面向STEM的Scratch创新课程

　　我们的小学信息技术课有一些编程模块的课程规划，如五六年级有Scratch编程的课程安排等。但是，课程的安排大多局限于让学生在计算机屏幕上操作，很少涉及工程设计的理念。从Scratch 官网上，我们可以找到Scratch 的核心思想是Imagine（想象）、Program（编程）、Share（分享），寓意利用Scratch激发儿童的想象、培养儿童的思维，并在智慧分享中共同提高。笔者认为在STEM 教育视野下信息技术课程需要变革，因此编写了本书，其中，PicoBoard互动篇、Arduino UNO R3 创新篇和整合应用实践篇等的20 多个案例让学生的编程“跳”出计算机屏幕，令趣味编程走向趣味创造，意图使Scratch 的核心思想增加“创造（Create）”这一元素。让孩子能体验整合信息技术、工程、数学等多学科知识技能解决生活中实际问题的乐趣，提升STEM 素养。学习本书，即使不懂电脑编程，不懂单片机原理，也能模仿其中的一些案例做出很酷的东西，如“雨水感应自动收衣装置”“金鱼缸智能管家”“智能化花房管家”等案例，这些案例曾属于一些硕士论文研究的课题，现在小学高年级学生在本课程的指引下仅用2 ～ 3 课时就能攻克，如果你想获得跨学科解决问题的成功体验，就赶紧行动吧！

　　周迎春，中学高级教师，江苏省优秀中小学科技辅导员，中国教育信息化创客教育研究中心特聘专家，中国教育技术协会创新教育实践委员会专家委员。多年来一直致力于小学信息技术教学及STEM教育研究，曾有《数字化学习的几种模式及需注意的问题》、《定制STEM教育课程群，多维度助力学习力培养》、《创设STEM体验空间 激发创新造物火花》等四十余篇论文在《人民教育》、《中国教育技术装备》、《中小学信息技术教育》、《中国信息技术教育》、《中国教育信息化》等杂志发表。2016年出版专著《中小学生3D建模打印教程》，2017年出版专著《面向STEM的SCRATCH创新课程》。目前正在策划编撰《ARDUINO开源机器人STEM创新课程》，努力构建平民化的STEM创新课程群，区域推进STEM教育，提升学生核心素养。

第1篇 \tPicoBoard互动篇\t1
第1课　PicoBoard开发板的安装及调试　1
第2课　PicoBoard互动之黄山日出　4
第3课　自“置”游戏控制杆A──乒乓游戏　7
第4课　自“置”游戏控制杆B──鲨鱼射击　9
第5课　自“置”游戏控制杆C──潜艇大战　14
第6课　自“置”游戏控制杆D──悟空接果　16
第7课　神奇的声控画笔　22
第8课　光控可选音乐宝盒　25
第2篇 Arduino UNO R3创新篇　30
第1课　Arduino UNO R3与S4A的安装及调试　30
第2课　传感器和输出设备的认识与安装　36
第3课　给普通电饭煲增加预约功能　45
第4课　智能感应式起落杆　50
第5课　夜间手势感应灯　56
第6课　智能化花房管家　61
第7课　智能通风温控系统　66
第8课　感应式图书翻阅模拟　72
第3篇 整合应用实践篇　80
第1课　金鱼缸智能管家　80
第2课　声控流水灯与洗头护眼发明装置　90
第3课　模拟MaKeyMaKey制作音乐楼梯　98
第4课　飞龙桥上行　105
第5课　数字式智能密码箱　110
第6课　雨水感应收衣装置　118
第4篇 教学案例篇　126
案例1　神奇的声控画笔　126
案例2　声控流水灯与洗头护眼发明装置　130
案例3　自“置”游戏控制杆D──悟空接果　137
案例4　夜间手势感应灯　144
附 录　149
附录A　本书配套硬件清单　149
附录B　配套必选器材推荐及说明　150
附录C　配套部分可选器材推荐及说明　155