基于創(chuàng)客教育的小學信息科技教學研究

【摘 要】在小學信息科技課程教學中，通過培養(yǎng)學生對計算機學習的積極性，引導其了解并逐漸掌握計算機的使用方式，可以有效地增強其解決問題的能力。創(chuàng)客教育是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的重要載體，符合其富有好奇心和創(chuàng)造力的天性。教師將創(chuàng)客教育融入該課程中，能啟發(fā)學生從多角度觀察問題，在探索過程中鍛煉其自身的創(chuàng)新思維。當前，融入創(chuàng)客教育理念已成為小學信息科技課教學改革的主流。

【關(guān)鍵詞】小學；信息科技；創(chuàng)客教育；創(chuàng)新思維

【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】A

【論文編號】1671-7384（2024）010-073-02

創(chuàng)客教育是以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標，且融合多種知識技能的新型教育模式。在新時代背景下，教師將其融入到信息科技課程教學中，能夠讓學生對課本內(nèi)容有更充分的認知，還能借助各種實踐活動，提高其創(chuàng)造能力。教師應立足于實際，積極促進兩者之間的融合，突破傳統(tǒng)教育模式的限制，同時借助合適的手段和方法，將學生創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。本文以小學六年級的“機器人沿線行走”一課為例，借助Makeblock可編程教育機器人展開教學。

積極培養(yǎng)學生創(chuàng)造意識

創(chuàng)客教育應從小學生抓起，教師要鼓勵他們積極思考，動手實踐，依靠自己的力量來應對各種問題，提高個人創(chuàng)造能力，并借助合適的方式來幫助他們養(yǎng)成善于思考、樂于創(chuàng)造的良好習慣[1]。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，由于受到知識經(jīng)驗、智力水平的限制，這一階段的學生大多都不具備較強的創(chuàng)造能力，而小學信息科技課程教學對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)有著非常重要的意義。當前，創(chuàng)客教育理念提倡創(chuàng)新教學的方式，要求把發(fā)言、操作的機會交給學生，通過這種方式來鍛煉其自身的創(chuàng)造意識[2]。在開展教學活動時，還要安排他們圍繞課本中的相關(guān)內(nèi)容以及現(xiàn)有知識經(jīng)驗，不斷地改革和創(chuàng)新，在此過程中，教師應提供必要的指導和幫助，從而更好地提升學生的創(chuàng)造能力。

創(chuàng)設(shè)合適的教學情境

情境教學對創(chuàng)客教育與小學信息科技課程教學的融合具有積極作用，可以讓學生在良好的情境中更好地認識所學內(nèi)容，所以在課堂上應創(chuàng)設(shè)合適的情境[3]。近年來，科學技術(shù)水平不斷提升，機器人也已經(jīng)被應用于多個領(lǐng)域中，而且在國內(nèi)的許多城市出現(xiàn)了機器人餐廳。在進行“機器人沿線行走”一課的講解時，為了能夠調(diào)動學生的積極性，教師需要采取合適的措施來拉近學生與機器人的距離。比如，教師可以在導入環(huán)節(jié)播放機器人送餐的片段，讓他們在觀看過程中注意機器人行走的方式，并在此過程中了解它們行走時是沿著黑線行走的，以此來開始新課的教學。這種方式能夠提高學生的學習熱情，讓他們產(chǎn)生研究機器人行走方式的想法。接著再設(shè)置以下情節(jié)：“請學生編寫一個程序，并采取分組合作的方式，每組成員共同設(shè)計一張模擬圖紙，實現(xiàn)從食堂到教學樓的機器人送餐。”這種情境與學生生活實際密切關(guān)聯(lián)，同時還與本節(jié)課的導入環(huán)節(jié)相呼應，能夠更好地激發(fā)他們的學習興趣，讓他們在興趣的基礎(chǔ)上進行自主學習。

借助實踐活動產(chǎn)生人機鏈接

理論聯(lián)系實際是創(chuàng)客教育的重要特征。在課堂上，教師需要結(jié)合實際情況來帶領(lǐng)學生進行實踐探索，豐富創(chuàng)客教育內(nèi)容[4]。在課堂教學過程中，為了能夠讓學生理解機器人的行走，教師可以帶領(lǐng)他們在教室內(nèi)沿著某條路線行走。在此環(huán)節(jié)中他們可以發(fā)現(xiàn)，人類主要是依靠眼睛辨別方向的，進而產(chǎn)生新的問題：那些機器人依靠什么呢？之后經(jīng)過教師的講解，了解到機器人行走需要巡線傳感器，它是由兩個傳感器組成的，而且每個傳感器又由紅外發(fā)射器和紅外接收器構(gòu)成。紅外發(fā)射器在mBot行走的時候，會持續(xù)地朝著地上發(fā)射紅外光，紅外光被反射，接收器收到紅外信號，這時我們能夠清楚地看到，巡線傳感器的藍色LED指示燈出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象。反之，如果紅外光被吸收或無法被反射，就不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。借助這種教學方式，學生能產(chǎn)生人機鏈接，對所學內(nèi)容有更深層次的認知。他們在真實情境中學習，能夠獲得更為直觀的感受，同時對知識也具有更深入的理解。另外，教師可以借助慧編程Makeblock程序來開展教學活動，通過了解可以發(fā)現(xiàn)，其中包含了“巡線傳感器讀數(shù)”指令，教師可以對其進行有效應用。要想實現(xiàn)機器人沿線行走的目標，教師就需要先帶領(lǐng)學生了解機器人的相關(guān)狀況，之后再讓他們測量返回值，做好相應記錄。機器人的下方有兩個傳感器，因此對線的情況有著明確的規(guī)定，如果兩個傳感器都在黑線上，學生通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，這兩個傳感器的返回值都是0。如果右側(cè)的傳感器不在黑線上，在這種情況下，學生可以發(fā)現(xiàn)返回值分別是0和1。如果左側(cè)的傳感器不在黑線上，學生通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，此時的返回值分別是1和0。如果速度比較快或者有轉(zhuǎn)彎情況發(fā)生，學生這個時候能夠觀察到兩個傳感器的返回值都是1，即整個機器人小車都偏離黑線。教師讓學生測量返回值，在完成相應的操作之后，他們會發(fā)現(xiàn)返回值是0、1、2、3，這其實是計算機語言中的“00”“01”“10”“11”。在講解這部分內(nèi)容時，教師可以適當?shù)亟榻B一下二進制數(shù)，這樣可以讓他們更好地滲透計算機的核心思想。

利用所學知識巧妙解決難題

在五年級上半學期Scratch編程中，經(jīng)過系統(tǒng)的教學，大部分人都已經(jīng)學過“賽車游戲”，而且他們也已經(jīng)知道，主要是利用模擬傳感器控制賽車方向。相應地，在本節(jié)課的學習中，機器人也是通過傳感器控制方向的。為了喚醒學生的記憶，教師可以在條件允許的情況下，用賽車游戲的腳本進行比較，通過仔細分析能讓他們了解到，賽車游戲是讓賽車在軌道上進行奔跑，但在此過程中，如果發(fā)生偏離現(xiàn)象就要及時采取行動恢復原樣。該游戲設(shè)置了兩個模擬傳感器，主要是根據(jù)兩種顏色的碰撞來評估的。在實踐過程中，如果左側(cè)傳感器與軌道顏色無法相碰，那么在這種情況下就需要向左轉(zhuǎn)。機器人沿線行走是通過“巡線傳感器的返回值”來判斷的。這兩個活動雖然有著相同的地方，但是判斷的依據(jù)是不同的，而且在實際操作中所使用的指令也是不同的，因此，在這種情況下，細節(jié)上編程語句也有著較為明顯的差異。在課堂上合理實現(xiàn)知識的遷移能夠產(chǎn)生較好效果，但需要注意的是，必須要立足于實際，不能過多地糾結(jié)于舊知[5]。本節(jié)課只要讓他們了解到兩者之間的關(guān)聯(lián)即可，并非需要專門研究舊知識，應該將主要的精力用來探索機器人行走的腳本。所以，教師要避免將大量的課堂時間用于對比分析這一環(huán)節(jié)中。此外，在編寫“機器人沿線行走”程序的環(huán)節(jié)，經(jīng)過教師的指點和幫助，學生實現(xiàn)了“機器沿線人行走”，這種情況下就需要帶領(lǐng)他們思考怎樣實現(xiàn)程序優(yōu)化這一目標。在教學過程中，大部分教師會引導學生提升速度，也就是提升動力百分比。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，有不少學生有賽車游戲的經(jīng)驗，經(jīng)過反復地調(diào)整和完善，使得程度得到了一定優(yōu)化，同時他們也在此環(huán)節(jié)中感受到了極大的快樂。但是需要注意的是，教師還要引導學生進行深層次的探究：還可以采用哪些方式來提升速度？為了能夠取得理想的效果，教師要進行綜合性的考量，這樣才能把更多可能的情況添加到課堂教學中，并在此基礎(chǔ)上帶領(lǐng)學生編寫出更加完善的程序。

綜上所述，在小學信息科技課程教學中，教師要緊跟時代發(fā)展的步伐，積極地融入創(chuàng)客教育，并對其進行合理的應用，鼓勵他們自主探究和研究問題，在實踐過程中逐漸增強自身的創(chuàng)新能力與學習能力。此外，教師還應該為學生提供自由發(fā)揮的空間，借助各種有效措施來提高學生的信息科技專業(yè)素養(yǎng)，促進他們?nèi)姘l(fā)展，進而成為社會需要的創(chuàng)新型人才。

參考文獻

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