基于pcDuino的数字探究实验课程设计

王国芳

摘要：Scratch是MIT推出的编程平台，结合其专用的传感器板，能实时采集外界的各种物理、化学数据。它采用简易的图形化编程语言，开放硬件接口，易于拓展，有助于促进信息技术和理科教学的整合。数字探究实验课程以传感器技术为基础，以数据探究理论为指导，在Scratch for pcDuino平台的支持下，设计了多个趣味性、实践性、综合性强的探究实验，在获取、巩固科学知识的同时，培养了学生的科技创新能力。

关键词：STEM；Scratch；探究实验；传感器技术

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）13/14-0141-03

● 背景

科学技术的进步和发展，带动着人类社会不断进步和飞速发展，在学校教育连接科学、技术、社会（STS）的中心纽带中，课程的作用是巨大的。美国华裔学者包雷在Science发表文章，调查显示虽然中国学生的物理考试水平显著优于美国学生，但分析和推理能力却与美国学生无明显差异，这不能不让我们对现有的课程和教学方式进行反思。

在学习科学课程的过程中，学生通过观察已经获得一些规律性的知识，也就有了验证规律的渴望，但在传统的实验中，由于条件的限制或者知识的不全面，学生“求证”往往不能得到满足，而数字化信息系统（DIS）则为学生提供了“求证”的条件。如何通过教师的指导，结合学校科技教育的特点，引导对科技活动感兴趣的学生开展科技创新实验的研究？我们的做法是打造低成本的数字化探究平台，设计一系列趣味实验，引导学生探究如何用这一探究平台开展科技创新实验，同时培养学生在科学研究中的创新能力与创新精神。……