初中信息科技創客教育校本課程的設計與實施

摘 要：為了提升初中生的創新能力和信息素養，教師可以結合學生學習需求及學校資源實際，將創客教育融入初中信息科技校本課程的設計與實施，設計一套基于交互式可編程創客初級實驗箱的初中信息科技創客教育校本課程，采用項目式教學模式，遵循“情境導入與興趣激發—需求分析與方案設計—編程實踐與技術支持—測試反饋與優化完善—成果展示與交流評價—拓展創新與應用提升”教學流程，全面提升學生的創新能力、實踐能力和信息素養。

關鍵詞：初中信息科技；創客教育；校本課程；交互式可編程實驗箱；項目式學習

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）34-0069-04

近年來，隨著國家對創新教育的重視，創客教育逐漸被納入中小學教育體系。《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》提出要培養學生的計算思維，提高學生的數字化合作與探究能力，發揚創新精神。創客教育秉承開放創新、探究體驗、動手實踐的教育理念，受到教育者的廣泛關注，并展現出獨特的教育效能。在初中信息科技課程中融入創客教育，引導學生通過參與各種創客項目，更好地理解信息技術知識，將所學知識運用到實際項目中，可以加深學生對知識的理解和記憶。目前，我國中小學創客教育的開展還處于起步階段，完整的理論體系和推廣模式尚未形成［1］。在此背景下，筆者從初中信息科技學科特點和創客教育熱點出發，結合本校資源實際，設計并實施了一套基于交互式可編程創客初級實驗箱的初中信息科技創客教育校本課程，引導學生通過項目式學習和實踐操作，培養創新意識、動手實踐能力和信息素養。

一、創客教育理念闡述及相關設備介紹

（一）創客教育理念

創客教育作為一種新興教育理念，近年來備受關注。相關專家學者對創客教育的定義各有不同。祝智庭、雒亮等學者指出，廣義上創客教育以培養大眾創客精神為導向，狹義上則專注于提升青少年創客素養［2］。傅騫等學者則認為，創客教育以解決教育體制中創新能力培養不足的問題為旨歸，通過實施創新動手技能訓練的綜合課程來實現［3］。大多數學者認為，創客教育是一種以現實問題為導向，集成做中學、項目式學習、DIY和創新教育等以學生為中心的教育思想，使用數字化工具，倡導創造和分享，培養學生跨學科問題解決能力、團隊協作能力和創新能力的素質教育。在初中信息科技教學中，創客教育以創新為核心，借助數字化工具，通過項目式學習方式，讓學生親身體驗動手操作和創作的過程，將理論知識轉化為實際成果并交流學習成果。這種教學方式有利于激發學生的學習興趣和創新思維，培養學生的實踐操作能力、跨學科問題解決能力和團隊協作能力。

（二）交互式可編程創客初級實驗箱

在推進初中信息科技創客教育的過程中，學校始終在探尋能夠顯著增強學生創新與實踐能力的教學設備。經過細致的考察與比較，學校最終選定了盛思交互式可編程創客初級實驗箱。該實驗箱設計巧妙，其編程設計門檻相對較低，確保了各能力層級的學生都能順利上手。此外，該實驗箱配備了豐富多樣的組件模塊，這些模塊集成一體化，能夠滿足多樣化的項目設計需求，從而豐富了學生的創作與實驗體驗。因此，盛思交互式可編程創客初級實驗箱是助力學校培養學生的創新精神與實踐能力的得力助手。

二、初中信息科技創客教育校本課程設計

（一）教學目標與教學重點、難點

初中信息科技創客教育校本課程設計應充分考慮學生的身心發展特點，以培養學生的創新思維和實踐能力為核心目標。教學目標、教學重點與難點均緊密圍繞學生的實際需求和發展潛力而設定，鼓勵學生主動參與和親身體驗，采用項目式學習方式，掌握跨學科知識與技能，提升解決問題的能力。同時，課程設計應緊密貼合學生的興趣與個性化需求，通過創新的教學方式激發學生的創造力，全面提升學生的信息技術能力和綜合素質。此外，隨著時代的進步和信息技術的發展，課程內容需要不斷更新與拓展，以保持與現實的緊密聯系。

在初中信息科技的學習中，學生表現出了不同的學習態度和能力。部分學生對信息技術充滿好奇，能夠準確理解和掌握課堂教學內容，并積極參與到實踐操作中；部分學生由于基礎薄弱或興趣不足，在學習過程中遇到困難時容易產生挫敗感，導致學習效果不佳。在教學實踐中，教師需要關注學生的個體差異，采用多樣化的教學方法，激發學生的學習興趣，幫助學生克服學習困難。因此，筆者在分析教情和學情的基礎上，設定以下教學目標：培養學生的創新思維與實踐能力，通過項目式學習和實踐活動，促使學生將理論知識與實際問題相結合，激發想象力和創造力，培養獨立解決問題的能力；提升學生的問題意識和合作能力，通過設計問題情境，引導學生主動發現問題、分析問題，并通過小組合作探索問題解決方案，從而培養團隊協作能力和問題解決能力。

初中信息科技的教學重點在于確保學生熟練掌握編程指令，并能靈活運用所學編程知識解決實際問題。學校或教師應提供豐富的實踐機會，讓學生在操作中深化對編程知識的理解與應用，奠定堅實的編程基礎。教學難點在于培養學生的計算思維，涉及邏輯思維、算法設計、數據分析等多個方面。為此，教師可以設計一系列具有挑戰性和啟發性的任務，引導學生運用計算思維分析問題、設計算法、解決問題，進而提升邏輯思維能力和創新能力。

（二）課程內容設計

初中信息科技創客教育校本課程內容設計圍繞盛思交互式可編程創客初級實驗箱展開，通過創新性和實踐性的項目，提升學生的信息技術素養和綜合能力。課程設計以大概念教學為統領，采用以素養為導向的大單元項目式教學模式，分為兩個階段進行學習。

第一階段聚焦圖形化編程軟件，通過五個項目，引導學生逐步掌握Labplus編程軟件的基本知識和技能。這些項目涵蓋動作、外觀、聲音、畫筆、數據和指令等模塊的應用，可以讓學生在實踐中熟悉和掌握這些模塊的功能和使用方法。這一階段的學習可以為學生后續運用交互式可編程創客初級實驗箱打下堅實基礎。

第二階段側重盛思交互式可編程創客初級實驗箱的應用，設計了六個跨學科的綜合應用項目。這些項目以孫悟空為主人翁，結合《西游記》的故事情節，讓學生在趣味性和挑戰性并存的任務中，運用編程和傳感器技術解決實際問題。通過這一階段的學習，學生能夠加深對編程和傳感器技術的理解，培養綜合應用能力和創新能力。

在初中信息科技創客教育校本課程內容的設計中，筆者始終關注學生的身心發展特點，注重共性與個性的平衡，設計具體的課程框架（如下頁表1）。通過這門校本課程的學習，學生能夠熟練掌握Labplus編程軟件和盛思交互式可編程創客初級實驗箱的應用技能，培養創新意識和實踐能力。

三、初中信息科技創客教育校本課程的實施

（一）教學模式和教學流程

在初中信息科技創客教育校本課程教學中引入項目式學習模式，是一種創新且高效的教學方法。項目式學習強調學生的主動參與和自主探究，讓學生在具有挑戰性和創新性的項目中合作學習、探索成長。項目式學習使學生從被動接受知識轉變為主動探索知識，通過實際操作和親身體驗，深入理解并掌握所學知識。同時，項目式學習還鼓勵學生跨學科整合知識，將信息技術與其他學科知識相結合，創作出具有實用價值的創客作品，培養綜合素質。為了確保教學的高效實施，筆者精心設計了以下教學流程（如下頁圖1）。

第一，創設能夠激發學生學習興趣的教學情境。例如，以《西游記》的故事為背景設計“孫悟空初識盛思”“孫悟空七十二變”等趣味性項目，以此激發學生的學習興趣和探究欲望，明確項目任務和學習目標。第二，引導學生對項目需求進行深入分析，明確所需解決的關鍵問題，并指導學生設計切實可行的解決方案，理清實施步驟和思路。第三，學生根據方案，利用圖形化編程軟件搭建程序腳本，進行編程實踐。教師在此過程中提供必要的技術支持和指導。編程完成后，學生自行測試程序，發現問題并進行優化完善；教師在旁邊引導學生分析測試結果，提出改進方案并指導學生實施。第四，學生將完成的項目成果進行展示，并開展交流和相互評價；教師組織學生進行互評和自評，幫助學生總結經驗和教訓。第五，教師鼓勵學生對項目進行拓展創新，如增加新功能、優化算法等，以此培養學生的創新思維和實踐能力，提升學生的綜合素質。

（二）基于交互式可編程創客初級實驗箱的教學實踐

在基于交互式可編程創客初級實驗箱的初中信息科技教學中，筆者以“孫悟空三打白骨精”項目為例，深入探討了校本課程的實際教學過程。

一是情境導入與興趣激發。為了吸引學生的注意力并激發學生的學習興趣，筆者以《西游記》的故事為背景，設計了“孫悟空三打白骨精”這一富有趣味性的項目。在項目開始前，筆者向學生簡要介紹“孫悟空三打白骨精”的故事情節，并展示一個預先設計好的演示版本，讓學生直觀地看到編程所能達成的效果。這種情境導入方式迅速吸引了學生的注意力，為后續的教學打下了良好的基礎。

二是需求分析與方案設計。在項目啟動階段，筆者指導學生深入剖析項目需求，通過提供導學案和學習范例，幫助學生明確項目任務，界定學習目標和所需編輯的功能。例如，學生需要思考如何控制孫悟空的移動、如何判斷擊中白骨精以及白骨精何時變身等問題。在筆者的引導下，學生分組討論并設計初步的解決方案，學會了如何分析問題、提出假設并繪制流程圖。

三是編程實踐與技術支持。在這個環節，學生根據繪制的流程圖，利用編程軟件搭建程序腳本并進行編程實踐。筆者在此過程中提供必要的技術支持和指導，幫助學生解決編程中遇到的技術難題，同時鼓勵學生互相交流和協作，共同解決問題，從而培養了學生的團隊協作精神和溝通能力。

四是測試反饋與優化完善。完成初步編程后，進入測試反饋與優化完善階段。學生通過實際操作，檢查程序能否正常運行，是否實現了預期的功能。在測試過程中，學生可能會發現一些問題或不足之處。此時筆者引導學生分析問題產生的原因并提出改進方案。例如，如果學生判斷孫悟空移動不流暢或擊中白骨精的效果不佳，便需要優化算法或調整參數。在筆者的指導下，學生不斷完善程序設計并進行多次測試，直到滿足項目要求。

五是成果展示與交流評價。當項目完成后，筆者組織學生進行成果展示與交流評價，進行自評和互評。項目學習小組派一名代表向全班學生展示小組的程序運行效果，并解釋實現過程，其他學生可以提出問題和建議。這一環節不僅鍛煉了學生的表達能力和溝通能力，而且促使學生反思項目過程中的經驗教訓。

六是拓展創新與應用提升。在這一環節中，學生可以根據自己的興趣和想法對項目進行改進。例如，增加關卡的難度、設計交互式的打斗、添加角色變身特效和背景音樂等。這些拓展創新活動不僅可以提高學生的編程能力，而且可以培養學生的創新思維和實踐能力。同時，筆者為學生提供拓展資源和方法指導，以幫助學生更好地完成創新任務。

教學實踐案例的分析表明，基于交互式可編程創客初級實驗箱的初中信息科技創客教育校本課程在培養學生實踐能力、創新精神和團隊協作能力方面具有顯著優勢。學生在完成“孫悟空三打白骨精”項目后，普遍表現出極高的滿意度和成就感。學生不僅理解和掌握了編程知識，而且學會了如何利用理論知識解決實際問題，并深刻體會到了團隊協作的重要性。因此，在未來的教學實踐中，筆者將繼續優化教學模式和流程，為學生提供更加優質的教育資源和學習體驗。

四、構建科學合理的課程評價體系

（一）建立與教學目標相匹配的評價指標體系

建立與教學目標相匹配的評價指標體，可以全面、客觀地評價學生的學習成果，確保創客教育能夠達成既定的教學目標，實現“教—學—評”一致性。評價指標應涵蓋學生的知識技能掌握情況、創新思維和實踐能力的提升程度、團隊協作能力以及問題解決能力等多個方面。評價除了關注學生的項目完成情況，還應重視學生在整個過程中的表現，包括作品質量、團隊合作能力、問題解決能力、課堂表現和創新思維等多個方面。通過多元化的評價，教師可以及時了解學生的學習進展和存在的問題，從而調整、優化課程設計。評價指標體系還能夠為學生提供明確的學習導向和反饋，幫助學生更好地認識自己的優勢和不足，激發學習動力。每個學生都是獨特的個體，學生在學習能力、興趣、背景等方面存在差異。因此，在設計評價指標時，教師應盡量做到全面、多元，以更好地反映學生的個體差異和發展情況。

以“智慧校園：天庭學院的智能化升級”項目為例，教學目標涵蓋了學生設計實現智能校園系統、展示創新思維和提升團隊協作能力等方面。基于此，筆者設立了包含項目完成情況、作品質量、團隊合作能力、問題解決能力、課堂表現和創新思維等六個維度的評價指標體系（如表2）。多元化的評價方式可以全面、客觀地反映學生在創客教育過程中的學習情況。同時，評價結果也將作為教師調整教學策略、優化課程設計的重要依據，以促進學生的全面發展。

（二）評價方式與實施

課程評價應秉持反饋教學、指導學習和改進課程設計三大原則。首先，反饋教學是指教師根據評價結果及時調整教學策略，針對學生在評價中暴露出的薄弱環節進行強化，以促進學生的全面發展。其次，指導學習意味著教師應根據評價結果為學生提供個性化的學習指導，幫助學生明確改進方向，提升學習效果。最后，改進課程設計是教師基于學生反饋和評價結果，對課程內容、教學方法等方面進行優化，以提升教學質量和效果。在具體實施過程中，通過教師評價、學生互評、學生自評以及校外專家評價等多元化評價方式，全面、客觀地評價學生的學習成果和發展情況。

例如，在“智慧校園：天庭學院的智能化升級”項目實施的不同階段，筆者采用了不同的評價方法和工具。在項目初期，通過學生自評和互評，幫助學生明確項目任務和學習目標，提升團隊協作能力；在項目中期，通過教師評價和作品展示，及時發現問題并提出解決建議，確保項目順利進行；在項目后期，通過校外專家評價和項目總結報告，全面評價學生的創新思維和實踐能力，為課程的持續改進提供有力支持，從而推動創客教育課程的不斷完善。

綜上所述，在初中信息科技課程中，筆者有效融入創客教育理念，以交互式可編程創客初級實驗箱為工具，通過精準定位課程目標、巧妙整合教育資源、系統規劃課程設計、科學推進課程實施、及時獲取評價反饋、建立持續改進機制、廣泛促進合作交流，構建了一套完整的創客教育校本課程設計與實施流程。實踐證明，項目式學習、跨學科整合、合作學習和多元化評價等教學策略在初中信息科技與創客教育融合中發揮了關鍵作用，為學生創造了一個開放、創新的學習環境，激發了學生對信息科技和創客教育的濃厚興趣與熱情，提升了學生的創新意識和實踐能力。

參考文獻

［1］余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式［J］.開放教育研究，2015（4）：13-22.

［2］祝智庭，雒亮.從創客運動到創客教育：培植眾創文化［J］.電化教育研究，2015（7）：5-13.

［3］傅騫，王辭曉.當創客教育遇上STEAM教育［J］.現代教育技術，2014（10）：37-42.

（責編 韋榕峰）

作者簡介：陳華英，1978年生，廣西玉林人，本科，高級教師，主要研究方向為初中信息科技教學。