《互動媒體技術(shù)》課程的開發(fā)和實施溫州中學謝作如2012.8.29《互動媒體技術(shù)》課程的開發(fā)和實施溫州中學謝作如2012.81目錄引言選題實施效果反思結(jié)語目錄引言2一、引言——從浙大飲水機娘說起一、引言——從浙大飲水機娘說起3幾個發(fā)人深思的科技制作案例浙大CCNT實驗室飲水機，因一名浙大學生為其安裝了感應(yīng)器，使其在水開和沒熱水的時候會自動發(fā)一條微博。因為微博內(nèi)容非常萌，瞬間走紅于網(wǎng)絡(luò)。上海世博會廣東館的《生命之樹》深受游客喜愛，不過是3Dmax+SWF+傳感器的作品；溫州科技館花巨資購買各種互動媒體作品，如《匹諾曹》等。其實是swf動畫加上電機輸出功能；我校學生制作語言對話機器人，實現(xiàn)簡單的語音識別，震驚了眾多的觀眾。幾個發(fā)人深思的科技制作案例浙大CCNT實驗室飲水機，因一名浙4互動媒體技術(shù)課程的開發(fā)和實施課件5學生的“科技素養(yǎng)”來源科學課程？物理化學生物信息技術(shù)課程？通用技術(shù)課程？綜合實踐活動課程？學生的“科技素養(yǎng)”來源科學課程？6二、選題——尋找受學生歡迎的課程二、選題——尋找受學生歡迎的課程7走進開源系統(tǒng)（施芳岳）信息學奧賽（舒春平）網(wǎng)頁設(shè)計與制作（陳敏、林賽雅、吳晉林）Flash動漫設(shè)計（余軍）機器人入門、互動媒體技術(shù)（謝作如）易語言編程（林賽雅）體驗Web2.0（王笑丘）我校信息技術(shù)校本課程列表（2006以來）走進開源系統(tǒng)（施芳岳）我校信息技術(shù)校本課程列表（2006以來8為什么選擇《互動媒體技術(shù)》《互動媒體技術(shù)》課程體現(xiàn)了基礎(chǔ)性、綜合性、趣味性、發(fā)展性。軟硬件相結(jié)合（虛實結(jié)合），涉及了數(shù)學、藝術(shù)、機械學、電子學、工程學、自動控制、計算機、人工智能等學習領(lǐng)域。學校在智能機器人方面積累了大量的軟硬件資源。做自己擅長的！為什么選擇《互動媒體技術(shù)》《互動媒體技術(shù)》課程體現(xiàn)了基礎(chǔ)性、9什么是互動媒體百度百科中將互動媒體等同為多媒體。但將“互動多媒體”解釋為：多媒體技術(shù)是使用計算機交互式綜合技術(shù)和數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處理多種表示媒體文本、圖形、圖像、視頻和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個交互系統(tǒng)。并指出互動多媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用在了各類展廳中，如：博物館、科技館、企業(yè)展廳等。維基百科未收錄互動媒體和互動多媒體這一詞條。但將“互動式多媒體”和“交互式多媒體”統(tǒng)一解釋為：多媒體是數(shù)位化的方式組織文字、相片、視覺藝術(shù)、聲音、動畫、影像。當多媒體的使用者或是觀看者，可以自主性操作多媒體內(nèi)的元件或元素可以在任何時間傳遞或上傳，叫做交互式多媒體。使用者需透過多者接口來執(zhí)行，如現(xiàn)今社會上大多可與人互動的接口，電腦，手機，各個游戲平臺，以及大型游戲機臺等。什么是互動媒體百度百科中將互動媒體等同為多媒體。但將“互動多10互動媒體和新媒體、數(shù)字媒體的關(guān)系范圍最大的應(yīng)該是“新媒體”，無論哪個時代，新媒體始終指代當時處于前沿的媒體力量；其次是數(shù)字媒體，它是我們現(xiàn)在所處時代的“新媒體”；范圍最小的是互動媒體，它是數(shù)字媒體的重要“交互分支”?；用襟w和新媒體、數(shù)字媒體的關(guān)系范圍最大的應(yīng)該是“新媒體”，11我對互動媒體的定義基于新技術(shù)的具有反饋、交流特征的信息展示系統(tǒng)，是一種嶄新的媒介形式。觀眾借助鍵盤、鼠標、數(shù)據(jù)手套、攝像頭、麥克風、傳感器等外圍輸入設(shè)備，配合相應(yīng)的軟件實現(xiàn)人機交互，得到全新的感官體驗。從本質(zhì)上說，“互動媒體”是“數(shù)字媒體”的一個交互分支，是一種特殊的信息傳播媒介?？蓞⒄盏拿~：互動裝置藝術(shù)、數(shù)碼游戲。我對互動媒體的定義基于新技術(shù)的具有反饋、交流特征的信息展示系12什么是互動媒體技術(shù)互動媒體技術(shù)也稱多媒體互動技術(shù)，是一個新生的名詞，其關(guān)注計算機和外界環(huán)境的信息互動。在科技館中常見的電子魚缸、互動投影、虛擬翻書和4D影院等科普觀賞項目，正是采用互動媒體技術(shù)建構(gòu)，其體現(xiàn)了科技和藝術(shù)結(jié)合的神奇魅力。核心：人機交互、信息互動什么是互動媒體技術(shù)互動媒體技術(shù)也稱多媒體互動技術(shù)，是一個新生13互動媒體技術(shù)的圖示計算機處理多樣化的輸入鼠標、鍵盤、攝像頭、傳感器、觸控屏……多樣化的輸出顯示屏、投影儀、燈光、馬達……互動媒體技術(shù)的圖示計算機多樣化的輸入鼠標、鍵盤、攝像頭、傳感14三、實施——一場有趣而艱難的探索三、實施——一場有趣而艱難的探索15《互動媒體技術(shù)》課程學什么互動媒體技術(shù)的核心內(nèi)容是傳感器技術(shù)、單片機技術(shù)、編程技術(shù)和通訊技術(shù)，涵蓋了機械學、電子學、工程學、自動控制、計算機和人工智能等領(lǐng)域?！痘用襟w技術(shù)》課程的主要內(nèi)容為：以Arduino開源軟硬件平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合常見的編程語言，參照常見的互動媒體作品，通過一系列的互動媒體實驗，指導學生把新奇創(chuàng)意變身為現(xiàn)實，從而培養(yǎng)學生的科學、技術(shù)、工程和數(shù)學素養(yǎng)（STEM素養(yǎng)）。《互動媒體技術(shù)》課程學什么互動媒體技術(shù)的核心內(nèi)容是傳感器技術(shù)16軟硬件平臺的選擇編程語言：processing；VB；Flash；VB.net（netduino）；Scratch、S4A硬件：商業(yè)機器人；AVR學習板；Arduino；選擇原則：1、軟件技術(shù)門檻低；2、硬件成本低；3、可擴展性強。軟硬件平臺的選擇編程語言：選擇原則：17課程實施要素授課對象：高一、二學生（同樣適用于初中）班級人數(shù)：20人以內(nèi)課時安排：18課時（9個專題，每個專題2課時）教學方法：項目教學法評價方式：作品評價法教學器材：Scratch傳感器板、S4A學習套件課程實施要素授課對象：高一、二學生（同樣適用于初中）18Arduino介紹Arduino是一個基于開放原始碼的軟硬體平臺，具有使用類似Java、C語言的開發(fā)環(huán)境。Arduino誕生之初是為嵌入式開發(fā)的學習而生，但發(fā)展到今天，Arduino被稱為“科技藝術(shù)”，作為一種新“玩具”，甚至新的藝術(shù)載體，吸引了各個領(lǐng)域的愛好者。價格低廉，功能強大；具備了圖形化編程界面。Arduino介紹Arduino是一個基于開放原始碼的軟硬體19Scratch介紹Scratch是由MITMediaLab開發(fā)的一種適于8歲以上孩子的圖形化編程語言。Scratch提供了外部傳感器和樂高WEDO馬達的接口，只要拖拽積木圖標，就可以制作出各種互動的作品。Scratch介紹Scratch是由MITMediaLa20S4A介紹S4A是scratch的修改版本，提供對Arduino的支持。它保留了Scratch的原有特點，主要采用Arduino作為傳感器和執(zhí)行器的控制平臺，提供了6組模擬輸入接口，2組數(shù)字輸入接口，2組舵機輸出接口，6組數(shù)字輸出接口（含3組PWM輸出接口）。S4A支持的傳感器更加豐富，其提供了遠程傳感器的協(xié)議和安卓手機的配套程序。相對Scratch來說，S4A編寫出的作品交互功能更加強大。S4A介紹S4A是scratch的修改版本，提供對Ardui21四、效果——讓學生的創(chuàng)意飛揚四、效果——讓學生的創(chuàng)意飛揚22基本作品：蹺蹺板使用傾角傳感器控制畫面中的蹺蹺板。視頻展示基本作品：蹺蹺板使用傾角傳感器控制畫面中的蹺蹺板。23基本作品：感知外界環(huán)境變化的畫使用溫度、光線、濕度、雨點等傳感器，控制電腦中的一張風景畫。風景畫可以根據(jù)Arduino傳回的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，如風景畫會隨著外面的亮度變明暗，外面下雨時湖面上會有雨滴出現(xiàn)等。視頻展示?；咀髌罚焊兄饨绛h(huán)境變化的畫使用溫度、光線、濕度、雨點等傳24Arduino板傳感器1傳感器2PC（顯示屏）根據(jù)傳感器信息，讓畫布產(chǎn)生變化無線通訊作品的互動原理Arduino板傳感器1傳感器2PC（顯示屏）根據(jù)傳感器信息25基本作品：虛擬機械臂用兩個角度傳感器和按鈕傳感器，控制屏幕中機械臂取蘋果。視頻展示基本作品：虛擬機械臂用兩個角度傳感器和按鈕傳感器，控制屏幕中26拓展作品：激光測距測高儀使用三只激光和角度傳感器實現(xiàn)對遠處物體的測距和測高。

拓展作品：激光測距測高儀使用三只激光和角度傳感器實現(xiàn)對遠處物27拓展作品：可編程型電動顯示器支架通過設(shè)計和制作一個可進行自動調(diào)節(jié)的電動顯示器支架，方便使用者調(diào)整顯示器到一個舒適的位置，也可通過頸椎保護程序來自動調(diào)節(jié)，從而預(yù)防或治療長時間使用電腦者的頸椎病，另外也具備一定的防止近視的功效。拓展作品：可編程型電動顯示器支架通過設(shè)計和制作一個可進行自動28拓展作品：校園天氣預(yù)報裝置使用溫度、濕度、氣壓等傳感器，通過zigbee協(xié)議將數(shù)據(jù)匯總到服務(wù)器，以web形式展示在學校大屏幕和校園網(wǎng)主頁。拓展作品：校園天氣預(yù)報裝置使用溫度、濕度、氣壓等傳感器，通過29特色展示：智能手機和S4A的互聯(lián)在《互動媒體技術(shù)》課程中，涉及與物聯(lián)網(wǎng)、智能家居之類技術(shù)前沿領(lǐng)域，甚至結(jié)合了智能手機的各種應(yīng)用。特色展示：智能手機和S4A的互聯(lián)在《互動媒體技術(shù)》課程中，涉30特色展示：攝像頭和S4A的互聯(lián)攝像頭可以作為傳感器和S4A互動，這是非常有趣的功能擴展。視頻展示。（略）特色展示：攝像頭和S4A的互聯(lián)攝像頭可以作為傳感器和S4A互31課例展示《傳感器信息的獲取》《外界信息的獲取》位于《互動媒體技術(shù)》課程的第三單元第一個主題。之前學生已經(jīng)學習了scratch的編程，scratch傳感器板的使用方法和傳感器的知識，能夠編寫基于scratch傳感器板的簡單的互動媒體作品。學習重點：傳感器類型和如何獲取傳感器信息，并進行相應(yīng)的處理。難點分析：因為學生第一次接觸arduino，傳感器和擴展板的連接是教學難點。視頻片段課例展示《傳感器信息的獲取》《外界信息的獲取》位于《互動媒體32五、反思——互動媒體技術(shù)課程的價值五、反思——互動媒體技術(shù)課程的價值33什么是STEMSTEM是科學（ScienceENCE）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學（Mathematics）四門學科的簡寫。STEM這個縮寫是一個相對比較新的產(chǎn)物。2001年之前，常用的縮寫還是SMET，科學、數(shù)學、工程和技術(shù)。美國國家科學基金會（NSF）是第一個開始將四門學科統(tǒng)稱為STEM的，這反映了一種教育哲學的變化。STEM素養(yǎng)是一個多學科交叉的研究領(lǐng)域，但STEM素養(yǎng)并不是科學素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學素養(yǎng)的簡單組合，而是強調(diào)把學生學習到的零碎知識與機械過程轉(zhuǎn)變成一個探究世界相互聯(lián)系的不同側(cè)面的過程。什么是STEMSTEM是科學（ScienceENCE）、技術(shù)34STEM的受關(guān)注程度（美國）在109屆國會中，有三項STEM教育項目被通過并被寫進了法律。在2007年春天和夏天，一些主要的STEM教育立法建議被納入2007年《美國競爭力法》，在110屆國會會議中通過并生效。2009年1月，美國國家科學委員會代表NSF發(fā)布致美國當選總統(tǒng)奧巴馬的一封公開信，其主題是《改善所有美國學生的科學、技術(shù)、工程和數(shù)學（簡稱STEM）教育》。奧巴馬在演講中提出：美國聯(lián)邦政府將出臺一攬子計劃，將在未來十年中招聘和培訓更多的教師，大幅提高學生的數(shù)學和科學水平。要求國家自然科學基金委員會和教育部仔細研究，并提出切實可行的措施加以落實。STEM的受關(guān)注程度（美國）在109屆國會中，有三項STEM352011年3月，由美國技術(shù)教育協(xié)會主辦的73屆國際技術(shù)教育大會在美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市舉行。會議主題為“準備STEM勞動力：為了下一代”?！秴⒖枷ⅰ?011年5月摘自美國《時代》周刊網(wǎng)站文章，該文指出STEM教育正在成為美國乃至世界理工科教育的熱點。由昆士蘭科技大學和北京師范大學聯(lián)合舉辦的第二屆科學、技術(shù)、工程、數(shù)學（STEM，Science、Technology、Engineering、Mathematics的簡稱）教育應(yīng)用國際會議將于2012年11月24日至27日在北京召開。2011年3月，由美國技術(shù)教育協(xié)會主辦的73屆國際技術(shù)教育大36美國人為什么關(guān)注STEM對STEM教育的關(guān)注是由于美國面臨著越來越激烈的國際競爭，美國對其世界領(lǐng)導者的地位開始有種危機感。而美國人認為：提高K-12STEM教育能幫助美國在兩方面提高競爭力：第一，提高STEM教育，可以使更多學生為將來從事不同的科學和技術(shù)領(lǐng)域工作而做好準備；第二，提高STEM教育，可以提高整個國家人口的科學和技術(shù)水平。最終這些改變將會提高美國在全球化市場中的競爭力，應(yīng)對不同的經(jīng)濟的和非經(jīng)濟的威脅，提高整體的生活質(zhì)量。美國人為什么關(guān)注STEM對STEM教育的關(guān)注是由于美國面臨著37為什么選擇《互動媒體技術(shù)》對國家機器人教育（競賽驅(qū)動）的失望。對技術(shù)課程設(shè)置的思考。核心目標——信息素養(yǎng)的淡出。移動設(shè)備的普及，讓我們無法回避已經(jīng)逐步淡出信息技術(shù)課程的某些內(nèi)容。信息技術(shù)和通用技術(shù)、物理、數(shù)學、工程和科學學科之間的聯(lián)系。學生的學習需求。為什么選擇《互動媒體技術(shù)》對國家機器人教育（競賽驅(qū)動）的失望38我們又不得不重新面對的內(nèi)容？如：傳感器、通訊、協(xié)議手機中有哪些傳感器？磁控傳感器（干簧管傳感器、霍爾傳感器）光線傳感器觸摸傳感器（電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏）電子指南針（磁阻傳感器）三軸陀螺儀（加速度傳感器）距離傳感器、重力計……我們又不得不重新面對的內(nèi)容？如：傳感器、通訊、協(xié)議39為什么不選擇《智能機器人》課程智能機器人課程也是一門綜合性的、跨學科的課程?！痘用襟w技術(shù)》課程和傳統(tǒng)的智能機器人課程密切聯(lián)系，涵蓋的學科領(lǐng)域十分相近。但是二者又各有側(cè)重。相對來說，智能機器人技術(shù)側(cè)重于電子控制，如單片機的輸入和輸出，以及動作執(zhí)行；互動媒體技術(shù)則側(cè)重于通訊和媒體展示，即人機互動。從技術(shù)門檻上看，互動媒體技術(shù)直接與電腦進行交互，門檻較低，娛樂性更強，不僅適合有科技特長的學生，也適合在藝術(shù)上有特長的學生，收益范圍更廣。如互動媒體技術(shù)可以研究flash和傳感器的互動，攝像頭的圖像和視頻處理，而這一點就不是智能機器人研究的范圍了。為什么不選擇《智能機器人》課程智能機器人課程也是一門綜合性的40如何開發(fā)受學生歡迎的課程符合四點要求：清晰的目標（期望學生到哪里去？）適切的內(nèi)容（需要用什么知識或活動作為載體？）有序的實施（怎樣帶學生去那里？）恰當?shù)脑u價（如何確定他們已經(jīng)到那里了？）滿足學生個性化發(fā)展需求。如何開發(fā)受學生歡迎的課程符合四點要求：41六、結(jié)語——關(guān)于課程核心價值六、結(jié)語——關(guān)于課程核心價值42其一技術(shù)是有趣的，是可以吸引學生的；技術(shù)是有用的，技術(shù)結(jié)合其他領(lǐng)域后，價值更高；技術(shù)是發(fā)展的，學校教育要讓學生接觸最新的技術(shù)。其一技術(shù)是有趣的，是可以吸引學生的；43其二我們特別需要抓住尚未進入大學之前的聽眾，包括教師、父母和學生，向他們傳送下面兩個主要信息：智力上的挑戰(zhàn)和引人入勝的科學問題依舊亟待理解和解決。這些問題和解答僅僅受限于我們自己的好奇心和創(chuàng)造力；同時一個人可以主修計算機科學而從事任何行業(yè)?！芤哉娼淌冢ㄓ嬎闼季S倡導者）其二我們特別需要抓住尚未進入大學之前的聽眾，包括教師、父母和44感謝傾聽、期待交流！感謝傾聽、期待交流！45《互動媒體技術(shù)》課程的開發(fā)和實施溫州中學謝作如2012.8.29《互動媒體技術(shù)》課程的開發(fā)和實施溫州中學謝作如2012.846目錄引言選題實施效果反思結(jié)語目錄引言47一、引言——從浙大飲水機娘說起一、引言——從浙大飲水機娘說起48幾個發(fā)人深思的科技制作案例浙大CCNT實驗室飲水機，因一名浙大學生為其安裝了感應(yīng)器，使其在水開和沒熱水的時候會自動發(fā)一條微博。因為微博內(nèi)容非常萌，瞬間走紅于網(wǎng)絡(luò)。上海世博會廣東館的《生命之樹》深受游客喜愛，不過是3Dmax+SWF+傳感器的作品；溫州科技館花巨資購買各種互動媒體作品，如《匹諾曹》等。其實是swf動畫加上電機輸出功能；我校學生制作語言對話機器人，實現(xiàn)簡單的語音識別，震驚了眾多的觀眾。幾個發(fā)人深思的科技制作案例浙大CCNT實驗室飲水機，因一名浙49互動媒體技術(shù)課程的開發(fā)和實施課件50學生的“科技素養(yǎng)”來源科學課程？物理化學生物信息技術(shù)課程？通用技術(shù)課程？綜合實踐活動課程？學生的“科技素養(yǎng)”來源科學課程？51二、選題——尋找受學生歡迎的課程二、選題——尋找受學生歡迎的課程52走進開源系統(tǒng)（施芳岳）信息學奧賽（舒春平）網(wǎng)頁設(shè)計與制作（陳敏、林賽雅、吳晉林）Flash動漫設(shè)計（余軍）機器人入門、互動媒體技術(shù)（謝作如）易語言編程（林賽雅）體驗Web2.0（王笑丘）我校信息技術(shù)校本課程列表（2006以來）走進開源系統(tǒng)（施芳岳）我校信息技術(shù)校本課程列表（2006以來53為什么選擇《互動媒體技術(shù)》《互動媒體技術(shù)》課程體現(xiàn)了基礎(chǔ)性、綜合性、趣味性、發(fā)展性。軟硬件相結(jié)合（虛實結(jié)合），涉及了數(shù)學、藝術(shù)、機械學、電子學、工程學、自動控制、計算機、人工智能等學習領(lǐng)域。學校在智能機器人方面積累了大量的軟硬件資源。做自己擅長的！為什么選擇《互動媒體技術(shù)》《互動媒體技術(shù)》課程體現(xiàn)了基礎(chǔ)性、54什么是互動媒體百度百科中將互動媒體等同為多媒體。但將“互動多媒體”解釋為：多媒體技術(shù)是使用計算機交互式綜合技術(shù)和數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處理多種表示媒體文本、圖形、圖像、視頻和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個交互系統(tǒng)。并指出互動多媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用在了各類展廳中，如：博物館、科技館、企業(yè)展廳等。維基百科未收錄互動媒體和互動多媒體這一詞條。但將“互動式多媒體”和“交互式多媒體”統(tǒng)一解釋為：多媒體是數(shù)位化的方式組織文字、相片、視覺藝術(shù)、聲音、動畫、影像。當多媒體的使用者或是觀看者，可以自主性操作多媒體內(nèi)的元件或元素可以在任何時間傳遞或上傳，叫做交互式多媒體。使用者需透過多者接口來執(zhí)行，如現(xiàn)今社會上大多可與人互動的接口，電腦，手機，各個游戲平臺，以及大型游戲機臺等。什么是互動媒體百度百科中將互動媒體等同為多媒體。但將“互動多55互動媒體和新媒體、數(shù)字媒體的關(guān)系范圍最大的應(yīng)該是“新媒體”，無論哪個時代，新媒體始終指代當時處于前沿的媒體力量；其次是數(shù)字媒體，它是我們現(xiàn)在所處時代的“新媒體”；范圍最小的是互動媒體，它是數(shù)字媒體的重要“交互分支”?；用襟w和新媒體、數(shù)字媒體的關(guān)系范圍最大的應(yīng)該是“新媒體”，56我對互動媒體的定義基于新技術(shù)的具有反饋、交流特征的信息展示系統(tǒng)，是一種嶄新的媒介形式。觀眾借助鍵盤、鼠標、數(shù)據(jù)手套、攝像頭、麥克風、傳感器等外圍輸入設(shè)備，配合相應(yīng)的軟件實現(xiàn)人機交互，得到全新的感官體驗。從本質(zhì)上說，“互動媒體”是“數(shù)字媒體”的一個交互分支，是一種特殊的信息傳播媒介。可參照的名詞：互動裝置藝術(shù)、數(shù)碼游戲。我對互動媒體的定義基于新技術(shù)的具有反饋、交流特征的信息展示系57什么是互動媒體技術(shù)互動媒體技術(shù)也稱多媒體互動技術(shù)，是一個新生的名詞，其關(guān)注計算機和外界環(huán)境的信息互動。在科技館中常見的電子魚缸、互動投影、虛擬翻書和4D影院等科普觀賞項目，正是采用互動媒體技術(shù)建構(gòu)，其體現(xiàn)了科技和藝術(shù)結(jié)合的神奇魅力。核心：人機交互、信息互動什么是互動媒體技術(shù)互動媒體技術(shù)也稱多媒體互動技術(shù)，是一個新生58互動媒體技術(shù)的圖示計算機處理多樣化的輸入鼠標、鍵盤、攝像頭、傳感器、觸控屏……多樣化的輸出顯示屏、投影儀、燈光、馬達……互動媒體技術(shù)的圖示計算機多樣化的輸入鼠標、鍵盤、攝像頭、傳感59三、實施——一場有趣而艱難的探索三、實施——一場有趣而艱難的探索60《互動媒體技術(shù)》課程學什么互動媒體技術(shù)的核心內(nèi)容是傳感器技術(shù)、單片機技術(shù)、編程技術(shù)和通訊技術(shù)，涵蓋了機械學、電子學、工程學、自動控制、計算機和人工智能等領(lǐng)域?！痘用襟w技術(shù)》課程的主要內(nèi)容為：以Arduino開源軟硬件平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合常見的編程語言，參照常見的互動媒體作品，通過一系列的互動媒體實驗，指導學生把新奇創(chuàng)意變身為現(xiàn)實，從而培養(yǎng)學生的科學、技術(shù)、工程和數(shù)學素養(yǎng)（STEM素養(yǎng)）。《互動媒體技術(shù)》課程學什么互動媒體技術(shù)的核心內(nèi)容是傳感器技術(shù)61軟硬件平臺的選擇編程語言：processing；VB；Flash；VB.net（netduino）；Scratch、S4A硬件：商業(yè)機器人；AVR學習板；Arduino；選擇原則：1、軟件技術(shù)門檻低；2、硬件成本低；3、可擴展性強。軟硬件平臺的選擇編程語言：選擇原則：62課程實施要素授課對象：高一、二學生（同樣適用于初中）班級人數(shù)：20人以內(nèi)課時安排：18課時（9個專題，每個專題2課時）教學方法：項目教學法評價方式：作品評價法教學器材：Scratch傳感器板、S4A學習套件課程實施要素授課對象：高一、二學生（同樣適用于初中）63Arduino介紹Arduino是一個基于開放原始碼的軟硬體平臺，具有使用類似Java、C語言的開發(fā)環(huán)境。Arduino誕生之初是為嵌入式開發(fā)的學習而生，但發(fā)展到今天，Arduino被稱為“科技藝術(shù)”，作為一種新“玩具”，甚至新的藝術(shù)載體，吸引了各個領(lǐng)域的愛好者。價格低廉，功能強大；具備了圖形化編程界面。Arduino介紹Arduino是一個基于開放原始碼的軟硬體64Scratch介紹Scratch是由MITMediaLab開發(fā)的一種適于8歲以上孩子的圖形化編程語言。Scratch提供了外部傳感器和樂高WEDO馬達的接口，只要拖拽積木圖標，就可以制作出各種互動的作品。Scratch介紹Scratch是由MITMediaLa65S4A介紹S4A是scratch的修改版本，提供對Arduino的支持。它保留了Scratch的原有特點，主要采用Arduino作為傳感器和執(zhí)行器的控制平臺，提供了6組模擬輸入接口，2組數(shù)字輸入接口，2組舵機輸出接口，6組數(shù)字輸出接口（含3組PWM輸出接口）。S4A支持的傳感器更加豐富，其提供了遠程傳感器的協(xié)議和安卓手機的配套程序。相對Scratch來說，S4A編寫出的作品交互功能更加強大。S4A介紹S4A是scratch的修改版本，提供對Ardui66四、效果——讓學生的創(chuàng)意飛揚四、效果——讓學生的創(chuàng)意飛揚67基本作品：蹺蹺板使用傾角傳感器控制畫面中的蹺蹺板。視頻展示基本作品：蹺蹺板使用傾角傳感器控制畫面中的蹺蹺板。68基本作品：感知外界環(huán)境變化的畫使用溫度、光線、濕度、雨點等傳感器，控制電腦中的一張風景畫。風景畫可以根據(jù)Arduino傳回的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，如風景畫會隨著外面的亮度變明暗，外面下雨時湖面上會有雨滴出現(xiàn)等。視頻展示?；咀髌罚焊兄饨绛h(huán)境變化的畫使用溫度、光線、濕度、雨點等傳69Arduino板傳感器1傳感器2PC（顯示屏）根據(jù)傳感器信息，讓畫布產(chǎn)生變化無線通訊作品的互動原理Arduino板傳感器1傳感器2PC（顯示屏）根據(jù)傳感器信息70基本作品：虛擬機械臂用兩個角度傳感器和按鈕傳感器，控制屏幕中機械臂取蘋果。視頻展示基本作品：虛擬機械臂用兩個角度傳感器和按鈕傳感器，控制屏幕中71拓展作品：激光測距測高儀使用三只激光和角度傳感器實現(xiàn)對遠處物體的測距和測高。

拓展作品：激光測距測高儀使用三只激光和角度傳感器實現(xiàn)對遠處物72拓展作品：可編程型電動顯示器支架通過設(shè)計和制作一個可進行自動調(diào)節(jié)的電動顯示器支架，方便使用者調(diào)整顯示器到一個舒適的位置，也可通過頸椎保護程序來自動調(diào)節(jié)，從而預(yù)防或治療長時間使用電腦者的頸椎病，另外也具備一定的防止近視的功效。拓展作品：可編程型電動顯示器支架通過設(shè)計和制作一個可進行自動73拓展作品：校園天氣預(yù)報裝置使用溫度、濕度、氣壓等傳感器，通過zigbee協(xié)議將數(shù)據(jù)匯總到服務(wù)器，以web形式展示在學校大屏幕和校園網(wǎng)主頁。拓展作品：校園天氣預(yù)報裝置使用溫度、濕度、氣壓等傳感器，通過74特色展示：智能手機和S4A的互聯(lián)在《互動媒體技術(shù)》課程中，涉及與物聯(lián)網(wǎng)、智能家居之類技術(shù)前沿領(lǐng)域，甚至結(jié)合了智能手機的各種應(yīng)用。特色展示：智能手機和S4A的互聯(lián)在《互動媒體技術(shù)》課程中，涉75特色展示：攝像頭和S4A的互聯(lián)攝像頭可以作為傳感器和S4A互動，這是非常有趣的功能擴展。視頻展示。（略）特色展示：攝像頭和S4A的互聯(lián)攝像頭可以作為傳感器和S4A互76課例展示《傳感器信息的獲取》《外界信息的獲取》位于《互動媒體技術(shù)》課程的第三單元第一個主題。之前學生已經(jīng)學習了scratch的編程，scratch傳感器板的使用方法和傳感器的知識，能夠編寫基于scratch傳感器板的簡單的互動媒體作品。學習重點：傳感器類型和如何獲取傳感器信息，并進行相應(yīng)的處理。難點分析：因為學生第一次接觸arduino，傳感器和擴展板的連接是教學難點。視頻片段課例展示《傳感器信息的獲取》《外界信息的獲取》位于《互動媒體77五、反思——互動媒體技術(shù)課程的價值五、反思——互動媒體技術(shù)課程的價值78什么是STEMSTEM是科學（ScienceENCE）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學（Mathematics）四門學科的簡寫。STEM這個縮寫是一個相對比較新的產(chǎn)物。2001年之前，常用的縮寫還是SMET，科學、數(shù)學、工程和技術(shù)。美國國家科學基金會（NSF）是第一個開始將四門學科統(tǒng)稱為STEM的，這反映了一種教育哲學的變化。STEM素養(yǎng)是一個多學科交叉的研究領(lǐng)域，但STEM素養(yǎng)并不是科學素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學素養(yǎng)的簡單組合，而是強調(diào)把學生學習到的零碎知識與機械過程轉(zhuǎn)變成一個探究世界相互聯(lián)系的不同側(cè)面的過程。什么是STEMSTEM是科學（ScienceENCE）、技術(shù)79STEM的受關(guān)注程度（美國）在109屆國會中，有三項STEM教育項目被通過并被寫進了法律。在2007年春天和夏天，一些主要的STEM教育立法建議被納入2007年《美國競爭力法》，在110屆國會會議中通過并生效。2009年1月，美國國家科學委員會代表NSF發(fā)布致美國當選總統(tǒng)奧巴馬的一封公開信，其主題是《改善所有美國學生的科學、技術(shù)、工程和數(shù)學（簡稱STEM）教育》。奧巴馬在演講中提出：美國聯(lián)邦政府將出臺一攬子計劃，將在未來十年中招聘和培訓更多的教師，大幅提高學生的數(shù)學和科學水平。要求國家自然科學基金委員會和教育部仔細研究，并提出切實可行的措施加以落實。STEM的受關(guān)注程度（美國）在109屆國會中，有三項STEM802011年3月，由美國技術(shù)教育協(xié)會主辦的73屆國際技術(shù)教育大會在美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市舉行。會議主題為“準備STEM勞動力：為了下一代”?！秴⒖枷ⅰ?011年5月摘自美國《時代》周刊網(wǎng)站文章，該文指出STEM教育正在成為美國乃至世界理工科教育的熱點。由昆士蘭科技大學和北京師范大學聯(lián)合舉辦的第二屆科學、技術(shù)、工程、數(shù)學（STEM，Science、Technology、Engineering、Mathematics的簡稱）教育應(yīng)用國際會議將于2012年11月24日至27日在北京召開。2011年3月，由美國技術(shù)教育協(xié)會主辦的73屆國際技術(shù)教育大81美國人為什么關(guān)注STEM對STEM教育的關(guān)注是由于美國面臨著