基于互聯(lián)網(wǎng)+的Scratch+物聯(lián)云課堂教學實踐

柏菊花 陶秋榮

摘 ?要 基于“Scratch+物聯(lián)”課堂教學背景分析，具體描述應(yīng)用UMU互動云平臺和希沃白板移動授課輔助線上、線下授課的實施方法與策略。中小學信息技術(shù)課堂應(yīng)充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”優(yōu)勢，比如利用互動云平臺共建、共享資源，盡量給學生提供適合的、精準的教育方式，讓不同性格、不同水平的學生都得到良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng)+;云課堂;Scratch+物聯(lián);信息技術(shù);UMU互動云平臺

中圖分類號：G434 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）21-0055-03

1 前言

2012年，易觀國際董事長兼首席執(zhí)行官于揚首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”理念。“互聯(lián)網(wǎng)+”是“互聯(lián)網(wǎng)+各個傳統(tǒng)行業(yè)”，但并不是簡單的兩者相加，而是利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進行深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)[1]。云課堂是利用云計算實現(xiàn)高效訪問、便捷操作、實時互動和開展線上線下教學活動的課堂教學形式。其依靠技術(shù)實時推送，及時提供幫助、過程記錄等功能，為教學營造連貫的課上課下主題氛圍[2]。

2 UMU互動云平臺輔助教學的可行性分析

UMU互動云平臺是典型的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的服務(wù)，最大的特點是創(chuàng)建課程非常方便，不需要復雜的圖文、視頻等編輯軟件，手機就完全能夠支持完整的課程搭建。微課、微視頻等的制作與上傳非常快捷與方便;平臺支持多種類型的互動、考評、直播、大屏幕等，讓課堂更豐富、生動和有效;課程分享方便，支持注冊登錄學員與非注冊學員;多種方式輔助管理學習者學習進度或者出勤管理等，如短信、微信、郵件等方式;支持分層教學，智能分配教學資源。對于學習者來說，知識去中心化，每個學習者的互動都會參與分享。

3 基于UMU互動云平臺的“Scratch+物聯(lián)”教學案例分析

學情分析 ?本研究中討論的對象是六年級的學生。六年級的學生經(jīng)過了一學期的學習，熟悉部分傳感器，基于以往教學經(jīng)驗，學生的問題主要在于：

1）不知如何建立軟件與硬件的聯(lián)系;

2）不明白硬件連接細節(jié);

3）學生的接受水平參差不齊，差異非常大，有部分學生想學，卻無法跟上教學進度。

本節(jié)課是接待澳大利亞訪問團的一次公開課，其中部分澳大利亞的學生參與了本節(jié)課的教學。由于文化差異以及語言的障礙，課程不能設(shè)計太難，以體驗、互動為主。

課題：摩爾斯電碼 ?選擇該知識點作為交流的內(nèi)容，首先，內(nèi)容本身在國際上曾經(jīng)廣泛應(yīng)用;其次，在中外交流可能存在語言障礙時，可以通過摩爾斯電碼來傳遞信息;最好，摩爾斯電碼硬件搭建簡單，便于接受。

教學目標與重難點分析

1）教學目標分析：

①通過視頻與游戲，讓學生掌握摩爾斯電碼的編碼規(guī)則;

②讓學生在讀懂與了解摩爾斯電碼的基礎(chǔ)上，模擬電報員的收報過程，準確翻譯出電碼的內(nèi)容;

③結(jié)合遙感按鍵讓蜂鳴器按照摩爾斯電碼的規(guī)則發(fā)出電報;

④對傳感器的應(yīng)用進行拓展遷移，嘗試探究用LED燈能否模擬摩爾斯電碼。

2）教學重點：

①了解摩爾斯電碼的編碼規(guī)則;

②能夠讀懂簡單的摩爾斯電碼并準確翻譯;

③結(jié)合遙感按鍵讓蜂鳴器按照摩爾斯電碼的規(guī)則發(fā)出電報。

3）教學難點：

①讓學生掌握摩爾斯電碼的編碼規(guī)則;

②讓學生用傳感器模擬摩爾斯電碼的發(fā)報過程。

多媒體設(shè)備準備

1）希沃白板5最新版電腦端與手機移動端APP;

2）UMU互動平臺;

3）極域電子教室。

教學實施過程分析

1）課前翻轉(zhuǎn)。江蘇省在小學推行Scratch編程教學，模塊化搭建平臺，學生易于接受與學習。限于Scratch平臺的局限，純軟的環(huán)境不能滿足學生的需求，有很多創(chuàng)意需要另外搭建硬件，因此誕生了“Scratch+物聯(lián)”。“Scratch+物聯(lián)”綜合各種傳感器硬件以及編程，重點考查學生的創(chuàng)意以及設(shè)計思維。課堂上實施“Scratch+物聯(lián)”教學，對學生來說，不僅要求他們能實現(xiàn)程序，還要能完整搭建硬件。

“Scratch+物聯(lián)”課程軟硬結(jié)合，對于很多學生來說是個挑戰(zhàn)。有時候并不是知識點本身太難，而是學生在軟硬結(jié)合時缺乏足夠的時間去理解，課堂上被動跟著教師步步操作，一旦出錯，在有限時間內(nèi)很難完成任務(wù)。因此，每次課程之前，筆者將完整的課程按照知識點建立在UMU互動平臺上，通過QQ或者曉黑板推送至家長群，一旦需要，學生在家可以隨時查看學習內(nèi)容，提前了解知識點，還可以提前參與互動。教師也能提前掌握學生可能出現(xiàn)的瓶頸在哪里。

圖1、圖2、圖3分別是課程封面、課程目錄和課程分享碼。

2）課中學習。

①情境導入：了解電報員的工作。課程開始之前先播放一段電視劇中的短視頻，視頻中播放的是電報員神情專注，正在電報機上緊張地操作。學生通過觀看這段視頻，大多能說出這是電報員在工作。接著，教師提問：同學們是否想體驗電報員的工作呢？通過這個視頻和提問，可以調(diào)動學生的積極性，讓學生逐步了解課程的主題與電報員相關(guān)。

②破冰游戲：體驗電報員的工作之翻譯情報。首先，教師介紹電報員工作的重要性：“電報員工作在通信不發(fā)達時期，尤其是二戰(zhàn)時期是非常重要的。它關(guān)系著戰(zhàn)爭敵對雙方的策略、用兵，甚至能夠決定一場戰(zhàn)爭的成敗。因此，合格的電報員必須非常熟悉電報的規(guī)則，知道電報的含義，工作時必須全神貫注，不能有差錯。”良好的開端是成功的一半。游戲的順利實施不僅能充分調(diào)動學生的積極性，更貫穿本節(jié)課中發(fā)送電報的主要任務(wù)的順利完成，學生認真執(zhí)行任務(wù)的態(tài)度和對規(guī)則的充分了解非常重要。

任務(wù)要求：聽視頻中的長短音;用筆按順序記錄每個長短音，長音用“—”表示，短音用“·”表示;請在紙上將記錄好的符號轉(zhuǎn)換成字母;對照UMU平臺“我是收報員”項目中的圖，將答案寫在平臺中。

為了減輕學生的認知負擔并保證游戲順利實施，提高學生的成就感，課堂破冰游戲只要求學生能分辨摩爾斯電碼的長短，因此，破冰游戲的實施由教師逐個播放。游戲的規(guī)則不能完全解釋摩爾斯電碼，因此，在本環(huán)節(jié)的最后需要正式解釋摩爾斯電碼，以確保學生對摩爾斯電碼有較為全面的認識。本環(huán)節(jié)知識點以短視頻的形式在課堂播放，同時在UMU互動平臺提前推出，方便學生提前了解。

③實戰(zhàn)演習：體驗電報員的工作之發(fā)送情報。

【問題1】作為一名合格的電報員，不僅要讀懂電報，還要能將電報準確發(fā)送出去，結(jié)合已學的“Scratch+物聯(lián)”知識思考，準確發(fā)送情報需要哪些準備工作？

要求學生舉手回答。

【答問題1】本節(jié)課我們需要從軟硬件方面來規(guī)劃摩爾斯電碼的發(fā)報過程，軟件即通過mDesigner3.0編輯塊語言實現(xiàn)，硬件方面需要結(jié)合各種傳感器實現(xiàn)。

【問題2】本節(jié)課摩爾斯電碼的發(fā)報可能會用到我們這里的哪些硬件呢？

要求在UMU互動平臺中通過目錄找到項目：“選出你需要的傳感器，你認為這些輸入與輸出設(shè)備中哪些可以用于模擬摩爾斯電碼？”打開項目，選出答案。

這些傳感器有些是學過的，有些是沒有接觸過的。為了防止學生遺忘或者因為不熟悉傳感器而選錯，對選項中的傳感器簡單給出介紹。

【答問題2】本節(jié)課我們主要應(yīng)用輸入設(shè)備搖桿按鍵，模擬摩爾斯電碼的發(fā)報控制，應(yīng)用輸出設(shè)備蜂鳴器模擬摩爾斯電碼的聲音。

【問題3】硬件如何搭建？

【答問題3】通過希沃白板展示問題解決。

【問題4】硬件已經(jīng)確定了，軟件怎么實現(xiàn)呢？

要求學生舉手回答，并用自然語言描述過程，句式如：當……就……

【答問題4】當遙感按鍵上鍵（或其他方向鍵）被抬起時，蜂鳴器就發(fā)出“嘀”（短）音;當遙感按鍵下鍵（或其他方向鍵）被抬起時，蜂鳴器就發(fā)出“嗒”（長）音。

要求對照摩爾斯電碼表，學生之間相互發(fā)報并翻譯電報。

教師隨時將學生的搭建問題以及作品通過希沃白板進行展示。

【問題5】為什么發(fā)出的電報同伴無法翻譯或者翻譯不準確？

【答問題5】學生的問題主要是發(fā)報者的報文間隔不明顯，導致收報員不知道從何處停頓。電報的基本組成是長短音，但是不同的字母或者詞組之間需要用間隔區(qū)分。

要求對照摩爾斯電碼表，修改塊語言中的時間間隔，再與同伴互相收發(fā)電報。

【問題6】為什么有的同學反映，蜂鳴器聲音不夠響，聽起來比較困難？

【答問題6】蜂鳴器的聲音的大小與頻率有關(guān)，頻率越高，音調(diào)越高。

要求通過軟件修改塊語言中的頻率參數(shù)，重新調(diào)試電碼效果。

④特殊電碼：摩爾斯電碼的應(yīng)用拓展。

【問題情境】播放短視頻：

二戰(zhàn)時期，日本戰(zhàn)俘通過眨眼的頻率向上級傳遞情報：“不要救我。”

討論：夜晚在野外迷路了，在手里只有一個手電筒能用的情況下，如何發(fā)送求救信息？

討論小結(jié)：可以利用手電筒光的點亮頻率傳遞求救信息，比如“SOS”。

要求選用已經(jīng)學過的LED彩燈，通過遙感按鍵控制亮光的頻率發(fā)出求救信號。

⑤課堂知識點總結(jié)。通過希沃白板工具思維導圖對本節(jié)課要點進行總結(jié)與回顧。用思維導圖的方式呈現(xiàn)本節(jié)課的知識要點，清晰呈現(xiàn)課堂的邏輯結(jié)構(gòu)，有助于對知識點的回憶。

4 結(jié)語

教育心理學認為，不同性格的學生其學習方式各不相同，性格外向的學生更善于課堂表達，容易獲得較多的社會資源和較高的認同感;反之，性格內(nèi)向的學生更傾向于獨立思考，往往容易被忽視。這些學生真的一無是處嗎？或許只是缺少一個讓他們表達的平臺。因此，讓學生有機會遵循自身的天賦努力發(fā)展非常重要。信息技術(shù)教學應(yīng)該發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢，集中整合優(yōu)質(zhì)教育教學資源，利用互聯(lián)網(wǎng)給不同個性、不同水平的學生提供適合的、精準的教育方式，讓每個學生都得到良好發(fā)展。

參考文獻

[1]互聯(lián)網(wǎng)+[DB/OL].https：//baike.baidu.com/item/%E4%BA%92%E8%81%94%E7%BD%91+/12277003.

[2]楊歡.基于移動終端的云課堂教學互動策略研究[D].武漢：華中師范大學，2017.