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        淺談信息技術(shù)教學(xué)中依托創(chuàng)客平臺進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)

        2021-03-27 12:00:19王春勝
        中文信息 2021年5期
        關(guān)鍵詞:信息技術(shù)功能學(xué)生

        王春勝

        (大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)金源小學(xué),遼寧 大連 116600)

        當(dāng)前,在小學(xué)信息技術(shù)課程中,創(chuàng)客教學(xué)是一個新興的熱點(diǎn),它為信息技術(shù)教學(xué)帶來了新的活力,也使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到了極大的提高。

        一、運(yùn)用語文、美術(shù)、信息技術(shù),描繪創(chuàng)客作品的創(chuàng)作意圖

        創(chuàng)客作品的創(chuàng)作意圖來源于生活實(shí)踐。通常是學(xué)生留心觀察生活,實(shí)際中遇到的問題,然后大膽想象如何制作創(chuàng)客作品來解決這個問題。如學(xué)生在公共衛(wèi)生時間期間,觀察人們在倒垃圾的時候,有的時候需要用腳踩垃圾桶,垃圾桶才能夠把蓋打開,這樣就造成了交叉感染的危險(xiǎn),于是學(xué)生就想到了制作一個不用人體接觸,就能夠把垃圾倒進(jìn)的垃圾桶的想法。有了創(chuàng)意制作思路,如何把這個功能實(shí)現(xiàn)出來?在這個階段就需要運(yùn)用語文、美術(shù)、信息技術(shù)等學(xué)科知識和技術(shù),把這功能畫在紙上,用語言把創(chuàng)意表達(dá)清楚,或者用信息技術(shù)中的文字處理軟件,進(jìn)行電子創(chuàng)作表達(dá)說明。這些知識的綜合運(yùn)用,全部是為了解決創(chuàng)客作品的創(chuàng)作意圖。這樣就把跨學(xué)科學(xué)習(xí)的知識自然地融入在一起。

        二、運(yùn)用信息技術(shù)學(xué)科中的WPS軟件、畫圖軟件、語文、科學(xué)、物理學(xué)科知識,進(jìn)行創(chuàng)作討論、演示、論證說明

        任何一個創(chuàng)客作品,有了創(chuàng)作意圖之后,都需要根據(jù)意圖,根據(jù)作品功能特點(diǎn),闡述制作作品所需要運(yùn)用到的工具、材料、軟件等制作材料。尤其是作品的智能功能部分,需要什么樣的控制板、哪種傳感器、運(yùn)用什么軟件進(jìn)行編程創(chuàng)作,這些都需要學(xué)生在一起進(jìn)行討論。在這一步驟,學(xué)生不但要了解電子電路知識,還要了解一些傳感器的功能,還要確定運(yùn)用哪種開源編程控制板才能實(shí)現(xiàn)作品功能。針對功能的實(shí)現(xiàn),還要討論作品的外形大小和外觀設(shè)計(jì)??傊?,在研討過程之中,學(xué)生就需要運(yùn)用一些科學(xué)、物理和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行討論說明,跨學(xué)科學(xué)習(xí)在這一環(huán)節(jié)也得到了充分的體現(xiàn)。

        以智能垃圾桶為例,學(xué)生最終確定了使arduinoUNO開源控制板,作為主控板,使用紅外測距傳感器,探測是否有人靠近垃圾桶倒垃圾。使用伺服電機(jī)作為垃圾桶打開和關(guān)閉的動力設(shè)備。使用容易切割的椴木板作為垃圾桶的箱體。

        三、使用數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)技能,確定作品結(jié)構(gòu)大小和規(guī)劃各種電子設(shè)備的安裝位置

        還是以智能垃圾桶為例,學(xué)生們經(jīng)過實(shí)地測量生活中常見的垃圾桶的大小,并做好數(shù)據(jù)記錄,確定好垃圾桶的形狀。形狀確定好之后,就需要測量各種傳感器、控制板、電機(jī)等電子設(shè)備的大小,再根據(jù)結(jié)構(gòu)的大小和傳感器的大小進(jìn)行比較,最終確定開關(guān)安裝在垃圾桶的底部,紅外測距傳感器安裝在垃圾桶頂部的前面,私服電機(jī)作為翻蓋的動力源,安裝在垃圾箱頂部。供電設(shè)備,電池盒,電池等安裝在垃圾箱的底部。數(shù)學(xué)知識在這一環(huán)節(jié),起到了決定性的作用。

        四、運(yùn)用電腦編程技術(shù)和電子技術(shù),對創(chuàng)客作品的功能進(jìn)行編程調(diào)試

        編程技術(shù)和電子技術(shù)是創(chuàng)客作品的核心技術(shù)。通常是先根據(jù)作品的功能選擇編程環(huán)境。再運(yùn)用和學(xué)習(xí)編程軟件的具體功能有哪些,最重要的是要測試編程環(huán)境軟件與控制板之間能否順利的連接在一起。接下來再根據(jù)作品的功能確定是否需要擴(kuò)展板和電機(jī)驅(qū)動板。對傳感器的功能進(jìn)行測試和數(shù)據(jù)記錄。智能垃圾桶為例,學(xué)生確定使用了米思齊圖形化編程軟件,并且測量了紅外測距傳感器檢測數(shù)據(jù)特點(diǎn),是越靠近傳感器的探頭數(shù)值越大,反之?dāng)?shù)值越小。還測量了伺服電機(jī)的默認(rèn)位置為0度和關(guān)閉位置為90度。最后進(jìn)行電腦編程,下載程序測試,根據(jù)紅外探頭的閾值大小,讓伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)到指定角度。例如,紅外測距的數(shù)值,如果大于3000,那么就讓伺服電機(jī)的角度旋轉(zhuǎn)到90度方向,打開蓋子;否則讓伺服電機(jī)的角度轉(zhuǎn)到0度,關(guān)閉蓋子。

        五、使用生活中的常用工具,運(yùn)用物理、機(jī)械知識和數(shù)字技術(shù)進(jìn)行作品的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        每一個常用工具的使用,其實(shí)都在對物理和機(jī)械的知識的具體實(shí)踐。無論是用刀切割,還是用鋸子切割,學(xué)生們都要經(jīng)歷一個生疏到熟練的過程,其實(shí)是對力的熟練運(yùn)用。使用電鉆打孔,也是對物理和機(jī)械另一個層次上的應(yīng)用,長期的使用,學(xué)生也對各種材料的特點(diǎn)有了深刻的認(rèn)知。經(jīng)過觀察,學(xué)生在制作創(chuàng)客作品過程之中,非常喜歡使用膠槍工具,每次使用膠槍其實(shí)都是對物理中的熱力學(xué)一個深層次的體驗(yàn)。

        學(xué)生在制作智能垃圾桶時,還使用了3D打印技術(shù),有時還根據(jù)需要使用激光切割技術(shù),這兩種技術(shù)都是電腦輔助下的數(shù)字技術(shù),這兩種技術(shù)同時也是信息技術(shù)學(xué)科中新興的兩個重要的學(xué)習(xí)方向。

        作品完成之后,還用運(yùn)用美術(shù)知識技能進(jìn)行作品的美化,賦予作品的人文氣息。例如,學(xué)生對垃圾桶進(jìn)行分類設(shè)計(jì),環(huán)保意識也有增強(qiáng),對社會富有責(zé)任感。

        綜上,潛移默化中,通過跨學(xué)科學(xué)習(xí),學(xué)生的創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力都有顯著的提高。不僅如此,還體現(xiàn)在學(xué)生與同伴交流同學(xué)之間的友誼合作,還有對自己精神品質(zhì)的鍛煉,都有一個良好發(fā)展,學(xué)習(xí)狀態(tài)也有了顯著的變化,學(xué)生的操作能力、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力都有顯著提高??鐚W(xué)科學(xué)習(xí)也被稱為stem學(xué)習(xí),是對傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的一個重要的變化,對信息技術(shù)學(xué)科而言,大力發(fā)展跨學(xué)科學(xué)習(xí),將會大幅度學(xué)生的核心素養(yǎng)。

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