小学开源硬件大班教学的实践与思考

苑涛 李彬 吴梅

摘要：创客教育教学模式有别于传统的信息技术学科教学，是通过完成一个个小的项目，来解决一定的问题，其教学方式主要以项目式教学为主。作者在开源硬件大班教学实施过程遇到了一些问题，本文主要围绕这些问题展开，希望能够找到适合大班教学的途径和方法。

关键词：项目式教学;开源硬件;大班教学

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2022）10-0058-02

● 开源硬件选择

目前，开源硬件使用比较广泛的主要有三种，分别是掌控板、Mic：robit和Arduino，教师要根据具体的情况进行选择。笔者所面对的学生是三年级以上的学生，且需要选择集成化程度较高的开源硬件，方便日常的管理，避免拓展传感器的麻烦，另外根据对入门性、实用性和拓展性的综合考虑，笔者最终选择了掌控板作为大班教学的设备。

● 大班教学的组织和实施

1.完成教学实施的准备工作

与传统教学相比，开源硬件的教学是先提出问题，然后通过项目制作的形式解决问题，因此，开源硬件的教学主要以项目式教学为主。

第一，笔者借鉴网上的课程和教材，经过整理和修改，开发了适合所教学生的掌控板校本课程。第二，针对项目内容、完成时间和所需资源进行设计，将一个大项目分解成多个小项目，保证学生在一节课的时间内可以完成一个小项目。第三，将学生划分为不同的小组，并为每个小组确定组长，负责掌控板和任务单的发放、收取，管理本组纪律，当好教师的小助手。第四，根据项目内容，完成项目任务单的设计，通过实施反馈，对任务单及时进行修改和调整。第五，进行软件安装与调试。编程平台可以使用Mind+、Mixly等，学生机器完成软件安装、驱动安装，并调试正常，保证开源硬件能够正常使用。

2.教学实施环节

以制作电子姓名牌为例，项目中使用的开源硬件是掌控板。

①准备。

说明项目活动：通过掌控板的屏幕显示自己的年级、班级、姓名，可以是静态显示也可以是动态显示。

预期学习成果：完成一个姓名牌的制作，并能够正常使用。

学习任务：任务一——通过设置坐标静态显示一行文字;任务二——静态显示三行文字;任务三——滚动显示三行文字。

②定义问题。教师明确主题并提问：你想知道什么？指導班级讨论，小组讨论提出一个问题，投票选择驱动问题;引导课堂讨论，提炼问题。

③制订计划。教师指导小组工作，提供检索并收集信息，小组分工，制订完成作品的学习和工作计划。

④自主探究。学生网络搜索电子姓名牌的工作原理。小组讨论如何实现功能、有什么困难。确定思路，人员分工。

⑤设计与制作。定义成果类型，在这个环节需要完成静态文字和动态文字的显示，并且要填写小组活动记录（课程任务单），小组工作时教师可给予适当指导。这个环节需要2课时，80分钟完成。

⑥作品展示。每个小组进行演示，并互相评价。

⑦评价与改进。关注过程性评价，以及学生在项目实施过程中的表现，每位学生在每次展示中投票和评论，并收集他人的建议。

⑧跟进。设置家庭作业，通过学习他人的作品来完善自己的作品，并将作品进行保存，告诉家人你今天学到了什么。

上述环节需要1课时完成，整个项目实施需要4课时，分别是资料收集和人员分工、静态文字显示、动态显示、作品展示与评价。

● 教学实施中的困难与问题

设备维护问题。由于学生插拔接口时没有注意力度，有的设备掌控板的接口掉落;有的学生下课后不能主动整理设备;等等。

课堂纪律管理问题。课堂上如果在维持纪律上花费太多时间，会让课堂的有效时间减少，导致项目无法完成。

任务单填写问题。任务单包括小组信息、课堂记录和评价三个部分，学生主要在收获和反思中出现问题，如反思中没有写制作过程中出现的问题和解决的办法。

课程实施问题。大部分学生第一次接触计算机，教师需要引导学生学习基本操作，熟练了以后，再接触掌控板会更合适。

课堂时间不够用。课程结束，有的学生项目还没有制作完成，有的学生任务单还没有填写。

● 大班教学实施对策

针对以上问题，笔者进行了改进。

1.针对设备维护问题

加强对学生的教育，制订惩戒措施，对造成设备损坏的学生给予适当的批评和惩罚，通过和教师、家长沟通，让学生意识到保护设备的重要性，养成爱护设备的好习惯。

2.针对课堂纪律管理问题

要求每个小组要分工明确，对表现好的小组给予奖励，对表现不好的小组给予相应的惩罚，发挥教师的引导作用，对项目的设计进行调整，让每个学生都有事情做，并和班主任沟通，加强学生的纪律教育。

3.针对任务单填写问题

引导学生认真填写任务单，填写完整才能上交。教师在巡视的过程指导、检查学生的填写情况。

4.针对课堂时间问题

要求每个小组分工明确，一个人在编写程序的时候，另一名学生可以填写任务单，保证每个学生都有事情做。教师要把控项目进程，及时检查学生的完成情况，对有问题的学生，要及时指导。

● 结语

开源硬件的种类很多，不论使用什么样的开源硬件，作为教师都要能够掌握开源硬件以及相应平台的使用方法，只有这样才能在学生遇到问题的时候给予正确的指导。

参考文献：

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本文为安徽省教育信息技术研究课题“基于开源硬件的创客教育在小学阶段大班教学的时间研究”（课题编号：AH2020052）研究成果。