《软硬结合：小学创客教育课程的设计与开发——以《基于mBot小车的开源机器人课程》为例》这篇文档探讨了如何将编程与机器人技术融合，以提高小学生的计算思维和实践能力。课程以江苏省无锡市通德桥实验小学的信息技术教育为例，介绍了将Scratch编程与mBot开源机器人相结合的教学模式。
课程结构分为“信息技术基础”、“算法与程序设计”、“人工智能初步”、“机器人技术”和“物联网技术”五个模块。在“算法与程序设计”模块中，前13课主要是Scratch编程基础，让学生掌握编程逻辑和设计方法。后续课程则引入开源硬件，如mBot机器人，让学生了解硬件结构，学习传感器的使用，并通过编程控制机器人的行为。
mBlock软件作为教学工具，是基于Scratch的图形化编程软件，支持与mBot机器人的连接，让学生能够编写指令控制机器人的行动，甚至实现简单的自主决策。在《基于mBot小车的开源机器人课程》中，学生从学习mBlock的基本操作开始，逐步进阶到硬件搭建和实际问题的解决。
课程设计注重实际操作，比如在“走正多边形”的课程中，学生不仅在软件上画出正多边形，还将这一概念转移到现实中，通过编程让mBot机器人在地面行走相同的形状。这种“整合重构”的教学方式，让学生从感性认知中理解知识，通过实践活动将知识应用到实物上。
此外，课程还涉及知识迁移和分层教学，例如“穿越迷宫”课程演变为“自动驾驶”，学生需掌握侦测和判断脚本，通过mBot的巡线传感器来避障。这种互动多元化的教学，鼓励学生独立思考，团队合作，通过调试程序，增强问题解决能力。
通过这些实例，我们可以看到，小学创客教育课程的设计与开发旨在打破传统教学的界限，将理论与实践紧密结合，提升学生的创新意识和技术应用能力。这种教学方法不仅有助于学生掌握编程语言，还促进了他们对物理世界和计算思维的理解，为未来的人工智能和机器人学习打下了坚实的基础。同时，通过参考文献和专业指导，教师可以持续优化课程内容，确保教学质量和教育效果。
