一、開篇：為何是“手工玩具+編程”？演講人CONTENTS開篇：為何是“手工玩具+編程”？實(shí)施路徑：從“概念”到“課堂”的落地框架實(shí)踐案例：一堂“智能感應(yīng)玩具”課的全程還原反思與展望：走向更有溫度的融合教育22025年的發(fā)展方向結(jié)語：用雙手觸摸代碼，用代碼賦予手作生命目錄2025小學(xué)手工玩具與編程結(jié)合課件01開篇：為何是“手工玩具+編程”？開篇：為何是“手工玩具+編程”？作為一名深耕小學(xué)STEAM教育8年的一線教師，我常被家長問：“孩子學(xué)編程是不是太早？手工課不就是玩嗎？”直到去年帶學(xué)生參加“智能環(huán)保小發(fā)明”比賽，看著五年級的小寧用雪糕棍搭出會自動開合的垃圾分類箱，通過Scratch編程控制舵機(jī)實(shí)現(xiàn)感應(yīng)開蓋，評委問他“為什么想到用舊玩具零件做傳感器”時(shí)，他眼睛發(fā)亮：“科學(xué)課學(xué)過光敏電阻，美術(shù)課老師教過用毛根條固定結(jié)構(gòu)，編程課我學(xué)會了循環(huán)判斷——這不是老師教的，是我把三個(gè)課的東西‘拼’起來的?！蹦且豢?，我更確信：手工玩具與編程的結(jié)合，不是簡單的“1+1”，而是為孩子打開了“用雙手創(chuàng)造，用代碼賦能”的全鏈路成長通道。1時(shí)代背景：從“單一技能”到“綜合素養(yǎng)”的教育轉(zhuǎn)向2022年《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“提升學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能”，2023年教育部《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見》強(qiáng)調(diào)“推動科學(xué)教育與人文教育融合”。在這樣的政策背景下，小學(xué)教育正從“學(xué)科割裂”走向“跨域整合”。手工玩具作為最貼近兒童生活的實(shí)踐載體（據(jù)2024年《中國兒童玩具消費(fèi)報(bào)告》，7-12歲兒童年均接觸手工類玩具超200小時(shí)），天然具備“可觸摸、可改造、可協(xié)作”的特點(diǎn)；編程則是數(shù)字時(shí)代的“新語言”，但對小學(xué)生而言，抽象的代碼邏輯常因缺乏具象載體而難以理解。二者的結(jié)合，恰好解決了“編程學(xué)習(xí)無實(shí)物依托”和“手工實(shí)踐無智能升級”的雙向痛點(diǎn)。2教育價(jià)值：具象與抽象的思維共振我曾做過對比實(shí)驗(yàn)：同一批三年級學(xué)生，一組用純Scratch編程設(shè)計(jì)“會說話的機(jī)器人”，另一組先用超輕黏土捏出機(jī)器人外形，再為其“大腦”（Arduino模塊）編寫感應(yīng)程序。四周后測試顯示，第二組學(xué)生對“輸入-處理-輸出”的理解正確率（89%）比第一組（62%）高出27個(gè)百分點(diǎn)，且在“描述程序邏輯”時(shí)，他們更習(xí)慣用“就像給黏土機(jī)器人裝了個(gè)會聽聲音的耳朵，聽到‘你好’就眨眼睛”這樣的具象表達(dá)。這說明，手工玩具的“物質(zhì)性”為編程的“邏輯性”提供了“思維錨點(diǎn)”，而編程的“功能性”又賦予手工玩具“生命感”，二者共同促進(jìn)了兒童“具體運(yùn)算思維”向“形式運(yùn)算思維”的過渡（皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論的實(shí)踐印證）。02實(shí)施路徑：從“概念”到“課堂”的落地框架1目標(biāo)分層：知識-能力-情感的三維架構(gòu)結(jié)合《義務(wù)教育勞動課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》與《中小學(xué)人工智能教育指導(dǎo)大綱》，手工玩具與編程結(jié)合的教學(xué)目標(biāo)需分階段遞進(jìn)：低年級（1-2年級）：知識目標(biāo)為“認(rèn)識基礎(chǔ)編程工具（如ScratchJr）的圖形化模塊”“掌握簡單手工材料（彩紙、毛根條）的使用方法”；能力目標(biāo)側(cè)重“通過‘拖拽模塊控制手工玩具移動’建立‘指令-動作’的因果認(rèn)知”；情感目標(biāo)聚焦“激發(fā)‘我能讓玩具變聰明’的創(chuàng)造興趣”。中年級（3-4年級）：知識目標(biāo)升級為“理解順序、循環(huán)、條件判斷等基礎(chǔ)算法”“學(xué)習(xí)木質(zhì)/塑料積木的結(jié)構(gòu)搭建”；能力目標(biāo)強(qiáng)調(diào)“將編程邏輯與手工結(jié)構(gòu)結(jié)合（如用舵機(jī)實(shí)現(xiàn)玩具關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動）”；情感目標(biāo)轉(zhuǎn)向“在小組合作中體驗(yàn)‘解決問題’的成就感”。1目標(biāo)分層：知識-能力-情感的三維架構(gòu)高年級（5-6年級）：知識目標(biāo)拓展至“傳感器（光敏、聲音、紅外）的原理與應(yīng)用”“開源硬件（micro:bit、Arduino）的基礎(chǔ)編程”；能力目標(biāo)要求“獨(dú)立設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具備特定功能的智能玩具（如自動喂食寵物屋、防丟書包掛件）”；情感目標(biāo)升華至“關(guān)注社會問題，用技術(shù)創(chuàng)造解決真實(shí)需求的作品”。2資源開發(fā)：工具、素材與課程的系統(tǒng)適配2.1工具選擇：安全、低門檻、可擴(kuò)展工具的選擇直接影響教學(xué)效果。我在實(shí)踐中總結(jié)了“3S原則”：Safety（安全）：手工材料需符合GB6675-2014《玩具安全》標(biāo)準(zhǔn)，避免尖銳邊角（如選擇圓角木片而非金屬零件）；編程硬件需低電壓（3.3V-5V）、無裸露電路（推薦micro:bit的防觸電設(shè)計(jì)）。Simplicity（簡單）：編程軟件優(yōu)先圖形化工具（Scratch、Mind+），避免代碼記憶壓力；手工工具選擇易操作的（如熱膠槍選低溫款，剪刀用兒童安全款）。Scalability（可擴(kuò)展）：硬件支持“搭積木式”擴(kuò)展（如樂高WeDo2.0的傳感器可疊加），軟件兼容“從圖形到代碼”的過渡（如Scratch可導(dǎo)出Python代碼框架）。2資源開發(fā)：工具、素材與課程的系統(tǒng)適配2.2素材庫建設(shè)：生活化、主題化、跨學(xué)科素材需貼近兒童生活，我所在的學(xué)校已積累了3類素材包：日常物品改造包：舊玩具（四驅(qū)車馬達(dá)、電子表屏幕）、廢舊材料（牛奶盒、快遞盒）、自然材料（松果、樹葉），用于“變廢為寶”主題（如用酸奶盒做智能澆花器）。學(xué)科融合主題包：結(jié)合科學(xué)課（“植物生長監(jiān)測玩具”需編程記錄光照數(shù)據(jù)）、數(shù)學(xué)課（“分?jǐn)?shù)拼圖玩具”用編程判斷拼圖是否正確）、語文課（“故事角色互動玩具”通過語音識別觸發(fā)情節(jié)）。文化傳承包：傳統(tǒng)玩具（魯班鎖、皮影）的智能化改造（如用舵機(jī)讓皮影自動表演，編程設(shè)置劇情分支），2024年學(xué)生作品“智能魯班鎖”還登上了本地非遺文化展。2資源開發(fā)：工具、素材與課程的系統(tǒng)適配2.3課程設(shè)計(jì)：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的“五階推進(jìn)”1課程需以“項(xiàng)目”為載體，我將其拆解為“需求-設(shè)計(jì)-制作-編程-迭代”五階段：2需求分析（1課時(shí)）：通過“問題卡”引導(dǎo)學(xué)生觀察生活（如“媽媽晾衣服總忘記收，能不能做個(gè)會提醒的玩具？”），用“頭腦風(fēng)暴圖”記錄創(chuàng)意。3設(shè)計(jì)規(guī)劃（2課時(shí)）：繪制手工結(jié)構(gòu)圖（用草稿紙標(biāo)注尺寸、材料）和編程流程圖（用“開始-判斷-執(zhí)行”的簡單符號），小組討論可行性。4手工制作（3課時(shí)）：按設(shè)計(jì)圖制作玩具主體，重點(diǎn)培養(yǎng)“測量-切割-固定”的精細(xì)操作能力（如用木片搭框架時(shí)，需用直尺確保角度準(zhǔn)確）。5編程調(diào)試（2課時(shí)）：將手工結(jié)構(gòu)與硬件連接（如將舵機(jī)固定在玩具手臂，光敏傳感器粘在頂部），用Scratch編寫觸發(fā)程序（如“光線暗時(shí)，舵機(jī)轉(zhuǎn)動180度”）。2資源開發(fā)：工具、素材與課程的系統(tǒng)適配2.3課程設(shè)計(jì)：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的“五階推進(jìn)”測試迭代（1課時(shí)）：模擬真實(shí)場景測試（如用手電筒模擬陽光，觀察玩具是否正常工作），記錄問題（“傳感器太敏感，風(fēng)一吹就觸發(fā)”）并優(yōu)化（調(diào)整編程中的“等待時(shí)間”參數(shù)）。3教學(xué)策略：差異化引導(dǎo)與動態(tài)生成每個(gè)孩子的動手能力和邏輯思維存在差異，需采用“分層任務(wù)+彈性指導(dǎo)”策略：能力較弱的學(xué)生：提供“半成品材料包”（如已切割好的木片、預(yù)連接的電路模塊），降低制作難度；編程任務(wù)設(shè)置“填空式”模塊（如“當(dāng)____被按下時(shí)，玩具_(dá)___”），減少自主編寫壓力。能力較強(qiáng)的學(xué)生：鼓勵(lì)“自定義規(guī)則”（如設(shè)計(jì)“猜數(shù)字玩具”，編程實(shí)現(xiàn)“大了/小了”的提示邏輯）；挑戰(zhàn)“多傳感器聯(lián)動”（如用聲音和觸碰傳感器同時(shí)控制玩具）。全體學(xué)生：采用“雙導(dǎo)師制”——手工教師指導(dǎo)結(jié)構(gòu)搭建，信息教師輔助編程調(diào)試；引入“同伴教學(xué)”（如“小老師”負(fù)責(zé)教組員使用熱膠槍），培養(yǎng)協(xié)作能力。4評價(jià)體系：過程性與成果性的多元呈現(xiàn)傳統(tǒng)的“分?jǐn)?shù)評價(jià)”不適合綜合實(shí)踐類課程，我們探索了“三維評價(jià)法”：過程記錄（占40%）：通過“學(xué)習(xí)日志”記錄每一步的思考（如“我本來想用橡皮筋做動力，但測試發(fā)現(xiàn)力度不夠，改成了小馬達(dá)”）；用“小組互評表”評價(jià)合作表現(xiàn)（如“是否主動分享材料”“能否傾聽他人意見”）。作品展示（占50%）：從“功能性”（是否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)）、“創(chuàng)新性”（是否有獨(dú)特的材料或邏輯設(shè)計(jì)）、“美觀性”（手工制作是否精細(xì)）三方面打分；舉辦“玩具展銷會”，讓學(xué)生向家長介紹作品的“設(shè)計(jì)故事”。反思改進(jìn)（占10%）：填寫“改進(jìn)清單”（如“下次我會用更薄的木片，減輕玩具重量”），鼓勵(lì)“二次創(chuàng)作”（如將“智能臺燈”升級為“帶提醒功能的護(hù)眼臺燈”）。03實(shí)踐案例：一堂“智能感應(yīng)玩具”課的全程還原實(shí)踐案例：一堂“智能感應(yīng)玩具”課的全程還原以五年級“智能感應(yīng)玩具”單元的“會打招呼的熊貓玩偶”項(xiàng)目為例，完整呈現(xiàn)教學(xué)過程：1需求觸發(fā)：從生活問題到創(chuàng)作動機(jī)課前，我播放了一段視頻：幼兒園小朋友看到熊貓玩偶想抱抱，但玩偶沒反應(yīng)，孩子失望地走開。提問：“怎樣讓玩偶更‘聰明’？”學(xué)生立刻討論開了：“它可以感應(yīng)有人靠近就說‘你好’！”“還能根據(jù)不同的人說不同的話，比如‘小明，你今天戴了新帽子’！”最終確定核心需求：“當(dāng)人靠近熊貓玩偶50厘米內(nèi)時(shí)，玩偶播放‘你好，歡迎和我做朋友’的語音，并眨動眼睛?！?設(shè)計(jì)階段：手工結(jié)構(gòu)與編程邏輯的雙向適配小組領(lǐng)取材料包（超輕黏土、毛根條、micro:bit主板、距離傳感器、小喇叭、LED燈）后，首先設(shè)計(jì)手工部分：用黏土捏熊貓頭部（預(yù)留傳感器和喇叭的位置），用毛根條彎成可活動的眼皮（連接舵機(jī)）。編程組同步繪制流程圖：“開始→距離傳感器檢測距離→如果距離＜50cm→播放語音→舵機(jī)轉(zhuǎn)動使眼皮閉合→等待2秒→舵機(jī)復(fù)位→循環(huán)”。兩組反復(fù)討論：“傳感器裝在熊貓鼻子位置，檢測更準(zhǔn)確”“喇叭放在耳朵里，聲音更清晰”“LED燈貼在眼睛里，眨動時(shí)會亮”——這種“結(jié)構(gòu)-功能”的協(xié)同設(shè)計(jì)，讓抽象的編程邏輯具象化為可觸摸的物理位置。3制作與調(diào)試：在試錯(cuò)中深化理解制作環(huán)節(jié)，小組成員分工明確：A同學(xué)捏黏土（需注意頭部弧度，避免傳感器被遮擋），B同學(xué)連接電路（將傳感器、舵機(jī)、喇叭與micro:bit正確接線），C同學(xué)編寫程序（拖拽Scratch模塊：當(dāng)距離＜50cm時(shí)，執(zhí)行播放聲音和舵機(jī)轉(zhuǎn)動）。第一次測試時(shí)，出現(xiàn)兩個(gè)問題：1.黏土未干透導(dǎo)致傳感器松動；2.程序中“等待時(shí)間”設(shè)為1秒，眼皮眨動太快，看起來不自然。學(xué)生主動調(diào)整：用吹風(fēng)機(jī)快速吹干黏土，在傳感器周圍纏上膠帶固定；將“等待時(shí)間”改為2秒，并增加“LED燈在眨眼時(shí)閃爍”的代碼。第二次測試時(shí)，熊貓玩偶準(zhǔn)確感應(yīng)到靠近的同學(xué)，眨著眼睛說“你好”，全班響起掌聲。4延伸與升華：從“玩具”到“解決問題”的思維躍遷課程結(jié)束前，我引導(dǎo)學(xué)生思考：“這個(gè)玩偶還能解決什么問題？”有小組提出：“可以放在養(yǎng)老院，老人靠近時(shí)播放子女的語音”；“可以做成導(dǎo)盲玩具，感應(yīng)到障礙物就發(fā)出提示音”。課后，學(xué)生自發(fā)組成“關(guān)愛小組”，用廢舊材料制作了3個(gè)“智能陪伴玩偶”，送給社區(qū)的獨(dú)居老人——這正是我們期望的“技術(shù)向善”教育目標(biāo)的體現(xiàn)。04反思與展望：走向更有溫度的融合教育1實(shí)踐中的挑戰(zhàn)與應(yīng)對盡管取得了一些成果，我們也遇到了現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)：教師能力瓶頸：部分教師缺乏“手工+編程”的跨學(xué)科知識，需通過“工作坊培訓(xùn)”（如邀請木工師傅教基礎(chǔ)雕刻，編程專家分享圖形化編程技巧）提升綜合能力。資源適配問題：市場上針對小學(xué)的“手工編程結(jié)合包”較少，需學(xué)校聯(lián)合企業(yè)定制（如與本地玩具廠合作開發(fā)“模塊化智能手工套件”）。時(shí)間分配矛盾：完整項(xiàng)目需6-8課時(shí)，與現(xiàn)有課表沖突，可通過“課后服務(wù)+社團(tuán)活動”整合時(shí)間，或與科學(xué)、勞動課跨學(xué)科合并教學(xué)。0522025年的發(fā)展方向22025年的發(fā)展方向結(jié)合教育信息化2.0規(guī)劃，未來我們將重點(diǎn)探索：AI技術(shù)的融入：引入簡單的AI模型（如圖像識別），讓手工玩具“認(rèn)識”不同物體（如“智能分類玩具”識別塑料瓶和紙盒）。虛擬與現(xiàn)實(shí)的聯(lián)動：通過AR技術(shù)（如用手機(jī)掃描手工玩具，顯示其內(nèi)部的編程邏輯圖），幫助學(xué)生理解“看不見的代碼如何控制看得見的玩具”。社區(qū)化學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)：聯(lián)合家庭、科技館、創(chuàng)客空間，開展“家庭智能玩具挑戰(zhàn)賽”“社區(qū)公益玩具設(shè)計(jì)”等活動，讓學(xué)習(xí)從課堂延伸到真實(shí)世界。06結(jié)語：用雙手觸摸代碼，用代碼賦予手作生命結(jié)語：用雙手觸摸代碼，用代碼賦予手作生命回顧8年的探索，我最深的感受是：當(dāng)孩子用彩紙折出飛船外殼