小学低段学生也可以玩创客

青少年学习编程早已不是什么新鲜事，从早年的logo语言，到最近几年风靡全球的Scratch，都有大量青少年在学习。编程对于青少年逻辑思维、综合素养的锻炼成效显著，这早已得到了广泛的认可。而我工作的学校是一所全新的学校，只有一二年级的学生，学生的接受能力相对较弱。我希望能找到一些适合小学低段学生学习的编程内容提供给我的学生。一年里，我渐渐地摸索出一条适合小学低段学生学习的编程之路。

一、创客起步：从Code.org开始

偶然的机会我了解到了全球计算机教学周和编程一小时活动，在code.org网站上我看到了一套完整的，针对低段儿童的编程系列课程。课程学习从最简单的辨别方向开始，再到顺序结构，判断结构，循环结构，随着课程的深入学习，还融入了事件侦听等内容。编程中原本复杂的事情，在这个课程体系中都得到了很好的解决。体验了该课程之后，我决定就从这里起步，将这套课程作为我校儿童编程的起点。
2015年9月，我开设了学校第一个信息类社团，取名“码上编程”。从编程一小时项目起步，一下子就降低了编程的门槛，一年级的孩子在上几次课之后就能掌握图形化编程的方法，还能理解常见的逻辑结构，更关键的是，从编程一小时开始，孩子们爱上了编程，他们不再觉得编程是一件很难的事情。
我以其中的蜜蜂采蜜情景简述编程一小时有趣的学习方式。

顺序结构

在学习前期，学生要通过程序积木控制小蜜蜂完成采蜜和酿蜜的动作。这是程序中典型的顺序结构，这个内容的学习将帮助儿童形成严密的逻辑性，并初步形成寻找最短路径的思想。

循环结构
在循序渐进的任务中，学生逐渐掌握了顺序结构，也发现了很多程序是重复的，自然产生对重复结构的需求。在采蜜、酿蜜这个场景中，使用重复模块可以大大提高编程效率，也能巩固学生对重复模块的理解。
判断结构
在真实世界中，不是每朵花都是有花蜜的，在采蜜之前需要先做判断，如果有花蜜，就采蜜，如果没有花蜜就可以去寻找下一朵鲜花。在这个情景中顺理成章地引出了判断结构，生动形象情景帮助学生快速掌握判断结构。
函数

在其他语言的学习中，函数总会是一个拦路虎，学生总是无法理解函数的作用。而在code.org的课程中，依然借助于蜜蜂采蜜的情景，很好的融合了函数的知识点。由于这个任务中多次使用到了在同一朵花采5次蜜，于是将采5次蜜作为一个标准函数。重复调用该函数可大大减少重复步骤，提高程序编写效率。
在code.org课程中，有大量诸如此类的富有趣味的编程学习情景，在学习中不仅有编程知识，还融入了各类生活知识。学生通过一个学期的学习，掌握了程序设计的基本思路和技能以外，更重要的时候培养了学生对编程的兴趣。

二、必经之路：Scratch创意趣味编程

经过一个学期的学习，孩子们在编程一小时收获满满，渐渐地，很多孩子发现编程一小时的课程难度也无法满足孩子们日益增长的编程需求，这个时候我就将社团的学习内容顺利地过渡到Scratch。Scratch是很多孩子学习编程的第一步，而我们是第二步，这是根据我校学生的实际情况来定的。
在课程开始之前，我给每个孩子注册了Scratch官网的账号。利用这个账号，孩子们做好的作品就直接在学校里上传，省去优盘拷贝的麻烦。回家之后，可以想父母展示自己的作品，也可以继续修改作品。同时我每次课都鼓励学生将自己的作品分享到Scratch社区中、社团QQ群里，甚至父母的朋友圈。身边人的关注可以激发学生的学习兴趣，鼓励他们不断学习新的知识。
由于学生有编程一小时的学习经验，入门Scratch就轻松很多，重复，判断，移动，这些程序学生自然而然就会想到，使我们学习入门的过程大大简化。
学生的思维总是很独特，常常令老师始料未及。比如有一次，我的教学计划是介绍如何使用矢量绘图画出一只小鸡，很多学生在很短的时间里就掌握了小鸡的绘制，然后开始自由创作。十分钟之后，我发现有学生将小鸡与逐帧动画结合做出了变形小鸡；利用油漆桶工具在鸡身上画出圈圈色彩，变成了凤凰小鸡。
我认为，Scratch将会在很长一段时间里作为儿童编程的必经之路，源于它“想象，创造，分享”的理念。Scratch是创客教育的利器，也是启蒙阶段必不可少的一环，同时学习Scratch对于学生逻辑思维，审美等多方面都有极大的促进作用，这些已经得到了公认。那么我就觉得Scratch就应该坚定不移地坚持下去。 [1]
三、摸索前行：arduino这边风景独好
今年年初，我自己开始接触arduino，一开始觉得很难，点亮一盏LED灯都要折腾很久，想过放弃，觉得这样的难度不适合大部分学生学习。后来，无意中发现了mixly，利用mixly图形化软件为arduino编程就变得简单了很多，点亮一盏LED灯只需要一个积木模块。
经过自己一段时间的研究，做了几件有趣的作品后，得到了朋友圈的大力点赞。趁着学校筹备科技节活动，我购买了一批设备，准备开一个兴趣小组。当时我还不敢提创客这个概念，因为我自己也不懂。从投入上看，我们的创客教育投入是采用按需购买，逐步提升的模式，避免了一次性大量投入带来不必要的浪费。
在谢作如老师的《创意机器人（小学版）》一书的基础上我设计了我校的创客课程。我从社团里选择了一部分学生参加这个课程。针对学生年龄偏低，从未接触过电子制作的现状，我放慢了学习节奏。当孩子们第一次通过搭建程序积木控制点亮LED的时候，每一个人都很兴奋，从孩子们的眼神里我看到了他们对这门课程的喜爱。我跟孩子们一起点亮的第一盏灯，照亮了孩子们和我的创客之路。

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我们将LED与超轻粘土结合，将作品做在纸盒子上，利用发光二极管点缀作品。通过这样的作品，培养了学生的动手能力、编程能力和审美能力。学生在制作过程中不断与他人合作、比较，互相评价。 [2]

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经过一段时间的学习，学生已经掌握了多个LED与绘画结合，然后控制LED有规律的亮灭。Arduino与美术、手工的结合是一个比较好的入口，尤其是低段学生，程序的复杂度不高，经过几次的学习，学生很快就能掌握。当然连线会比较麻烦，制作这样的作品很考验学生的耐心和动手能力。低段的孩子知道线该怎么连，但是在动手的时候，比如剪线，焊接，热熔胶，孩子还不能熟练操作，需要家长和老师的帮助。但是随着孩子们不断实践，当我们做到第三四份作品的时候，我想，孩子们就可以轻车熟路了。

四、总结与反思

近一年的创客教育实践让我爱上了创客教育，同时也带给了我一些思考。
对于小学低段学生而言，学习算法和编程能力并不是关键，在教学过程中尽可能用简单的程序来实现功能，比如用顺序结构和简单的循环结构制作流水灯，用简单的选择判断结构制作倒车雷达，而要避免使用复杂的多层嵌套，多变量算法。
小学低段学生更乐于进行形象思维的思考，在课堂教学中如果以积木、绘画、彩泥等作为载体制作电子创意作品，更能发挥学生的想象力和创造力。
努力将创客活动与其他学科融合，让其他学科老师参与到创客制作中来，提高创客活动影响力；引导学生对已学知识进行综合运用；通过多学科结合引起家长关注与支持。
通过创客活动的开展，我们希望每一位学生都能体验到创客的乐趣，在这个过程中，通过做中学、学中做，做中创，将自己的创意和想法变成创新设计作品，从而培养学生的创新思维、团队协作和动手实践多方面能力。

参考文献

[1] 刘金鹏, “创客教育类拓展性课程体系建设,” 中小学信息技术教育, pp. 67-69, 2 2016.
[2]秦赛玉, “创客教育：“智造”新型校园,” 中小学信息技术教育, pp. 61-62, 7 2015.
（本文发表于《中小学信息技术教育》2016年11月刊）