李维明

“开源硬件项目流程”是普通高中信息技术课程之选择性必修模块6的第二单元,《课标》要求:“通过剖析使用开源硬件完成作品的实例,体验基于开源硬件完成项目的基本流程,知道常用开源硬件的功能与特征。”因此,“剖析”“体验”都是必须经历的过程,在此基础上达到“知道”的要求。

●剖析

“剖”,就是解剖。将别人做好的开源硬件应用项目所涉及的主要功能模块分解开来,一部分一部分地观察,从而了解各元器件的作用,了解各部分的功能。“析”,就是分析。用系统观对开源硬件作品进行分析,弄清数据走向,即传感器输入的是什么数据(信号),主板将如何处理这此数据,最后输出的是什么数据(指令),如此等等。实际上,开源硬件就是一个小型的计算机系统,搞清楚这个系统中的数据走向,对于项目的开发十分有用。

●体验

体验,可以涉及多种事物,但此处《课标》强调的是“流程”,即“体验”“开源硬件完成项目的基本流程”。也就是在“剖析”的基础上,设身处地地体验作品的创意、设计、创作、测试与运行、分享等整个流程,为下一步开发打好基础。同时,还可以体验开源硬件的实验流程,如用面包板搭建实验系统、用LED灯代替输出设备等。

●知道

知道,其意为对事物有所了解、认识。从上一单元的讨论中,我们知道开源硬件主要有三大特征:“开源与开放”“分享与协作”“模块与复用”。如果没有真实的体验,对这些特征的认识也是虚无缥缈的。正是通过“剖析”和“体验”,才有可能真正“知道”“常用开源硬件的功能与特征”。

●教学策略

虽然本单元的教学内容只涉及《课标》中6.2的一个条目,但其牵涉的内容还是十分丰富的。特别是本单元对理论和实践的承上启下的作用,要充分理解。所以在教学时,要在实例剖析的基础上,让学生体验项目流程,为下一单元的学习做好铺垫。

对于教学方法,可以采用活动的方式,放手让学生去“剖”,去“析”,去“体验”。这一方面是熟悉、了解开源硬件的各个组成部分,熟悉、了解用传感器输入数据的方法,另一方面是打破开源硬件的神秘感,让学生能够大胆想、放手做,敢于动手操作,敢于实践及验证,从而激发出更多的创意,创作出更多的开源硬件应用作品。

麻雀虽小,五脏俱全。认真解剖一只“麻雀”,剖析一个作品,让学生真正体验开源硬件项目流程,从而对开源硬件产生更直观的认识,这对本单元教学至关重要。