麵嚮STEM的Scratch創新課程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周迎春 著

圖書標籤:

• Scratch
• STEM教育
• 編程教育
• 少兒編程
• 創新課程
• STEAM教育
• 圖形化編程
• 項目式學習
• 趣味編程
• 教育科技

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115456625

版次：01

商品編碼：12107991

包裝：平裝

開本：小16開

齣版時間：2017-06-01

頁數：156

正文語種：中文

編輯推薦

STEM教育課程讓學生通過參加基於問題、項目和活動的學習來體驗開源閤作分享的創客精神，激發學生的好奇心及參與積極性，從而能有效地促進知識內化遷移和高階思維能力的提升，是培養學生核心素養的重要途徑。

內容簡介

我們的小學信息技術課有一些編程模塊的課程規劃，如五六年級有Scratch編程的課程安排等。但是，課程的安排大多局限於讓學生在計算機屏幕上操作，很少涉及工程設計的理念。從Scratch 官網上，我們可以找到Scratch 的核心思想是Imagine（想象）、Program（編程）、Share（分享），寓意利用Scratch激發兒童的想象、培養兒童的思維，並在智慧分享中共同提高。筆者認為在STEM 教育視野下信息技術課程需要變革，因此編寫瞭本書，其中，PicoBoard互動篇、Arduino UNO R3 創新篇和整閤應用實踐篇等的20 多個案例讓學生的編程“跳”齣計算機屏幕，令趣味編程走嚮趣味創造，意圖使Scratch 的核心思想增加“創造（Create）”這一元素。讓孩子能體驗整閤信息技術、工程、數學等多學科知識技能解決生活中實際問題的樂趣，提升STEM 素養。
學習本書，即使不懂電腦編程，不懂單片機原理，也能模仿其中的一些案例做齣很酷的東西，如“雨水感應自動收衣裝置”“金魚缸智能管傢”“智能化花房管傢”等案例，這些案例曾屬於一些碩士論文研究的課題，現在小學高年級學生在本課程的指引下僅用2 ～ 3 課時就能攻剋，如果你想獲得跨學科解決問題的成功體驗，就趕緊行動吧！

作者簡介

周迎春，中學高級教師，江蘇省優秀中小學科技輔導員，中國教育信息化創客教育研究中心特聘專傢，中國教育技術協會創新教育實踐委員會專傢委員。多年來一直緻力於小學信息技術教學及STEM教育研究，曾有《數字化學習的幾種模式及需注意的問題》、《定製STEM教育課程群，多維度助力學習力培養》、《創設STEM體驗空間 激發創新造物火花》等四十餘篇論文在《人民教育》、《中國教育技術裝備》、《中小學信息技術教育》、《中國信息技術教育》、《中國教育信息化》等雜誌發錶。2016年齣版專著《中小學生3D建模打印教程》，2017年齣版專著《麵嚮STEM的SCRATCH創新課程》。目前正在策劃編撰《ARDUINO開源機器人STEM創新課程》，努力構建平民化的STEM創新課程群，區域推進STEM教育，提升學生核心素養。

目錄

第1篇 PicoBoard互動篇 1
第1課　PicoBoard開發闆的安裝及調試　1
第2課　PicoBoard互動之黃山日齣　4
第3課　自“置”遊戲控製杆A──乒乓遊戲　7
第4課　自“置”遊戲控製杆B──鯊魚射擊　9
第5課　自“置”遊戲控製杆C──潛艇大戰　14
第6課　自“置”遊戲控製杆D──悟空接果　16
第7課　神奇的聲控畫筆　22
第8課　光控可選音樂寶盒　25
第2篇 Arduino UNO R3創新篇　30
第1課　Arduino UNO R3與S4A的安裝及調試　30
第2課　傳感器和輸齣設備的認識與安裝　36
第3課　給普通電飯煲增加預約功能　45
第4課　智能感應式起落杆　50
第5課　夜間手勢感應燈　56
第6課　智能化花房管傢　61
第7課　智能通風溫控係統　66
第8課　感應式圖書翻閱模擬　72
第3篇 整閤應用實踐篇　80
第1課　金魚缸智能管傢　80
第2課　聲控流水燈與洗頭護眼發明裝置　90
第3課　模擬MaKeyMaKey製作音樂樓梯　98
第4課　飛龍橋上行　105
第5課　數字式智能密碼箱　110
第6課　雨水感應收衣裝置　118
第4篇 教學案例篇　126
案例1　神奇的聲控畫筆　126
案例2　聲控流水燈與洗頭護眼發明裝置　130
案例3　自“置”遊戲控製杆D──悟空接果　137
案例4　夜間手勢感應燈　144
附 錄　149
附錄A　本書配套硬件清單　149
附錄B　配套必選器材推薦及說明　150
附錄C　配套部分可選器材推薦及說明　155

麵嚮STEM的Scratch創新課程：點燃未來的編程火種 這是一本麵嚮STEM（科學、技術、工程、數學）領域，以Scratch可視化編程語言為核心的創新課程。本書旨在通過有趣、互動、實踐的教學方法，引導青少年乃至對編程初學者，從零開始掌握編程思維，培養解決問題的能力，激發他們的科學探究精神和工程創新熱情。我們相信，編程不應是枯燥的代碼堆砌，而是一扇通往奇妙數字世界的鑰匙，是實現創意、解決挑戰的強大工具。 為何選擇Scratch？ Scratch，由麻省理工學院媒體實驗室Lifelong Kindergarten團隊開發，是一款免費的、基於塊狀拖拽的編程語言。它極大地降低瞭編程的學習門檻，讓孩子們無需記憶復雜的語法，就能通過可視化地拼接“代碼積木”，輕鬆創建互動故事、遊戲、動畫，甚至簡單的機器人控製程序。這種直觀的學習方式，不僅能夠快速建立學習者的成就感，更能讓他們專注於邏輯思維和創意實現，而將精力從繁瑣的細節中解放齣來。 Scratch的學習過程，本身就是一次對計算思維的啓濛。學習者在設計和編寫程序的過程中，需要進行： 分解（Decomposition）： 將一個復雜的問題或項目拆解成一係列更小、更易於管理的部分。 模式識彆（Pattern Recognition）： 尋找不同問題或程序中的相似性，以便更有效地解決問題。 抽象（Abstraction）： 忽略不重要的細節，專注於問題的本質。 算法設計（Algorithm Design）： 設計一係列清晰的步驟來解決問題。 這些核心的計算思維能力，是未來STEM領域學習和工作必不可少的基石，更是應對飛速發展的科技時代挑戰的關鍵。 本書的獨特之處與核心理念 本書並非簡單羅列Scratch的功能和語法，而是圍繞“STEM創新”這一主題，精心設計瞭一係列富有趣味性和挑戰性的項目。我們注重： 1. 深度融閤STEM學科知識： 科學（Science）： 通過編寫模擬物理現象（如重力、碰撞、拋物綫運動）的程序，讓學生在玩樂中理解科學原理。例如，模擬行星軌道運動，讓學生直觀感受萬有引力；製作一個“天氣預報”小遊戲，學習風、雨、溫度等概念。 技術（Technology）： 引導學生瞭解簡單的電子元件工作原理，並通過Scratch控製一些兼容的硬件（如micro:bit、Arduino，具體內容將在書中詳細展開），實現軟硬件結閤的創新項目。例如，製作一個基於光綫感應器的“自動開燈”裝置，理解傳感器的工作方式。 工程（Engineering）： 鼓勵學生進行設計、原型製作、測試和迭代。通過解決實際問題（如設計一個“智能交通信號燈”係統，優化交通流量；創建一個“垃圾分類機器人”的交互界麵），培養學生的工程思維和創新能力。 數學（Mathematics）： 在編程過程中自然引入幾何、坐標係、變量、隨機數、條件判斷、循環等數學概念。例如，在製作遊戲時，需要計算角色移動的距離和角度；在生成藝術時，需要運用坐標和函數。 2. 強調“做中學”（Learning by Doing）： 每一章都圍繞一個具體的STEM主題，提供詳細的項目指導和代碼示例，但更鼓勵學生在老師的引導下，進行個性化的修改和創新。我們不追求“照貓畫虎”，而是希望學生能夠理解項目的邏輯，並在此基礎上發揮自己的創意。 3. 培養解決問題的能力： 書中的項目設計，往往會預設一些“挑戰”或“進階任務”，引導學生思考如何優化程序、修復bug、增加新功能。這能夠有效地訓練學生的邏輯分析和問題解決能力。 4. 激發創造力與想象力： 我們相信每個孩子都有無限的創造力。本書提供的項目隻是起點，鼓勵學生將所學技能應用於自己感興趣的任何領域，創造屬於自己的數字作品。 5. 循序漸進的學習路徑： 從最基礎的Scratch操作開始，逐步引入更復雜的概念和技巧。每個章節在前一章節的基礎上，不斷深化和拓展，確保學習者能夠穩步提升。 本書的學習內容概覽（但不限於此）： 第一部分：編程初探與Scratch基礎 章：認識編程，擁抱未來： 什麼是編程？為什麼學習編程？Scratch的魅力所在。 章：我的第一個Scratch故事： 認識Scratch界麵，學習角色（Sprite）、背景（Stage）、腳本（Script）的概念，掌握事件（Events）、動作（Motion）、外觀（Looks）等基本積木塊，製作一個簡單的動畫故事。 章：讓角色動起來，唱起來： 學習控製角色移動、鏇轉、改變造型，實現簡單的動畫效果。引入“控製”（Control）積木塊，如“等待”（wait）、“重復”（repeat），讓動畫更流暢。 章：與觀眾互動： 學習使用“偵測”（Sensing）積木塊，讓角色感知鼠標、按鍵等輸入，實現簡單的交互。例如，點擊角色時播放聲音，按下空格鍵改變角色顔色。 章：聲音與音樂的魔力： 探索Scratch中的聲音庫，學習添加、播放、控製音量，甚至用代碼創作簡單的鏇律。 第二部分：STEM項目實踐與編程思維深化 章：科學的模擬：奇妙的物理世界（一）： 重力與拋物綫： 編寫程序模擬小球自由落體，理解重力加速度。進一步模擬拋射體運動，觀察拋物綫軌跡。 碰撞檢測與反彈： 學習如何檢測兩個角色是否發生碰撞，並實現彈迴效果，如颱球遊戲。 章：科學的模擬：奇妙的物理世界（二）： 行星軌道： 運用坐標係和循環，模擬簡單的行星繞恒星公轉，感受萬有引力在天體運動中的作用。 天氣模擬器： 結閤隨機數和條件判斷，創建一個簡單的天氣預報小遊戲，模擬不同天氣現象的齣現。 章：技術的應用：初識傳感器與執行器： 光綫感應與LED燈： 結閤簡單硬件（如micro:bit），學習利用光綫傳感器判斷環境亮度，並控製LED燈亮起或熄滅。 聲音控製： 利用聲音傳感器，讓Scratch角色響應聲音大小的變化。 章：工程的挑戰：設計與建造： 智能交通燈： 設計一個交通信號燈係統，模擬真實交通狀況，學習使用定時器和條件判斷優化交通流量。 虛擬遊樂園設計： 讓學生設計一個虛擬遊樂園，包括過山車、摩天輪等，學習運用坐標、速度和動畫效果。 章：數學的趣味：圖形、坐標與算法： 繪製幾何圖形： 利用“畫筆”（Pen）積木塊，繪製各種幾何圖形，如正方形、圓形、星形，理解坐標係和角度的概念。 生成藝術： 探索如何利用隨機數、循環和變換，創作齣富有藝術感的隨機圖案。 簡單的排序算法演示： 通過可視化演示，讓學生初步理解如冒泡排序等簡單算法的工作原理。 第三部分：創新項目拓展與編程進階 章：遊戲設計大師：從構思到實現： 經典遊戲重現： 引導學生模仿製作經典的街機遊戲，如“吃豆人”、“打磚塊”，深入學習遊戲邏輯、得分係統、關卡設計。 創意遊戲開發： 鼓勵學生構思並實現自己的原創遊戲。 章：互動故事與動畫短片： 多角色協作： 學習如何讓多個角色同時行動，並進行信息交流，製作更復雜的故事。 敘事技巧： 引導學生學習如何通過對話、場景變化、鏡頭運用等方式，講好一個故事。 章：Scratch與現實世界的連接（進階）： 遙控與感知： 探索Scratch與外部硬件（如Arduino、樹莓派，通過特定插件或平颱）的連接方式，實現更復雜的物理世界交互。例如，製作一個可以通過遙控器控製的小車。 數據收集與分析： 學習如何通過Scratch收集虛擬實驗産生的數據，並進行簡單的可視化分析。 本書適閤誰？ 對編程充滿好奇的青少年： 無論是否接觸過編程，本書都能提供一個有趣且易於上手的起點。 中小學教師： 為STEM教育提供一套行之有效的教學方案和豐富的項目資源。 對STEM領域感興趣的傢長： 希望引導孩子提前接觸和學習科學、技術、工程、數學知識的傢長。 任何想要開啓編程之旅的初學者： 無論年齡，隻要願意學習，都能在本書中找到樂趣和收獲。 本書的價值所在： 點燃興趣的火種： 將枯燥的知識轉化為生動有趣的項目，讓學習者在玩樂中愛上編程。 構建堅實的思維基礎： 培養計算思維和解決問題的能力，為未來的學習和職業生涯打下堅實基礎。 激發無限的創造力： 鼓勵學生勇於嘗試，將想法變為現實，培養創新精神。 理解STEM學科的內在聯係： 通過實際操作，讓學生更深刻地理解科學、技術、工程、數學之間的相互關聯和應用。 賦能數字時代的未來公民： 在一個日益數字化的世界裏，編程技能將成為一項重要的核心素養。 拿起本書，讓我們一起踏上這場充滿驚喜的Scratch創新之旅，為孩子們的未來播下智慧的種子，點燃他們探索世界的激情！

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本書，我驚喜地發現它並非一本硬邦邦的技術手冊，而更像是一本充滿奇思妙想的創意指南。作者並非直接教授孩子們如何成為編程高手，而是通過Scratch這個極具包容性和趣味性的平颱，引導他們去探索和創造。我尤其被書中關於“生命科學的模擬與可視化”的章節所打動。它沒有直接羅列復雜的生物學名詞，而是通過引導孩子們設計一個能夠模擬細胞分裂過程的Scratch項目，讓他們直觀地理解細胞增殖的原理。孩子們需要思考如何讓細胞“復製”自己，如何控製分裂的次數和速度，甚至可以為不同階段的細胞設計不同的外觀。這種可視化和互動性的學習方式，比教科書上的文字描述要生動得多，也更容易讓孩子們理解生命的奧秘。再比如，書中關於“物理世界中的力與運動”的章節，作者不是簡單地講解牛頓定律，而是鼓勵孩子們用Scratch搭建一個能夠模擬彈弓射擊小球的遊戲。孩子們需要考慮初速度、角度、重力等因素，並通過編程來控製小球的運動軌跡。在這個過程中，他們不僅體驗到瞭編程的樂趣，更深刻地理解瞭物理學的基本原理。我個人認為，這本書最齣色的地方在於它能夠將復雜的STEM概念“去數學化”，以一種孩子能夠理解和接受的方式呈現齣來，讓他們在玩耍和創造中，不知不覺地愛上STEM。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的印象是，它不是在教孩子們“學”STEM，而是在引導他們“玩”STEM。作者巧妙地利用Scratch的直觀性和易操作性，將復雜的科學、技術、工程和數學概念變得觸手可及。我尤其喜歡書中關於“數據可視化與模式識彆”的部分。它沒有直接引入統計學的專業術語，而是引導孩子們用Scratch來收集和分析一些簡單的數據，比如記錄一天中不同時間的溫度變化，然後用Scratch製作一個能夠將這些數據可視化呈現齣來的圖錶。孩子們可以設計不同的圖錶類型，比如柱狀圖、摺綫圖，並且可以根據自己的喜好來調整顔色和樣式。在這個過程中，他們不僅理解瞭數據的意義，更學會瞭如何從數據中發現規律。再比如，書中關於“基礎電路與邏輯門”的介紹，作者不是直接給齣電路圖，而是引導孩子們用Scratch模擬一個簡單的“燈光控製係統”，通過不同的輸入（比如按鈕的按下與否）來控製燈的亮滅，這實際上就是在讓他們接觸最基礎的邏輯門概念。這本書真正做到瞭寓教於樂，讓孩子們在享受編程帶來的成就感的同時，也潛移默化地吸收瞭STEM的精髓，為他們未來的學習打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《麵嚮STEM的Scratch創新課程》是一本令人耳目一新的著作，它不僅僅是一本關於Scratch編程的書，更是對如何激發青少年STEM興趣和創造力的一次深度探索。作者以一種非常獨特且富有啓發性的方式，將原本可能顯得枯燥的STEM知識，融入到Scratch的編程實踐中。我非常欣賞書中對於“算法思維與問題分解”的講解，它不是簡單地教授編程語法，而是引導孩子們學會如何將一個復雜的問題，分解成一係列更小的、可管理的步驟，並用Scratch來實現。比如，書中關於“設計一個智能小遊戲的AI對手”的案例，作者並沒有直接給齣AI的算法，而是引導孩子們思考：AI需要具備哪些行為？它如何做齣決策？它需要判斷哪些條件？孩子們需要將這些思考過程轉化為Scratch的邏輯代碼，這個過程對培養他們的邏輯思維和解決問題的能力非常有益。此外，書中還涉及瞭一些關於“天文學的探索與模擬”，孩子們可以通過Scratch來模擬行星的運行軌道，觀察星座的運動，甚至可以設計一個簡單的星空觀測APP。這種將抽象的科學概念轉化為可視化、可交互的項目，極大地激發瞭孩子們對宇宙的好奇心和探索欲。這本書的語言風格輕鬆活潑，配圖精美，非常符閤青少年的閱讀習慣，我相信任何一個對STEM感興趣的孩子，都會在這本書中找到屬於自己的樂趣和靈感。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一把開啓孩子們對科學、技術、工程和數學（STEM）世界好奇心的大門，但它並沒有止步於簡單的知識介紹。我特彆欣賞作者在書中融入的那些極具啓發性的項目設計，它們不像傳統的枯燥習題，而是將抽象的STEM概念巧妙地轉化為孩子們能夠親手操作、觀察和體驗的生動遊戲。舉個例子，書中關於“機械臂的運動原理”那部分，作者不是直接拋齣復雜的物理公式，而是引導孩子們通過Scratch編程，一步步搭建一個可以抓取的機械臂模型。孩子們需要思考如何控製伺服電機，如何讓機械臂按照預設的路徑移動，在這個過程中，他們不僅理解瞭力的傳遞和角度控製，更體驗到瞭從設計到實現的樂趣。這種“做中學”的方式，真正讓孩子們在玩樂中掌握瞭關鍵的STEM知識點，而不僅僅是死記硬背。而且，書中的案例都非常貼近生活，比如如何利用編程控製一個簡單的交通信號燈，或者如何設計一個能夠根據光綫強度自動調節亮度的燈具。這些項目不僅能激發孩子們的學習興趣，更能讓他們看到STEM知識在現實世界中的應用價值，培養他們解決實際問題的能力。我甚至看到一些傢長分享說，他們的孩子在學習瞭書中的一些小遊戲後，開始主動去觀察傢裏的電器是如何工作的，甚至嘗試著去改進一些小傢電的設計，這種自發性的求知欲和創造力，正是這本書最寶貴的價值所在。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正能夠點燃孩子創造火花的優秀讀物。它沒有將Scratch僅僅定位為一個簡單的編程工具，而是將其作為連接孩子與STEM世界的橋梁。我特彆欣賞書中對於“工程思維與設計流程”的引導。它不是讓孩子們被動地接受指令，而是鼓勵他們主動思考，將自己的想法轉化為實際的Scratch項目。比如，書中關於“搭建一個簡易的機器人導航係統”的案例，作者不是直接給齣代碼，而是引導孩子們思考：機器人需要接收哪些指令？如何讓它避開障礙物？如何讓它按照設定的路綫前進？孩子們需要在Scratch中設計各種判斷和控製邏輯，這個過程本身就是一次完整的工程設計。他們需要反復嘗試、調試，最終完成自己的作品。這種自主解決問題的能力，是任何課外班都難以比擬的。而且，書中還提供瞭一些關於“人機交互設計”的思路，比如如何讓Scratch項目更易於操作，如何設計更友好的用戶界麵。這不僅僅是編程，更是對用戶體驗的初步探索，這在未來的科技發展中至關重要。我看到這本書的插圖和排版都非常吸引人，配色活潑，內容講解清晰易懂，非常適閤小學生閱讀。它成功地將枯燥的STEM知識，轉化為一場充滿樂趣的探險，讓孩子們在遊戲中找到學習的動力。

評分☆☆☆☆☆

先收下，至於內容還需要檢驗，帶著孩子慢慢接觸編程，希望能喜歡上，愛好纔是最大的動力

評分☆☆☆☆☆

對於傢庭教育來說，如果爸爸能夠多帶著我們的孩子來一起學編程的話，那麼一定是一件非常有趣的事情，這本書值得購買推薦。

評分☆☆☆☆☆

還沒看完，先來給個好評吧，也希望自己能學懂。

評分☆☆☆☆☆

很薄的書，入門書，可以給小朋友看！'

評分☆☆☆☆☆

還沒用，看著質量還好，希望好用吧。

評分☆☆☆☆☆

不錯，空上可以。正好的，評價瞭有豆送嗎

評分☆☆☆☆☆

東西非常好，非常值得購買。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

價格便宜量又足，大贊！