Arduino与Linkboy在小学创客校本课程中的应用

王冬

现在的校本课程是百花齐放，百家争鸣，在这个百花园里，创客校本课程这朵小花，盛开得格外鲜艳。他可以让每个孩子的想象力、创造力得到充分的发展，动手能力也会得到极大的提高，成为未来的工程师，科学家，艺术家。

“创客”指那些勇于创新，努力将自己的创意变为现实的人。孩子们的想象力非常丰富，又想把想象变为现实，创客就是他们最适合的身份。

随着科技的进步，开源硬件在教育领域里显现出独特的魅力，促进了创客教育的发展。比较有名的如Arduino、掌控板、Micro：bit等。尤其是Arduino，由于他的性价比较高，非常适合中小学生选用。

光有好的硬件没有简单易学的软件也是不行的，这时候Linkboy就应运而生，这是一款国内首创的、开源的、图形化的编程仿真平台，不用硬件也可完美的仿真硬件效果，不用记复杂的命令，就可编写复杂的程序。

Arduino与Linkboy相结合，才有了让小学生易学易懂易用的开源硬件平台，才让孩子们的奇思妙想在创客校本课程中得以实现。

一、利用Linkboy在创客校本课程中打基础

Linkboy图形化编程仿真平台，他的优势体现在：

1.安装简单。Linkboy是一款绿色软件，解压后，就可以直接在电脑上运行了，不用烦琐的安装。特别是学校机房的电脑大多数都有硬盘保护卡，而Linkboy只需要用电子教室，把文件夹发送到学生机的D盘就可以了。

2.简单易学。在Linkboy平台上就有相应的入门教程和示例，在软件的工作台上放置一个电子元件后，点击它，在“信息”里就可以看到它的实物照片和基本的介绍。在“示例”里，可以看到该模块的相应用法示例，可以很方便地进行借鉴和自学。

3.仿真度高。这个仿真度不单指各电子元器件的图像和实物一样，真正的所见即所得，而且运行仿真时，各个元器件的状态也是和实物一样的，这是其他的软件所无法比拟的。如果程序有错误，就可以很直观的看到，避免了直接上传到硬件后，导致的损坏。

4.元器件丰富。在Linkboy软件中，模块选项下，有大量的电子模块和元器件，为学生设计各种作品提供了良好的基础。在条件差的地区，可以只用Linkboy教学，节约了教学设备资金和学生硬件的投入。

5.采用中文语言逻辑。只要懂中文就能写轻松编写程序，比如要点亮红色LED灯，不需要选择几号引脚，是高电平还是低电平，只需要连接好红色LED灯后，在程序里选择红灯点亮即可，避免初学者易犯的一些编程语法上的错误。

正是基于Linkboy的这些的优点，我在校本课程中，先利用Linkboy教授学生开源硬件的基础知识，并循序渐进的完成一些作品。

例如控制LED灯，学生在老师的指导下，分几课时，由浅入深地进行练习。

入门：利用软件连接一盏LED并点亮，然后熄灭它，最后让这个LED灯闪烁。

进阶：加上按钮来控制这个LED灯，将它点亮、熄灭、闪烁。

最终：最后由老师提出要求，用单个或多个按钮控制多个颜色的LED灯，完成点亮、熄灭、闪烁等效果。

这时就要发挥学生的自主探究能力，根据前面所学的知识，自行完成。通过这一系列的练习，锻炼了学生的自主学习、自主探究能力。

二、利用Arduino在创客校本课程中进行硬件搭建并制作出作品

在Linkboy里搭建的硬件和运行仿真，毕竟是模拟的，还需要学生利用Arduino开源硬件来把Linkboy里的作品制作出来。那为什么要选择Arduino呢，它有以下几个特点：

1.扩展性。这个在Linkboy中就有深刻的体现，利用Arduino的主控板，与各个模块连接，实现多种功能。我在教学中主要使用nano主控板加扩展板，这样每个引脚都有独立的数据、VCC、GND接口，不用连接面包板，让学生在实际操作中更容易上手。

2.经济性。开源硬件多种多样，而Arduino的主控板和各模塊是最便宜的，在淘宝上，nano主控板加扩展板才20元左右，其他元器件也是几元钱到十几元钱不等。

3.实践性。通过功能设计、编写程序、连接各个组件、反复测试、最终成型，其中的每一个环节，都锻炼学生的动手实践能力，同时也能锻炼学生发现问题、研究问题、解决问题的能力，培养了创新能力。

基于Arduino的这些特点，在用Linkboy学习完基础后，就需要学生购买并亲自动手组装这些硬件，将Linkboy里设计好的作品，完美的呈现出来。毕竟软件再怎么模拟，也不及动手实践。

因为在实际教学中，不少学生就出现过软件里连接没有问题，但到了实际动手时，却错误不断的情况，不是VCC接到GND上，就是软件里连接的是5号引脚，实物却连接6号引脚等情况。这都需要学生自己动手操作后才能有深刻的体会的，作为老师一定要检查好硬件连接情况后，再让学生上传程序。当然，这样的不适应只是开始，等孩子们多安装几次，就基本不会有连接的错误了。

在课程上还是按照循序渐进的方式，把在Linkboy里做的练习，用硬件组装出来。从最简单的七彩闪烁的小灯，到温湿度计，到门铃，到投篮计数器等，当那些小小的电子元件在他们手中组合变换;当孩子们克服重重困难，最终制作成一件作品的时候，他们是非常有成就感的。

经过这一学年的校本课程，Arduino与Linkboy相结合，让孩子们体会到了当一名小创客的魅力，在学习完基础课程后，将以小组的方式，按一定要求自主完成创客作品，真正地实现用科技改变生活。