浅谈信息技术教学中依托创客平台进行跨学科学习

王春胜

（大连经济技术开发区金源小学，辽宁 大连 116600）

当前，在小学信息技术课程中，创客教学是一个新兴的热点，它为信息技术教学带来了新的活力，也使学生的核心素养得到了极大的提高。

一、运用语文、美术、信息技术，描绘创客作品的创作意图

创客作品的创作意图来源于生活实践。通常是学生留心观察生活，实际中遇到的问题，然后大胆想象如何制作创客作品来解决这个问题。如学生在公共卫生时间期间，观察人们在倒垃圾的时候，有的时候需要用脚踩垃圾桶，垃圾桶才能够把盖打开，这样就造成了交叉感染的危险，于是学生就想到了制作一个不用人体接触，就能够把垃圾倒进的垃圾桶的想法。有了创意制作思路，如何把这个功能实现出来？在这个阶段就需要运用语文、美术、信息技术等学科知识和技术，把这功能画在纸上，用语言把创意表达清楚，或者用信息技术中的文字处理软件，进行电子创作表达说明。这些知识的综合运用，全部是为了解决创客作品的创作意图。这样就把跨学科学习的知识自然地融入在一起。

二、运用信息技术学科中的WPS软件、画图软件、语文、科学、物理学科知识，进行创作讨论、演示、论证说明

任何一个创客作品，有了创作意图之后，都需要根据意图，根据作品功能特点，阐述制作作品所需要运用到的工具、材料、软件等制作材料。尤其是作品的智能功能部分，需要什么样的控制板、哪种传感器、运用什么软件进行编程创作，这些都需要学生在一起进行讨论。在这一步骤，学生不但要了解电子电路知识，还要了解一些传感器的功能，还要确定运用哪种开源编程控制板才能实现作品功能。针对功能的实现，还要讨论作品的外形大小和外观设计。总之，在研讨过程之中，学生就需要运用一些科学、物理和计算机技术进行讨论说明，跨学科学习在这一环节也得到了充分的体现。

以智能垃圾桶为例，学生最终确定了使arduinoUNO开源控制板，作为主控板，使用红外测距传感器，探测是否有人靠近垃圾桶倒垃圾。使用伺服电机作为垃圾桶打开和关闭的动力设备。使用容易切割的椴木板作为垃圾桶的箱体。

三、使用数学知识和数学技能，确定作品结构大小和规划各种电子设备的安装位置

还是以智能垃圾桶为例，学生们经过实地测量生活中常见的垃圾桶的大小，并做好数据记录，确定好垃圾桶的形状。形状确定好之后，就需要测量各种传感器、控制板、电机等电子设备的大小，再根据结构的大小和传感器的大小进行比较，最终确定开关安装在垃圾桶的底部，红外测距传感器安装在垃圾桶顶部的前面，私服电机作为翻盖的动力源，安装在垃圾箱顶部。供电设备，电池盒，电池等安装在垃圾箱的底部。数学知识在这一环节，起到了决定性的作用。

四、运用电脑编程技术和电子技术，对创客作品的功能进行编程调试

编程技术和电子技术是创客作品的核心技术。通常是先根据作品的功能选择编程环境。再运用和学习编程软件的具体功能有哪些，最重要的是要测试编程环境软件与控制板之间能否顺利的连接在一起。接下来再根据作品的功能确定是否需要扩展板和电机驱动板。对传感器的功能进行测试和数据记录。智能垃圾桶为例，学生确定使用了米思齐图形化编程软件，并且测量了红外测距传感器检测数据特点，是越靠近传感器的探头数值越大，反之数值越小。还测量了伺服电机的默认位置为0度和关闭位置为90度。最后进行电脑编程，下载程序测试，根据红外探头的阈值大小，让伺服电机旋转到指定角度。例如，红外测距的数值，如果大于3000，那么就让伺服电机的角度旋转到90度方向，打开盖子；否则让伺服电机的角度转到0度，关闭盖子。

五、使用生活中的常用工具，运用物理、机械知识和数字技术进行作品的外形结构设计

每一个常用工具的使用，其实都在对物理和机械的知识的具体实践。无论是用刀切割，还是用锯子切割，学生们都要经历一个生疏到熟练的过程，其实是对力的熟练运用。使用电钻打孔，也是对物理和机械另一个层次上的应用，长期的使用，学生也对各种材料的特点有了深刻的认知。经过观察，学生在制作创客作品过程之中，非常喜欢使用胶枪工具，每次使用胶枪其实都是对物理中的热力学一个深层次的体验。

学生在制作智能垃圾桶时，还使用了3D打印技术，有时还根据需要使用激光切割技术，这两种技术都是电脑辅助下的数字技术，这两种技术同时也是信息技术学科中新兴的两个重要的学习方向。

作品完成之后，还用运用美术知识技能进行作品的美化，赋予作品的人文气息。例如，学生对垃圾桶进行分类设计，环保意识也有增强，对社会富有责任感。

综上，潜移默化中，通过跨学科学习，学生的创造能力和实践能力都有显著的提高。不仅如此，还体现在学生与同伴交流同学之间的友谊合作，还有对自己精神品质的锻炼，都有一个良好发展，学习状态也有了显著的变化，学生的操作能力、学习能力和创新能力都有显著提高。跨学科学习也被称为stem学习，是对传统学习的一个重要的变化，对信息技术学科而言，大力发展跨学科学习，将会大幅度学生的核心素养。