Scartch程序开发语言在科普展品的应用

李永珊

摘 要：在我国，STEM教育的重要性近年来逐渐成为各界的共识，备受关注，STEM的教育理念越来越受到广泛的重视。面对新形势新时代要求，科学馆作为地区的科学教育中心有效结合STEM教育手段，拓宽科学普及渠道。本文通过阐述STEM教育在各国的重视，以Scartch程序开发语言为实例演示创客课程，提出对科学馆实施开展创客STEM教育的方法。

关键词：STEM教育；Scartch程序开发语言

在我国，STEM教育的重要性近年来逐渐成为各界的共识，备受关注，STEM的教育理念越来越受到广泛的重视。科学馆以实施科学普及为主线，面对新形势新时代要求，科学馆作为科学中心可以有效结合STEM教育手段，拓宽科学普及渠道，提高科学普及受众面。STEM教育对建设创新型国家，创新型人才培养具有重要意义，科学馆凭借科学中心的平台，做到馆内与STEM教育有效结合，从小入手，为我市培养创新型人才。

1 STEM教育在各国发展

美国在80年代在《本科的科学、数学和工程教育》报告中首次提出“科学、数学、工程和技术”教育的纲领性建议。英国在2002年的时候就把STEM教育正式写入政府文件。德国2008年出台了《德累斯顿决议》中把STEM教育作为国家教育发展的重要目标[1]。简单来说，STEM教育是科学、数学、工程和技术的教育。科学馆作为科学教育中心的大平台，通过开展STEM探究实践教育活动，增强广大学生对STEM学科的兴趣。[2]

2 创客新名词

通过开展公益创客活动作为推进方式，专业科普辅导员以实例教讲演示简单的编程实施作为STEM教育推广方法，初步启发小学生的兴趣，逐步创建主题创客实验室，进一步培养小学生动手能力。创客是一群酷爱科技、热衷实践的人群，以分享技术，交流思想为乐，以创客为主体的社区makerspace则成为创客文化的载体。

3 Scartch程序开发语言简介

传统的编程是01计算机算法，随着社会发展的需求，尤其面对小学生编程的程序语言，出现了一种新型的简单的程序开发语言——Scartch语言，这种新的编程语言方式，是通过文字模块堆积来实现编程的。面向儿童简易编程工具，不仅易于孩子们的使用，又能寓教于乐，让孩子们获得创作中的乐趣。Scartch是一种程序设计语言，可以用来设计故事、动画、游戏、音乐和美术作品；非常简便易用，很容易上手，即使是学前孩子也能在老师和家长引导下，设计出有趣的作品，实现程序；非常适合小学阶段信息教育课程，在国内有很多成功的实践；功能非常强大，可以把Scartch的应用扩展到辅助中学教育物理数学的学习，尤其适合三角、解析几何等。Scartch界面语言设置共有18种语言进行选择，适合我国使用的是“简体中文”，Scartch界面包含菜单栏、标题栏、工具栏、控制按钮、舞台区、新增角色按钮、角色列表区、背景设置区、指令模块区、脚本区。指令模块包含脚本、造型和声音。

4 如何使用Scartch程序语言

下面以编辑小猫会动为例：新增一个角色——小猫，将动作指令拖进指令模块区、并设置动作数值度数。动作指令：移动10步，向右旋转15度，向左旋转15度，面向90度方向，移到x：19，y：-16，移到鼠标指针，在1秒内滑行到x：19，y：-16，将x坐标增加10，将x坐标设定为0，将y坐标增加10，将y坐标设定为0，碰到边缘就反弹，将旋转模式设定为左右翻转。通过以上指令的堆积，实现会动的小猫。

在前面的简单入门学习的课程后，可以加入实物的实际配合，演练编辑的程序，实现功能。下面以模拟智能停车场为例展开说明：使用Scartch程序设计语言编程小车会动的程序，再结合使用巡线传感器、红外线传感器、超声波传感器三大传感器实现智能停车场的模拟演示。巡线传感器是可以实现小车行走的轨迹，红外线传感器和超声波传感器是实现小车停入指定停车空位后车位感应灯的变色，由绿色变成红色的转变，绿色代表车位可以使用，红色代表车位已经停入车辆。

5 科学馆如何开展STEM教育

实现大众创业，万众创新，教育是基础。创客教育是时代的要求。学校教育越来越僵硬，以应试教育为基础，升学率分数为发展观，毫无疑问，学生的创造力和创新精神正在慢慢丢失，甚至丧失。而创客教育能改变学习。创客教育是多种教育特性的有效结合体，是创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体，契合了学生富有好奇心和创造力的天性。创客教育主要以课程为载体，在创客空间的平台下，融合科学、数学、物理、化学、艺术等学科知识，培养学生的想象力、创造力以及解决问题的能力。其实，创客离我们一点都不遥远，科学馆绝对可以运用自身的科学中心的优势，大胆配合学校的教育，开展创客教育课程，或者创客兴趣班。让我们简单来思考一下：晚上，当我们走过楼道是，灯会自动亮起来了；夏天，到达一定温度时，风扇自动旋转起来了；倒车时，快接近障碍物时，车子就停下来了......這些简单的日常生活小问题小事情，我们的创客教育是否可以做到？

科学馆的创客教育可以通过五步教学方法来实现。第一是创意，培养学生的想象力和创新精神；第二是设计，把创意转化为具体项目的设计；第三是制作，学习和使用工具，到小组协作，动手制作出产品；第四是分享，从个体认知到集体认知，集体智慧形成；第五是评价，对过程的评价，关注学习过程。当然，创客教育不仅仅是机器人的组装技巧的掌握和熟练的运用，而是引导学生掌握扎实基础知识和促进创新思维发展和成长，创客教育，科学、技术、工程、数学STEM是根本。创客教育让广大青少年学到是创客精神：好奇心、兴趣、热爱、改变、批判思维、设计思维。

参考文献

[1]王素.王素解读《2017中国STEM教育白皮书》[J/OL].

[2]马克.哈克林，任杰.优化科学中心对STEM教育的贡献[J].自然科学博物馆研究，2016，1（4）：11-16.