面向?qū)W生創(chuàng)新素養(yǎng)發(fā)展的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)

鄒元紅

傳統(tǒng)的信息技術(shù)課程教學(xué)只是將學(xué)生作為信息技術(shù)的被動“消費(fèi)者”，而不是主動的“創(chuàng)新者”?；趧?chuàng)客教育的小學(xué)信息技術(shù)課程重構(gòu)，構(gòu)建出具有時(shí)代性和基礎(chǔ)性的信息技術(shù)課程內(nèi)容，能夠?yàn)榧涌煳覈ㄔO(shè)創(chuàng)新型國家建設(shè)提供人才保障。本文以《聽話的小車》一課為例，闡述了基于創(chuàng)客教育的小學(xué)信息技術(shù)課程如何促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力等創(chuàng)新素養(yǎng)的形成。

基于創(chuàng)客教育的小學(xué)信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

如圖1所示，以《聽話的小車》一課為例，我們在傳統(tǒng)信息技術(shù)課程的基礎(chǔ)上，融入了機(jī)器人教育，以機(jī)器人活動任務(wù)為主題，設(shè)計(jì)了“我們會發(fā)現(xiàn)”“我們想探索”“我們這樣想”“我們?nèi)?shí)踐”“我們愛挑戰(zhàn)”和“我們樂分享”等環(huán)節(jié)，在發(fā)現(xiàn)與探索、流程圖設(shè)計(jì)、實(shí)踐與挑戰(zhàn)、交流與分享的過程中，學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)得到了全面提升。

小學(xué)信息技術(shù)課程促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)形成

1.引入智能機(jī)器人，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)提供適宜的土壤

將智能機(jī)器人引入到傳統(tǒng)的編程學(xué)習(xí)中，設(shè)計(jì)以智能機(jī)器人活動任務(wù)為主題的課程內(nèi)容，塑造多學(xué)科知識交叉的綜合運(yùn)用環(huán)境，不僅內(nèi)容有趣能吸引學(xué)生，而且任務(wù)具有挑戰(zhàn)性，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力，助力學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

以《聽話的小車》一課為例，在傳統(tǒng)信息技術(shù)課程中，這節(jié)課主要介紹了聲音的響度，借助電腦的麥克風(fēng)，通過編程實(shí)現(xiàn)外部聲音與舞臺角色之間的互動，將編程與生活有機(jī)結(jié)合。而在《聽話的小車》這節(jié)課中，除了傳統(tǒng)信息技術(shù)課程知識以外，還結(jié)合智能機(jī)器人小車，設(shè)計(jì)了“聽話的小車”這一環(huán)節(jié)，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識聲音傳感器，并通過編程用聲音控制智能機(jī)器人小車，讓機(jī)器人“聽”話，探究聲音傳感器的創(chuàng)新應(yīng)用。經(jīng)過這樣的設(shè)計(jì)，課程內(nèi)容更加豐富有趣，學(xué)習(xí)任務(wù)更具挑戰(zhàn)性，在豐富學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的同時(shí)，激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)提供了適宜的土壤。

2.發(fā)現(xiàn)與探索，助力學(xué)生創(chuàng)新意識的生成

創(chuàng)新是科技發(fā)展、社會進(jìn)步的重要力量，創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是學(xué)校教育實(shí)踐中的重要工作內(nèi)容，而創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是一個(gè)長期的過程，應(yīng)該從小學(xué)教育階段就開始。

以《聽話的小車》一課為例，在“我們會發(fā)現(xiàn)”環(huán)節(jié)，除了傳統(tǒng)信息技術(shù)課程中帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識音量、利用響度指令進(jìn)行互動外，還帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識了聲音傳感器的原理及其在生活、工業(yè)等領(lǐng)域中的各類創(chuàng)新應(yīng)用，認(rèn)識了創(chuàng)新給人類生活和社會發(fā)展帶來的意義，給學(xué)生樹立了積極向上的價(jià)值追求，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明的強(qiáng)烈愿望，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

如圖2所示，在“我們想探索”環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行自主探究，激發(fā)學(xué)生的好奇心，進(jìn)而形成他們改變這些未知世界的堅(jiān)定意志和強(qiáng)烈愿望，對學(xué)生獨(dú)特新穎的想法和見解給予表揚(yáng)和鼓勵，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識的生成。

3.程序流程圖助力學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

創(chuàng)客教育是指把青少年培養(yǎng)成具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新人才，其中最核心的素質(zhì)是創(chuàng)新思維，它是指突破原有的思維范式，提出新的方案或程序并創(chuàng)造出新的思維成果的思維方式。程序流程圖是指通過對輸入輸出數(shù)據(jù)和處理過程的詳細(xì)分析，將計(jì)算機(jī)的主要運(yùn)行步驟和內(nèi)容標(biāo)識出來。直觀清晰的流程圖能夠幫助學(xué)生的設(shè)計(jì)語言逐步從自然語言向抽象的程序設(shè)計(jì)語言轉(zhuǎn)換，能夠幫助學(xué)生理清任務(wù)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，以及這些環(huán)節(jié)搭建腳本時(shí)各個(gè)控件之間的關(guān)系，并逐步形成整體的圖示概念。

在“我們這樣想”環(huán)節(jié)中，給出“當(dāng)音量傳感器的值小于500時(shí)，機(jī)器人小車前進(jìn)，否則機(jī)器人小車停止”的任務(wù)。出示任務(wù)后，給學(xué)生充分的時(shí)間思考解決方案，在學(xué)生能用語言陳述解決問題的邏輯思路后，引導(dǎo)學(xué)生將邏輯思路用流程圖表達(dá)出來，同時(shí)鼓勵學(xué)生發(fā)散思維，可以持有不同的、創(chuàng)新的解決方案與思路，編寫不同的流程圖。如圖3所示，這個(gè)環(huán)節(jié)中的任務(wù)就可以通過兩種流程圖呈現(xiàn)的方案來解決問題。

通過流程圖的方式，引導(dǎo)學(xué)生將一個(gè)任務(wù)的解決方法和思路用圖框的形式表達(dá)出來，便于學(xué)生理解程序過程，以及程序中的各個(gè)邏輯關(guān)系。對于有多種解決方案的任務(wù)，留給學(xué)生足夠的思考空間，引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問題，打破常規(guī)，敢于創(chuàng)新，在解決問題的同時(shí)，提升發(fā)散思維能力，避免思維定勢。

4.實(shí)踐與挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是指能夠把創(chuàng)新的思想、理論、方法及創(chuàng)新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的精神產(chǎn)品或物質(zhì)產(chǎn)品的能力素質(zhì)。

在“我們?nèi)?shí)踐”環(huán)節(jié)，除了傳統(tǒng)信息技術(shù)課程中的編程實(shí)踐外，學(xué)生還需小組合作進(jìn)行聲音傳感器模塊的安裝，并根據(jù)上一環(huán)節(jié)的程序流程圖，進(jìn)行編程和調(diào)試，完成給定任務(wù)，借助聲音傳感器實(shí)現(xiàn)機(jī)器人小車的創(chuàng)新功能，將理論轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在“我們愛挑戰(zhàn)”環(huán)節(jié)，出示以下任務(wù)：改進(jìn)程序，使機(jī)器人小車實(shí)現(xiàn)聲控?zé)舻墓δ堋?dāng)周圍有聲音響起，表示有人時(shí)，機(jī)器人小車的板載LED燈亮，否則熄滅。讓學(xué)生通過編程，使機(jī)器人小車實(shí)現(xiàn)聲控?zé)舻墓δ?，任?wù)更貼近生活。相比“我們?nèi)?shí)踐”環(huán)節(jié)中的任務(wù)，本環(huán)節(jié)任務(wù)結(jié)合了LED燈操作，難度提高，更具挑戰(zhàn)性，能夠充分調(diào)動學(xué)生的思維，在挑戰(zhàn)中激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的熱情，學(xué)生實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新編程能力得到了提升，同時(shí)也進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

5.交流與分享

創(chuàng)客精神在于分享，在課堂上應(yīng)盡量多給學(xué)生提供交流與分享的機(jī)會。在“我們樂分享”環(huán)節(jié)，學(xué)生通過聲音控制自己編程實(shí)現(xiàn)的智能機(jī)器人小車進(jìn)行比賽，比一比，誰的小車更快地到達(dá)終點(diǎn)。通過比賽，學(xué)生展示、分享自己編程實(shí)現(xiàn)的智能機(jī)器人小車，有些機(jī)器人小車用時(shí)長，有些用時(shí)短，學(xué)生在比賽過程中獲得自我成就感和認(rèn)同感，從而激發(fā)其再創(chuàng)造的熱情，然后引導(dǎo)學(xué)生思考、討論為什么機(jī)器人小車到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間有長有短。根據(jù)大家的反饋與建議，學(xué)生可以取長補(bǔ)短，并再次優(yōu)化作品，提升創(chuàng)新能力。

結(jié)語

創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是一個(gè)長期的、堅(jiān)持不懈的過程;創(chuàng)新思維的培養(yǎng)高級而復(fù)雜，不是僅僅通過程序流程圖就能解決的;創(chuàng)新能力的培養(yǎng)任重道遠(yuǎn)，學(xué)生創(chuàng)作需要有充足的時(shí)間、理想的創(chuàng)客空間和各類創(chuàng)客課程的支持。

基于創(chuàng)客教育的信息技術(shù)課程，在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力等創(chuàng)新素養(yǎng)。但創(chuàng)新人才的培養(yǎng)艱難復(fù)雜，在課程中應(yīng)盡量采取更多的方法與措施，并不斷完善基于創(chuàng)客教育的信息技術(shù)課程。

本文為江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)自籌課題“面向創(chuàng)客普及教育的區(qū)域信息技術(shù)課程重構(gòu)研究”（課題編號B-b/2018/02/14）研究成果。