基于“Scratch+”的小學創客式項目的設計與實施

陳菁菁

本文中的“Scratch+”創客式項目，以“創客”為導向，以“培養創新能力”為目標，在學生前期學習了《創享Scratch》校本課程、掌握了Scratch編程的基本過程與方法的基礎上，引入傳感器、主控器、馬達以及生活中的廢舊材料等硬件，讓學生經歷創意設計、搭建組裝、編程調試等一系列的過程，以項目活動的形式，最終創作出具有智能化的機器人或實用性的實體模型，體驗將虛擬想法變成現實產品的過程。基于“Scratch+”的創客式項目經過系統地規劃設計，將整個學習過程分為三個階段：項目準備階段、項目實施階段和評價展示階段。

頭腦風暴：思維導圖整理想法，小組討論確立主題

頭腦風暴是創新思維培養的一種有效方法，小組成員們結合生活實際、興趣愛好、書籍網絡以及項目主題在討論碰撞中激起腦海的創造性風暴，通過模仿思維導圖范例（如圖1），對項目主題可行性一一分析并記錄，最終確立出具有獨創性、可行性和價值性的項目主題。

案例1：“智能WC”項目主題確立的思維導圖。

“智能WC”項目指的是在廁所門外安裝一個指示燈，門內人體感應傳感器檢測到人則門外的燈亮，否則燈滅，靈感的產生過程如圖2所示。

學生先模仿圖1思維導圖范例，通過小組討論+生活需求+網絡搜索+思維導圖的形式把所有的想法記錄在一起，有利于比較和分析，通過前瞻性的思考規避沒有意義的項目，為后續的實施開展打下堅實的基礎。

整體規劃：人員安排落實分工，實施計劃統籌安排

凡事預則立，不預則廢，六年級學生的規劃能力還不強，需要教師的引導，項目方案規劃表的填寫可以幫助學生結合自身特長進行任務分工，明確項目主題所需素材以及流程，使后期實施更有效率，實現目標更有利。

從表1中可以看出，明確了人員分工、素材工具、實施流程這三個方面可以幫助小組避免任務重復、工作沖突等情況。一般來說，每位小組成員都有其擅長的領域，有的動手能力強，有的擅長繪畫，有的擅長編程，有的擅長統籌規劃，組員們合作完成“Scratch+”創客式項目的過程，正是一個相互學習和取長補短的好時機。

搭建智造：搭建積木組裝廢材，利用智慧創造模型

利用機器人積木零件將主控器、傳感器、馬達等按照主題需要進行搭建，機器人零件設備無法實現的部分借助生活中的廢棄物品，運用智慧改裝出一個完整的模型。此環節也是區別于純Scratch教學并體現“造物”理念最鮮明的地方，鼓勵學生變廢為寶，體現二次利用的價值。

案例2：綜合運用多學科知識制作項目產品。

“幸運大轉盤”的作品靈感來自雙11淘寶的優惠活動，想用在學校貿易節上增強學生購買的興趣。學生先用圓規在彩色卡紙上繪制一個大圓（數學知識，如圖3-1），用剪刀將其剪出貼在空盒子上方，然后將馬達放進盒子里面，并連接積木指針（如圖3-2），圓片正面用彩鉛繪制獎項（美術知識，如圖3-3），觸碰傳感器用數據線連接主控器，并放置于盒子外面供顧客轉動使用（如圖3-4）。

案例3：巧用生活中的廢料制作創客作品。

“智能WC”利用廢紙箱模擬廁所。在紙箱上用刻刀切割一個門，將人體感應傳感器放置紙箱內部以及門上方，用廢鐵絲固定（如圖4-1）。紙箱正面用彩色包裝，并用馬克筆在上面標記WC，彩燈露出一半到外面（如圖4-2）。在紙箱的正面用流程圖進行原理解說（如圖4-3）。

DIY制作項目模型—方面培養學生將身邊的資源最大化利用，另—方面體現了STEAM跨學科融合的學習理念，提高學生的動手實踐能力和創新設計能力。

程序調試：編寫程序實現智能，調試修改完善成果

程序設計是實現項目智能化的關鍵環節，創客式項目需要運用傳感器相關的程序指令，如觸碰、聲音、光線、方向鍵、溫度、濕度、紅外、超聲波、人體感應等各種傳感器。筆者制作了傳感器的系列微課程，介紹了每種傳感器在Scratch中的指令及操作方法，便于小組根據項目功能需求性地挑選對應的微課，利用流程圖的方式分析項目原理，用Scratch實現流程圖中表達的思路，并結合模型反復調試。在這個過程中掌握程序設計的思想和方法，不僅要實現程序與模型的虛實結合，更重要的是培養學生的計算思維，提高編程能力。

案例4：“智能WC”項目的程序調試。

第74頁圖5是中鳴主控器、傳感器、馬達等設備在Scratch編程環境中應用的系列微課程和一些簡單范例，這些微課發布到“有漁”網絡學習平臺中（如第74頁圖6）。學生首先根據“智能WC”項目挑選“彩燈”和“感應風扇”視頻進行自主探究學習，進而掌握在Scratch中編寫程序實現信號傳輸的一般方法。

然后小組討論畫出解決問題的流程圖，分析出“智能WC”的原理（如上頁圖7左圖），再結合微課在Scratch中用腳本指令實現其智能化的功能（如上頁圖7右圖），經歷了“需求分析-自主學習-流程圖表示-編寫程序-調試運行”這一計算機解決問題的全過程，掌握了項目制作的一般方法。

案例5：“會計數的存錢罐”Scratch創客式項目調試記錄表（如上頁表2）。