标题：

　标题：

　1 灵活运用虚实结合 创设高效创客教学—探索虚实结合模式在初中信息技术创客教学中的运用 2 在初中信息技术用虚实结合模式开展创客教学的探索 3 用词：

　虚实，仿真 提纲：

　创客活动的兴起，以单片机模块为核心的电子器材与编程结合，在学校信息技术教学中的起步发展。兴趣小组，竞赛培训，再发展到日常教学。

　现实中创客教学遇到的困难与疑惑。

　设备的价格与采购的问题，设备器材维护的问题。

　教学中器材的使用规范问题，器材安全与学生操作安全问题。

　探索虚实结合模式的创客教学。

　优点，降低成本，入门门槛低，节省创客器材的费用， 设备维护消耗小 模拟操作直观易懂，容错度高，降低实体操作的失误率，增加实验的成功率。

　实验步骤，先进行虚拟体验，成功后再进行实体操作。

　实验器材与条件。Linkboy 虚拟软件，Makecode，Preturo，Micro。Arduino 单片机模块、传感器、执行器等实物器材；电脑室，网络，摄像头，投影。

　在初中信息技术用虚实结合模式开展创客教学的探索-初稿

　关键词：创客教学，初中信息技术，单片机，仿真，arduino，linkboy。

　摘要：随着创客制作与编程活动的兴起，部分社会机构与学校逐步增加创客教育相关内容。目前基于 arduino 单片机的创客器材和积木编程软件的种类越来越多。选择适当的器材和软件是重要的前提。本文探讨在初中信息技术课堂环境下，利用虚拟仿真和实体结合的模式，高效率、低成本地开展创客教学活动。

　正文：

　一、引言 2015 年初，李克强去深圳考察了柴火创客空间，体验 “创客”的创意产品，称赞创客创意无限。2016 年教育部的《教育信息化“十三五”规划》里提到有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习（STEAM 教育）、创客教育等新的教育模式中的应用。近年来，基于单片机编程的创客制作活动的兴起后发展迅速，社会科技培训机构和学校参与此类活动不断增多。例如各省市的中小学电脑机器人活动、青少年机器人竞赛，市青少年科技创新大赛、市中小学创客大赛、区 STEAM 创客教育展示活动等。创客从科技活动和竞赛中起步发展，由少数人的兴趣活动、培训竞赛，逐步发展到进入日常教学。创客有相当部分活动内容涉及编程和单片机等使用计算机的环节，而编程也是信息技术学科的主要学习内容，近年本地区初中信息技术课本陆续加入手机和机器人编程、创客学习甚至体验人工智能的教学内容。如何在初中信息技术高效率和低成本地开展创客教学是本文的探索目的和主要内容。

　 二、目前初中创客教学中遇到的困难与希望。

　本地区的初中信息技术课本中创客教学内容需要实验器材实物和编程软件，目前存在一些问题影响了创客教学的顺利开展与教学效果。一是实验器材价格高，采购流程繁复。例如，第二册第三章里的制作手机 APP 控制电灯开关。这个创客教学内容学生感兴趣，利用教材配套实验箱的其他功能模块，学生还能编程去控制风扇开关、探测门禁和 PM2.5 信息等，几个学生可以共用一个实验箱，配置简单易用。但是，这个编程是属于手机编程，并没有涉及创客编程中的重点—单片机编程。每个配套实验箱近千元的购买成本和繁复的采购流程，让部分老师和学校望而却步。二是设备器材故障率较高和维护成本高。部分学校直接采购价格相对低廉的开源 aruduino 模块、杜邦线和电子器材替代实验箱。但是由于arduino 模块多是裸露的电路板，杜邦线存在接触不良或者接错接口的概率，容易造成实验不成功，甚至损坏模块，也会耗费师生较多查错时间。三是虚拟机器人编程软件操作人机界面不友好，部分环节耗时多问题。例如虚拟仿真软件编程控制虚拟校车这个教学内容，可以不需要实体的智能小车，只在电脑里模拟和操作，优点是节省了实验器材成本。但是软件人机界面操作不够友好，学生上机操作需要适应时间较长，而配套的实体智能小车价格单价高，导致虚拟的实验结果没有实体智能小车去验证。而且欠缺后期软件版本更新，影响了师生教学的积极性。基于上述问题，引发我们思考，设法选择合适的软件和实验器材，利用适当的模式和教学案例，去实现高效率和低成本的创客教学。

　其实，目前适合青少年创客活动的编程软件越来越多，特别是基于图形化的积木编程的软件。例如乐高的 LEGO MINDSTORMS、VEX、中鸣的机器人快车，此类软件有丰富的教学活动配套资源和专用实体器材。它们较多出现在社会科技培训机构和学校竞赛培训中，但需要购买对应的硬件结合才能顺利使用，且配套器材的单价高于千元，甚至更高。由于设备成本高，一般学校难以大量采购，而难以推广至日常课堂教学。另一方面，而基于开源的编程软件方面，有 Arduino、谷歌的 Blockly、micro:bit 的 MakeCode、MIT 的 Scratch 等，和基于上述开源项目派生的编程软件 Kittenblock、linkboy、mBlock、Mind+、Mixly（米思奇）等，此类软件是免费版，可以从官方网站下载，容易安装。此类软件能够编程控制多种单片机模块、传感器和驱动器件等，适用器材硬件种类多，而且许多常见器材的价格相对低廉。此类软件适合使用在中小学开展编程教学。本文选择的是linkboy、MakeCode 等带有仿真功能的编程软件。

　三、以 Linkboy 为例，虚拟仿真编程软件在创客教学中的优势 （一）模拟真实器材，仿真连线搭建 它是一款基于 Arduino 的图形化仿真平台，软件集成大量 Arduino 常用电子器材的仿真模块，如主控板、传感器、驱动类元件等。用户可以用鼠标拖拽这些虚拟器件进行仿真接线，以组建成各种虚拟电路设备。这样可以让学生直观了解和尝试不同元件之间的连线，为后面的仿真运行和在实体设备操作做好准备和演练。

　（二）图形化积木编程，仿真执行程序 它是基于事件的控制，有些模块能够触发各种事件。采用图形化的积木指令，可快速搭建编程逻辑。学生在小学阶段学习过 Scratch 图形化编程类似，符合学生学习迁移的操作习惯，降低了传统语句式代码编程的学习难度，节约时间提高了学习效率。

　Linkboy 的仿真执行程序功能是其重要特色。能够在无需实体电路，在电脑中模拟执行并显示运行效果，例如 led 灯开关、马达运行、图像、声音的变化。仿真功能可让用户提前体验到程序运行和电路搭建的大致效果，若出现错误，有提示信息，能够协助用户排查错误，以改进程序设计或元件连接，帮助学生降低在实体器材中操作出错的概率，避免学生操作实体电路不当或器材问题可能造成的风险。当仿真成功后，可以直接点击编译生成执行代码上传到实体主控板运行。

　（三）

　（四）它是一款国内免费的基于 Arduino 的图形化仿真编程软件平台。用户可以用鼠标拖拽虚拟器件进行接线组建虚拟设备，用图形化的积木指令快速搭建编程逻辑。软件具有仿真功能，能够协助用户检查排错，帮助用户降低在实体器材中操作出错的概率，提高实体操作效率。