STEAM教育强调对学生科学素养、技术素养、工程素养、艺术素养和数学素养5个方面的教育。中国近年来开始探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。Micro:bit已经成为探究创客教育新模式必备的启蒙工具。它既不是单一地学习编程,也不是单一地学习创作,而是将创作与编程有机结合,让学习者在学中玩,在玩中学。
一、Micro:bit是什么
Micro:bit 是一款应用广泛的开源硬件,是专为青少年编程教育设计的微型电脑板。它含有大量的项目教程资源和活动,鼓励青少年通过Micro:bit参与到创造性的硬件制作和软件编程中去,而不是每天沉浸在各式娱乐中。它的正面有2个可编程按钮和25个LED灯组成的点阵,可以显示各种图形,如心形、笑脸等。它的背面更是内容丰富,有三轴加速传感器、磁力传感器、光线传感器、温度传感器等。
二、Micro:bit能做什么
Micro:bit可以实现LED灯组的各种显示效果,如显示各种图案、心跳效果、滚动数字和英文句子等;可以通过图形化编程结合Micro:bit自带的按钮、温度计、指南针、蓝牙等传感器,做出许多有趣、好玩的作品,如呼吸灯、计算器等;通过鳄鱼夹或者扩展板连接各种电子元件,还能做出有创意的作品,如水果钢琴、足球机器人等。另外,它也可以通过蓝牙模块与其他设备或互联网互联。总之,它能做什么完全取决你的想象。
三、Micro:bit如何编程
Micro:bit可以通过多款软件对其实现编程,Mixly(米思奇)就是其中的一款,它是一款图形化、模块化的编程工具。它最大的特点是通过组合指令图块,轻松实现程序的编写。利用它不但能让孩子们学习编程,而且更能激发孩子们的创造欲望,培养他们爱动脑、爱动手的能力。具体而言,它有如下优点。 图形化界面:采用图形化界面,告别复杂的代码编程,将需要的指令拖动组合,就可以完成程序的编写,适合儿童初次学习编程时使用。 开源环境:Mixly是一款免费开源的编程工具,长期以来持续保持更新,功能越来越完善,也更加强大。适用广泛:Mixly软件不仅适用于Micro:bit,还适用于Arduino、NodeMCU、Linino ONE。学习一款编程软件,可以对众多硬件进行编程。
四、学习Micro:bit 的意义
通过Micro:bit 创客教育,孩子们既学习了程序的编写,又掌握了创作作品的能力,拥有了一笔宝贵的“人生财富”,不仅可以提升孩子的自信心,增强成就感,而且可以培养科学探究精神,使其养成严谨踏实的良好习惯。
培养丰富的想象能力:在每个案例制作前展开想象,让学习者处于头脑风暴的风口,通过想象驱动思维的创新,通过想象锻炼自己,提升能力。
培养勇敢的实践能力:在案例的制作过程中,走错路、走弯路、走回头路的情况经常发生,可以说创作作品就是一个将想象付诸实践、不断试错直至成功的过程。
这样孩子们在潜移默化中内心变得更加强大,能以更加平和的心态面对挫折和失败。无论哪个成长阶段,这样良好的心理状态始终是社会生存的必备技能。
培养孩子的专注力:爱玩是每个孩子的天性,而作品的创作学习却是一个要求非常专注的过程,这对大部分低龄的孩子来说是一项很大的挑战。丰富多彩的案例可以让学生自主地沉浸在学习情境中,在无形当中提升了学生的学习专注力。
培养解决问题的能力:编程注重知识与生活的联系,旨在培养孩子的动手能力。
编程能够让孩子的想法变成现实,对孩子的创新能力、解决问题能力、动手能力有很大的帮助。
五、《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》特点
《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》以Micro:bit 为载体,通过Mixly 软件对其进行编程,创作作品。因此,学习《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》时应遵循以下几点。
兴趣为先:针对案例,结合生活实际,善于发现有趣的问题,乐于去解决问题。
循序渐进:对于初学者,刚开始新知识可能比较多,但不要害怕,更不能急于求成。
以小案例为中心,层层铺垫,再拓展应用,提高编程技巧。
举一反三:由于篇幅有限,《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》案例只是某方面的代表,我们可以用书中解决问题的方法,解决类似案例或者题目。
交流分享:在学习的过程中,建议和小伙伴一起学习,相互交流经验和技巧,相互鼓励,攻破难题。
动手动脑:初学者最忌讳的是“眼高手低”,对于书中案例不能只限于纸上谈兵,应该亲自动手,完成案例的制作,体验创造的快乐。
善于总结:每次案例的制作都会有收获,在学习之后,不忘总结制作过程,厘清错误根源,为下一次创作提供借鉴。
《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》适合初学或已经接触学习过编程,且对STEAM 教育感兴趣的青少年阅读,也适合家长和老师作为指导孩子们程序设计的提升教程。为充分调动他们的学习积极性,在编写时努力体现如下特色。
案例丰富:《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》案例丰富,涉及Micro:bit 硬件的诸多案例,内容编排合理,难度适中。
每个案例都有详细的分析和制作指导,降低了学习的难度,使学习者对所学知识更加容易理解。
图文并茂:《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》使用图片替换了大部分的文字说明,一目了然,让学习者能够轻松读懂描述的内容。具体的操作步骤图文并茂,用图文来讲解程序的编写,便于学习者边学边练。
资源丰富:《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》配备了所有案例的源文件,为学习者自学录制了微课,从数量到内容上都有更多的选择。
六、《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》结构
《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》包括8 个单元内容,案例有运用显示屏显示内容的“一闪一闪亮晶晶”、有运用按钮编程的“自制任务答题器”、有运用传感器的“楼道简易感光灯”,还有运用多个传感器的“简易红外报警器”等。从易到难,从简单到复杂,每单元3 个案例,每个案例都是1 个完整的作品制作过程。《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》结构如下。
研究院:启动大脑,针对案例进行思路分析。
设计室:设计情节,规划制作。
材料间:准备好与案例相关的材料,为制作案例做准备工作。
实践区:编写程序,完成案例的制作。
创意园:通过练习,巩固学习效果。
七、《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》作者
参与《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》编写的作者有省级教研人员,以及具有多年教学经验的中小学信息技术教师,曾经编写并出版过多部与编程相关的书籍,有着丰富的教材编写经验。
《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》由方其桂担任主编,王军和张青担任副主编。苑涛负责编写第1 单元,张青负责编写第2、6 单元,刘斌负责编写第3、5 单元,王军负责编写第4、7、8 单元。
随书资源由方其桂整理制作。
虽然我们有着十多年撰写计算机图书的经验,并尽力认真构思、验证和反复审核修改,但仍难免有一些瑕疵。我们深知一本图书的好坏,需要广大读者去检验评说,在此我们衷心希望你对《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》提出宝贵的意见和建议。服务电子邮箱为wkservice@vip.163.com。
八、配套资源使用方法
《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》提供了每个案例的微课,请扫描书中案例名称旁边的二维码,即可直接打开视频进行观看,或者推送到自己的邮箱中下载后进行观看。另外,《青少年Microbit智能设计趣味课堂(微课版)》提供教学课件和案例源文件,通过扫描右侧的二维码,然后将内容推送到自己的邮箱中,即可下载获取相应的资源。
编 者