基于互联网+的Scratch+物联云课堂教学实践

柏菊花 陶秋荣

摘  要 基于“Scratch+物联”课堂教学背景分析，具体描述应用UMU互动云平台和希沃白板移动授课辅助线上、线下授课的实施方法与策略。中小学信息技术课堂应充分发挥“互联网+”优势，比如利用互动云平台共建、共享资源，尽量给学生提供适合的、精准的教育方式，让不同性格、不同水平的学生都得到良好发展。

关键词 互联网+;云课堂;Scratch+物联;信息技术;UMU互动云平台

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）21-0055-03

1 前言

2012年，易观国际董事长兼首席执行官于扬首次提出“互联网+”理念。“互联网+”是“互联网+各个传统行业”，但并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态[1]。云课堂是利用云计算实现高效访问、便捷操作、实时互动和开展线上线下教学活动的课堂教学形式。其依靠技术实时推送，及时提供帮助、过程记录等功能，为教学营造连贯的课上课下主题氛围[2]。

2 UMU互动云平台辅助教学的可行性分析

UMU互动云平台是典型的“互联网+教育”的服务，最大的特点是创建课程非常方便，不需要复杂的图文、视频等编辑软件，手机就完全能够支持完整的课程搭建。微课、微视频等的制作与上传非常快捷与方便;平台支持多种类型的互动、考评、直播、大屏幕等，让课堂更丰富、生动和有效;课程分享方便，支持注册登录学员与非注册学员;多种方式辅助管理学习者学习进度或者出勤管理等，如短信、微信、邮件等方式;支持分层教学，智能分配教学资源。对于学习者来说，知识去中心化，每个学习者的互动都会参与分享。

3 基于UMU互动云平台的“Scratch+物联”教学案例分析

学情分析  本研究中讨论的对象是六年级的学生。六年级的学生经过了一学期的学习，熟悉部分传感器，基于以往教学经验，学生的问题主要在于：

1）不知如何建立软件与硬件的联系;

2）不明白硬件连接细节;

3）学生的接受水平参差不齐，差异非常大，有部分学生想学，却无法跟上教学进度。

本节课是接待澳大利亚访问团的一次公开课，其中部分澳大利亚的学生参与了本节课的教学。由于文化差异以及语言的障碍，课程不能设计太难，以体验、互动为主。

课题：摩尔斯电码  选择该知识点作为交流的内容，首先，内容本身在国际上曾经广泛应用;其次，在中外交流可能存在语言障碍时，可以通过摩尔斯电码来传递信息;最好，摩尔斯电码硬件搭建简单，便于接受。

教学目标与重难点分析

1）教学目标分析：

①通过视频与游戏，让学生掌握摩尔斯电码的编码规则;

②让学生在读懂与了解摩爾斯电码的基础上，模拟电报员的收报过程，准确翻译出电码的内容;

③结合遥感按键让蜂鸣器按照摩尔斯电码的规则发出电报;

④对传感器的应用进行拓展迁移，尝试探究用LED灯能否模拟摩尔斯电码。

2）教学重点：

①了解摩尔斯电码的编码规则;

②能够读懂简单的摩尔斯电码并准确翻译;

③结合遥感按键让蜂鸣器按照摩尔斯电码的规则发出电报。

3）教学难点：

①让学生掌握摩尔斯电码的编码规则;

②让学生用传感器模拟摩尔斯电码的发报过程。

多媒体设备准备

1）希沃白板5最新版电脑端与手机移动端APP;

2）UMU互动平台;

3）极域电子教室。

教学实施过程分析

1）课前翻转。江苏省在小学推行Scratch编程教学，模块化搭建平台，学生易于接受与学习。限于Scratch平台的局限，纯软的环境不能满足学生的需求，有很多创意需要另外搭建硬件，因此诞生了“Scratch+物联”。“Scratch+物联”综合各种传感器硬件以及编程，重点考查学生的创意以及设计思维。课堂上实施“Scratch+物联”教学，对学生来说，不仅要求他们能实现程序，还要能完整搭建硬件。

“Scratch+物联”课程软硬结合，对于很多学生来说是个挑战。有时候并不是知识点本身太难，而是学生在软硬结合时缺乏足够的时间去理解，课堂上被动跟着教师步步操作，一旦出错，在有限时间内很难完成任务。因此，每次课程之前，笔者将完整的课程按照知识点建立在UMU互动平台上，通过QQ或者晓黑板推送至家长群，一旦需要，学生在家可以随时查看学习内容，提前了解知识点，还可以提前参与互动。教师也能提前掌握学生可能出现的瓶颈在哪里。

图1、图2、图3分别是课程封面、课程目录和课程分享码。

2）课中学习。

①情境导入：了解电报员的工作。课程开始之前先播放一段电视剧中的短视频，视频中播放的是电报员神情专注，正在电报机上紧张地操作。学生通过观看这段视频，大多能说出这是电报员在工作。接着，教师提问：同学们是否想体验电报员的工作呢？通过这个视频和提问，可以调动学生的积极性，让学生逐步了解课程的主题与电报员相关。

②破冰游戏：体验电报员的工作之翻译情报。首先，教师介绍电报员工作的重要性：“电报员工作在通信不发达时期，尤其是二战时期是非常重要的。它关系着战争敌对双方的策略、用兵，甚至能够决定一场战争的成败。因此，合格的电报员必须非常熟悉电报的规则，知道电报的含义，工作时必须全神贯注，不能有差错。”良好的开端是成功的一半。游戏的顺利实施不仅能充分调动学生的积极性，更贯穿本节课中发送电报的主要任务的顺利完成，学生认真执行任务的态度和对规则的充分了解非常重要。

任务要求：听视频中的长短音;用笔按顺序记录每个长短音，长音用“—”表示，短音用“·”表示;请在纸上将记录好的符号转换成字母;对照UMU平台“我是收报员”项目中的图，将答案写在平台中。

为了减轻学生的认知负担并保证游戏顺利实施，提高学生的成就感，课堂破冰游戏只要求学生能分辨摩尔斯电码的长短，因此，破冰游戏的实施由教师逐个播放。游戏的规则不能完全解释摩尔斯电码，因此，在本环节的最后需要正式解释摩尔斯电码，以确保学生对摩尔斯电码有较为全面的认识。本环节知识点以短视频的形式在课堂播放，同时在UMU互动平台提前推出，方便学生提前了解。

③实战演习：体验电报员的工作之发送情报。

【问题1】作为一名合格的电报员，不仅要读懂电报，还要能将电报准确发送出去，结合已学的“Scratch+物联”知识思考，准确发送情报需要哪些准备工作？

要求学生举手回答。

【答问题1】本节课我们需要从软硬件方面来规划摩尔斯电码的发报过程，软件即通过mDesigner3.0编辑块语言实现，硬件方面需要结合各种传感器实现。

【问题2】本节课摩尔斯电码的发报可能会用到我们这里的哪些硬件呢？

要求在UMU互动平台中通过目录找到项目：“选出你需要的传感器，你认为这些输入与输出设备中哪些可以用于模拟摩尔斯电码？”打开项目，选出答案。

这些传感器有些是学过的，有些是没有接触过的。为了防止学生遗忘或者因为不熟悉传感器而选错，对选项中的传感器简单给出介绍。

【答问题2】本节课我们主要应用输入设备摇杆按键，模拟摩尔斯电码的发报控制，应用输出设备蜂鸣器模拟摩尔斯电码的声音。

【问题3】硬件如何搭建？

【答问题3】通过希沃白板展示问题解决。

【问题4】硬件已经确定了，软件怎么实现呢？

要求学生举手回答，并用自然语言描述过程，句式如：当……就……

【答问题4】当遥感按键上键（或其他方向键）被抬起时，蜂鸣器就发出“嘀”（短）音;当遥感按键下键（或其他方向键）被抬起时，蜂鸣器就发出“嗒”（长）音。

要求对照摩尔斯电码表，学生之间相互发报并翻译电报。

教师随时将学生的搭建问题以及作品通过希沃白板進行展示。

【问题5】为什么发出的电报同伴无法翻译或者翻译不准确？

【答问题5】学生的问题主要是发报者的报文间隔不明显，导致收报员不知道从何处停顿。电报的基本组成是长短音，但是不同的字母或者词组之间需要用间隔区分。

要求对照摩尔斯电码表，修改块语言中的时间间隔，再与同伴互相收发电报。

【问题6】为什么有的同学反映，蜂鸣器声音不够响，听起来比较困难？

【答问题6】蜂鸣器的声音的大小与频率有关，频率越高，音调越高。

要求通过软件修改块语言中的频率参数，重新调试电码效果。

④特殊电码：摩尔斯电码的应用拓展。

【问题情境】播放短视频：

二战时期，日本战俘通过眨眼的频率向上级传递情报：“不要救我。”

讨论：夜晚在野外迷路了，在手里只有一个手电筒能用的情况下，如何发送求救信息？

讨论小结：可以利用手电筒光的点亮频率传递求救信息，比如“SOS”。

要求选用已经学过的LED彩灯，通过遥感按键控制亮光的频率发出求救信号。

⑤课堂知识点总结。通过希沃白板工具思维导图对本节课要点进行总结与回顾。用思维导图的方式呈现本节课的知识要点，清晰呈现课堂的逻辑结构，有助于对知识点的回忆。

4 结语

教育心理学认为，不同性格的学生其学习方式各不相同，性格外向的学生更善于课堂表达，容易获得较多的社会资源和较高的认同感;反之，性格内向的学生更倾向于独立思考，往往容易被忽视。这些学生真的一无是处吗？或许只是缺少一个让他们表达的平台。因此，让学生有机会遵循自身的天赋努力发展非常重要。信息技术教学应该发挥“互联网+”的优势，集中整合优质教育教学资源，利用互联网给不同个性、不同水平的学生提供适合的、精准的教育方式，让每个学生都得到良好发展。

参考文献

[1]互联网+[DB/OL].https：//baike.baidu.com/item/%E4%BA%92%E8%81%94%E7%BD%91+/12277003.

[2]杨欢.基于移动终端的云课堂教学互动策略研究[D].武汉：华中师范大学，2017.