然大家说了很多，但让笔者欣慰的是，这些方法学生都通过程序一一实现了。

此环节，学生参与小组讨论并分享，不但对自己的设想进行程序实现，还通过思维碰撞产生了很多新的想法，相信在课后他们也一定会把更多的奇思妙想用Micro：bit程序来实现。

（五）作品评价——教学小结

学生在完成作品扩展后，将程序下载到Micro：bit板进行小组交流、讨论和评价，各小组推荐好的作品进行班级展示。学生说出了自己作品的优点和创意之处，并阐述制作方法，其他学生进行补充和互评。笔者也对展示的作品给予了充分肯定。最后，笔者带领学生一起对本节课的知识与技能进行了梳理和总结。

此环节不仅是技术交流，也是艺术和思维的碰撞，学生体验到了成功的喜悦，激发了创新热情，为后续的作品创作提供了原动力。

三、结语

以上是Micro：bit校本课例中“矩阵——循环嵌套”一课的课堂教学。笔者以生活中的LED灯现象为抓手，依靠Micro：bit程序設计，将程序设计中难以理解的循环嵌套通过身边的座位表来分析讲解，并转化为可视化Micro：bit编程作品展示。程序设计由简到难，由难到新，逐步深入，纵向扩展。笔者引导学生对作品进行了充分的交流和评价，让学生在实践中提高了创造力和想象力，为学生核心素养的养成提供了教学范例。

（本文系江苏省教育学会“十三五”教育科研规划2019年度立项课题“基于Micro：bit板小学信息技术创客课程的开发与实践”的研究成果）

（责任编辑：韩晓洁）