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作品简介:

本书汇编了北京师范大学项华教授、北京景山学校吴俊杰老师、教育部装备中心梁森山副研究员在2010年-2012年近三年期间在北京景山学校开展信息技术教学的系列教学成果。选择了广受欢迎的Scratch图形化编程软件,硬件采用了Arduino开源硬件扩展各种实验用传感器,还借鉴了S4A软硬件互动的方式,精选部分综合性、代表性的教学案例,以供中小学一线教学的信息技术老师参考。

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梁森山
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序言

序言

信息技术实验教学是中小学信息技术学科的核心内容之一。《普通高中信息技术课程标准》对信息技术实验教学提出了新的要求:“利用信息技术实验室创设真实的问题情境,为学生提供从信息系统设计规划到软硬件操作的实践体验机会,提高学生对信息系统价值的认识以及利用信息系统解决问题的能力。”

《普通高中信息技术课程标准》还提出:“对于信息技术课程而言,必要的基础设施、基本设备是课程实施的物质基础。各普通高中学校要根据学生人数的多少、教学课时的需求,设立能满足各模块教学需要的信息技术教室和信息技术实验室,配备数量合理、配置适当的计算机和相应的实验设备,并配备满足各模块教学需要的软件及互联网带宽。鼓励有条件的地区及学校积极配备平板电脑及移动互联设施设备,为开设移动应用课程及变革课堂教学方式和学生学习方式创造条件。”

目前国内关于如果在中小学开展实验教学的案例还比较少,本书汇编了北京师范大学项华教授、北京景山学校吴俊杰老师、教育部装备中心梁森山副研究员在2010年-2012年近三年期间在北京景山学校开展信息技术教学的系列教学成果。其中《Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(十)——用Ledong板测电阻谈STEM教育》一文中,把Ledong板改造成了一个电阻表原型,通过电阻箱精准标定后,完全可以作为低年级的教学仪器使用,在工程实践教学的过程中,还穿插了数学公式和物理定理的相互推导与验证,今日回头来看,仍是不可多得的STEM教学典型案例。

这套案例汇编教学软件选择了广受欢迎的Scratch图形化编程软件,硬件采用了Arduino开源硬件扩展各种实验用传感器,还借鉴了S4A软硬件互动的方式,精选部分综合性、代表性的教学案例,以供中小学一线教学的信息技术老师参考。

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第1章 简介导语

《普通高中信息技术课程标准》对信息技术实验教学提出了新的要求:“利用信息技术实验室创设真实的问题情境,为学生提供从信息系统设计规划到软硬件操作的实践体验机会,提高学生对信息系统价值的认识以及利用信息系统解决问题的能力。”

《普通高中信息技术课程标准》还提出:“对于信息技术课程而言,必要的基础设施、基本设备是课程实施的物质基础。各普通高中学校要根据学生人数的多少、教学课时的需求,设立能满足各模块教学需要的信息技术教室和信息技术实验室,配备数量合理、配置适当的计算机和相应的实验设备,并配备满足各模块教学需要的软件及互联网带宽。鼓励有条件的地区及学校积极配备平板电脑及移动互联设施设备,为开设移动应用课程及变革课堂教学方式和学生学习方式创造条件。”

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1.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究
项华;梁森山
Ledong Scratch是一套互动教学平台。其突出特点是开放性、互动性、直观性和易操作性。为有效发挥该平台的教学功能,以数据探究理论为指导,采取案例研究法和行动研究法对Ledong Scratch互动教学平台进行了试验与研究。从数据采集与观察、图景计算与模拟、数据通讯与交流等对该平台的应用进行了...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第01期 作者:项华;梁森山
2.S4A在教育中的应用价值
梁森山;武健
<正>S4A[1]原意是Scratch For Arduino[2],是Scratch为支持Arduino硬件简易图形编程而做的修改版本,也可以理解为是Scratch传感器版(Scratch sensor board)的一个扩展和提升版本。MIT提供的官方Scratch传感器板是基于RS232串口的版本[3],后经Lifelong Kindergarten团队[4]改造成USB接口,并命名...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2014年第05期 作者:梁森山;武健
第2章 入门案例
1.二值量的使用和逻辑判断
吴俊杰;梁森山
<正>二值量在Scratch语言的定义体系中用■符号表示,意思是只有两种情况:成立或者不成立,二值量一般用于逻辑判断的条件。在侦测模块中,如果从人和计算机交互的角度来分类,程序侦测到的信息可以分为两类,一类是程序内部可以引用计算机内置的一些信息,与人对计算机操作没有直接关系;另一类是人...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第11期 作者:吴俊杰;梁森山
2.二值量的使用与响应时间研究
吴俊杰;梁森山
<正>主持人手记:本专栏主要介绍信息技术实验在基础教育信息技术课当中的典型案例,并期望这些案例能够促进信息技术课程学科合法性的提升、丰富信息技术课的教学内容、拓展信息技术教师的课程设计视野。对此栏目有任何好的主意或建议,请发送稿件至towujunjie@163.com(主持人)或tougao1@chinai...   详情>>
来源:《中国信息技术教育》 2013年第12期 作者:吴俊杰;梁森山
3.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究——投票装置
吴俊杰;梁森山
Leong Scratch是一个融合了传感器、数字化实验、研究性学习、网络教学的多媒体互动教学平台。本文以投票装置的硬件制作、软件编程和程序发布为例,介绍了数字量传感器的一个典型应用。   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第02期 作者:吴俊杰;梁森山
4.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究——38译码与音...
吴俊杰;梁森山
Ledong Scratch有ABC三个数字量接口,它们的通断可以组合成8种状态,实现类似3-8译码器功能。文中介绍Ledong Scratch端口的拓展功能,实现一个音乐键盘。这个案例有助于加深学生对二进制的理解,比较复杂的电路制作也有助于锻炼学生的动手能力;结合电脑键盘组建电子乐队,提高作品的交互性和互动...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第03期 作者:吴俊杰;梁森山
5.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究——抢答器的原...
吴俊杰;梁森山
介绍了用Ledong Scratch编写一个抢答器,通过人机抢答的互动装置的设计,讲解了Scratch语言中的分支结构的用法。最后将Ledong Scratch作为一个研究工具,研究了人的反应时间的分布,体现了Ledong Scratch互动教学平台在工程、艺术和研究中的应用。   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第04期 作者:吴俊杰;梁森山
6.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(五)——计数器...
吴俊杰;梁森山
用计数器、启动装置和报警器三个案例,讲解了Scratch语言最重要的三种条件判断:直到…前都等待着、重复执行直到…、如果…就重复执行。比较了三种条件判断的联系和区别,指出了使用每种条件判断的条件。在程序教学理论上,提出将软件工程思想融合在代码改进的每个环节、借用探究式教学的方式讲...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第05期 作者:吴俊杰;梁森山
第3章 自制教具
1.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(六)——开关的...
吴俊杰;梁森山
Leong Scratch互动教学平台,强调学生对互动装置的二次开发。开关的开发就是一项充满创造力和趣味性的活动。多个开关组成的串并联硬件逻辑是Scratch语言软件逻辑的重要补充;根据互动装置或具体项目的不同需求,需要购买或制作各种性能的开关。本文介绍几种用途广泛的开关,分析开关的可维持性和...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第06期 作者:吴俊杰;梁森山
2.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(七)——基于自...
吴俊杰;梁森山
STEM是"科学(science)、技术(technology)、工程(engineering)和数学(mathematics)"的首字母缩写,STEM教育正在成为世界理科教育的一种潮流。Ledong Scratch互动教学平台可以成为一个很好地开展STEM教育的载体,让学生在一个综合的技术应用环境下,提高整合STEM各个领域的能力。文中通过利用光敏...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第07期 作者:吴俊杰;梁森山
3.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(八)——用滑杆...
吴俊杰;梁森山
传感器的一个重要应用领域就是数字化智能仪器的制作,Ledong板和Scratch图形化编程语言的有机结合,使得这部分教学可以放在信息技术课程中,帮助解决程序教学和数据分析两大教学难点。文中通过用滑杆自制卡尺的标定实验,介绍了一个典型的信息技术实验,涉及到信息技术、数学、工程学和科学原理,...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第08期 作者:吴俊杰;梁森山
4.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(九)——用光传...
贾思博;吴俊杰
介绍了Ledong Scratch互动教学平台以光敏电阻作为主要的感光元件,研究一个光源的光场分布的情况。   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第09期 作者:贾思博;吴俊杰
5.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(十)——用Led...
吴俊杰;王勤
Ledong Scratch互动教学平台的传感器端口都是电阻型传感器,所以Ledong Scratch互动平台必然是可以测量电阻的,实验发现A端口的数值与A端口两端的电阻成正比,文中介绍了这一规律的推导过程。知道这一关系之后,就可以得出任意的一个电阻型传感器的阻值-测量值关系。文中使用了函数猜想、曲线直...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第10期 作者:吴俊杰;王勤
6.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(十一)——光敏...
吴俊杰;李卓
提供了基于Ledong Scratch平台研究光敏电阻的阻值和照度关系的教学思路,即"标定实验—科学上的应用—工程上的应用",这是一个完整地使用Ledong板开展STEM教学的思路。并制作了一个简易的照度计,研究光强与距离成平方反比关系这一重要的数学模型,还在工程上研究了液晶显示器照度分布不均的现象...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第11期 作者:吴俊杰;李卓
7.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(十二)——自制...
吴俊杰;梁森山
在Ledong板的A端口接入一个光敏电阻,经过标定后可以制作一个简易照度计;在Scratch中这个照度计模块可以生成一个含有脚本的角色,使用时可直接引用。文中使用两个照度计研究一个科学领域的典型案例:泥浆沉淀过程的研究。   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2011年第12期 作者:吴俊杰;梁森山
8.Ledong Scratch互动教学平台的应用与研究(十三)——“消...
吴俊杰;梁森山
用光敏电阻制作一个简易的"分光光度计",研究"消失墨水"与空气中的二氧化碳反应逐渐褪色的过程及二氧化碳浓度对化学反应速率的影响。介绍减少侦测端口数值扰动的算法、化学实验中反应物浓度-照度标定实验的方法,以及当一个稳定的对应关系无法找到拟合函数时的处理方法。将Ledong Scratch互动...   详情>>
来源:《教学仪器与实验》 2012年第03期 作者:吴俊杰;梁森山
第4章 意义
1.STEM教育对中国培养适应21世纪的复合型创新型人才的启示
吴俊杰;梁森山
<正>奥巴马政府目前正在教育领域着力推动一场可能影响美国未来教育走向的行动计划——STEM教育。在Google搜索引擎中搜索"STEM education",可以搜索到多达91,600,000个结果。STEM教育   详情>>
来源:《中小学信息技术教育》 2013年第03期 作者:吴俊杰;梁森山
价格:¥16.00

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