小學信息科技教學賦能青少年科技教育的思考與實踐

隨著信息技術的迅猛發展，人類社會已進入數字化、智能化、信息化時代。在這一背景下，青少年科技教育成為關乎國家科技競爭力與社會持續進步的關鍵議題。作為青少年科技教育起始階段的課程，小學信息科技課程憑借其基礎性、趣味性、前沿性，在青少年科技啟蒙方面占據著重要地位。

一、青少年科技教育的提出背景

（一）國際競爭層面

在全球化時代，國際競爭愈發激烈，科技實力成為衡量國家綜合實力的關鍵要素。各國紛紛加大對青少年科技教育的投入，旨在搶占未來科技發展的制高點。美國在中小學階段廣泛開展STEM教育，通過設立各項科研項目與競賽，激發青少年探索科技的熱情；德國憑借深厚的工業底蘊，在職業教育中融入前沿科技知識，培養青少年嚴謹的工程思維與精湛技藝。我國若要在競爭中脫穎而出，必須重視青少年科技教育，從基礎教育抓起，提升青少年的科技素養，以應對未來的挑戰[1]。

（二）國內發展需求層面

國內經濟正處于高速發展與轉型升級的階段，科技創新成為推動產業升級的核心動力。當前，傳統制造業正向智能制造、高新技術產業轉變，對具備科技知識與創新能力的人才的需求急劇增加。據統計，近年來，在我國高新技術企業招聘崗位中，與科技研發、編程、人工智能相關的職位占比持續攀升，但人才供應卻相對不足。小學信息科技課程能夠培養青少年的科技意識，為其后續的專業學習與職業發展筑牢根基；同時也有助于推動青少年科技教育的發展，進而滿足產業發展需求。

（三）青少年自身發展層面

青少年時期是個體身心發展的關鍵階段。青少年的大腦可塑性強，他們好奇心旺盛，對新鮮事物充滿探索欲。編程學習可以鍛煉青少年的邏輯思維，讓其學會有條理地分析問題、解決問題；機器人搭建活動能將抽象知識具象化，提升青少年的動手實踐能力，深化其對科學原理的理解；在科技創新項目中，青少年還能產生團隊協作精神，學會溝通交流與分工協作。此外，接觸前沿科技有助于拓寬青少年的視野，激發其對未來的憧憬，為其終身學習注入源源不斷的動力。

二、小學信息科技教學賦能青少年科技教育的主要內容

（一）科學知識的傳授

小學信息科技課程包含諸多基礎性科學知識，能夠幫助青少年構筑科技認知體系。一方面，小學信息科技課程涉及計算機硬件架構知識，涵蓋中央處理器、存儲設備、輸入輸出裝置等核心部件的知識，能夠助力學生明晰信息處理的物理基礎；另一方面，小學信息科技課程中的操作系統分類、應用軟件功能等內容，能夠讓學生理解信息操控的邏輯流程。此外，小學信息科技課程中的網絡知識板塊聚焦于網絡拓撲結構、數據傳輸原理等內容，能夠引導學生認知信息交互的底層邏輯，為其后續深入學習信息科技及關聯學科知識做好理論鋪墊[2]

（二）科學方法的教授

小學信息科技教學深度融入了科學方法的教授環節。編程教學著重鍛煉學生的分析與綜合能力，引導學生剖析問題的本質，將復雜任務拆解為程序模塊，并進行有序重組。在程序調試進程中，學生可依據運行結果回溯推理，憑借假設、修正、驗證等步驟精準定位問題，錘煉演繹與歸納推理素養。數據處理教學要求學生運用信息技術工具搜集、整理信息，學會運用統計分析方法提取關鍵數據，以此強化學生的邏輯思維，促使學生形成嚴謹、科學的思維范式。

（三）技術能力的訓練

小學信息科技教學賦予學生豐富的技術實操契機。編程教學從簡易圖形化編程起步，使學生熟悉編程的基本流程與邏輯架構，進而向代碼編程進階，提高學生的代碼編寫精準度與調試熟練度；在機器人教學階段，學生參與機械搭建，熟練運用各類工具組裝零件，深度掌握機械結構、傳動機理等知識要點，便于后續借助編程賦予機器人智能行為，實現機械與編程技術的有機融合[3]。

（四）科學態度與價值觀的塑造

在小學信息科技教學中，科學態度與價值觀的塑造貫穿始終。面對復雜的編程代碼、精密的機器人搭建，學生要保持嚴謹的態度，認識到任何一個字符、一個零件的差錯都可能導致失敗，從而細致入微地對待每個環節。當學生遇到技術難題時，如程序漏洞、機器人運動故障等，教師要引導他們不輕易放棄，反復排查，嘗試解決，培養他們堅韌不拔的毅力。同時，教師也要強調信息安全與道德規范，教導學生尊重知識產權，合理使用網絡信息，明白科技發展需肩負社會責任。

三、小學信息科技賦能青少年科技教育的實踐途徑

（一）以編程為基礎，筑牢邏輯思維大廈

作為小學信息科技課程的核心板塊，編程在學生的邏輯思維構建過程中起著奠基作用。其語法規則與邏輯結構要求學生精準把握指令順序、循環嵌套及條件分支的運用，促使學生進行條理化思考：從基礎的順序執行理解流程推進，到利用循環重復執行任務以提高代碼運行效率，再到依據條件判斷實現不同走向，逐步進階。通過編程教學，學生能夠學會拆解復雜問題，將大目標細化為可操作的步驟，以算法思維規劃解決路徑，這種思維訓練貫穿編程教學全過程，為學生后續接觸高階科技知識、解決實際問題提供了強大的邏輯支撐[4]

以蘇科版小學信息科技五年級下冊第1課“初始圖形化編程”的教學為例。在課堂導入環節，教師可先播放一段趣味性的動畫短片，片中的主角憑借編程技能讓原本靜止的畫面變得靈動，以此吸引學生的注意力，激發學生對圖形化編程的好奇心與求知欲。正式開始教學時，教師可打開Scratch編程軟件，展示其簡潔直觀的操作界面，詳細講解指令模塊，如讓角色移動的“動作”模塊、實現重復動作的“控制模塊”等。以設計一個“小貓追球”的簡單動畫為例。教師可從最基礎的讓小貓按順序移動開始，引導學生理解編程的順序執行邏輯；之后，引入循環模塊，讓小貓連續重復追球動作，提高程序運行效率，使學生感受到循環的魅力。在此基礎上，設置條件分支，當小貓碰到球時，會觸發“慶祝”動作，讓學生體會條件判斷的關鍵作用。在學生自主實踐階段，教師要鼓勵其大膽創新，改變角色、場景，并添加個性化音效。此外，教師要在巡視過程中針對個別存在指令運用錯誤、邏輯混亂等問題的學生進行及時輔導，確保每個學生都能在課上初步構建編程邏輯思維，為其后續深入學習編程知識奠定堅實的基礎。

（二）創設項目驅動情境，點燃科技創新火種

項目驅動情境為小學信息科技教學注入了新動能。教師可通過設定主題項目，促使學生整合多學科知識，打破學科界限，圍繞項目規劃設計方案，激發學生的創新思維。如在選用機器人傳感器時，學生需融合自動控制、數據傳輸等知識，思考如何優化功能布局，選取合適的傳感器。另外，在團隊協作實施項目期間，成員分工交流，不同的想法相互啟發，能夠催生出更多創意，如此，學生便能在實踐探索中成為科技創新的主動參與者、開拓者[5]。

以蘇科版小學信息科技六年級上冊第5課“機器人傳感器”為例。筆者設定了“智能垃圾分類助手”項目主題。在課前，筆者組織學生分組調研校園垃圾處理現狀，做好數據收集工作，讓學生帶著問題走進課堂。在課上，筆者展示了不同類型的機器人傳感器實物，并講解其工作原理，如紅外傳感器如何檢測物體距離，光線傳感器怎樣感知光線強弱等。各小組圍繞“如何打造能在校園精準分類垃圾的機器人”話題展開討論：有小組提出利用紅外傳感器識別垃圾桶前方是否有人靠近，利用光線傳感器判斷垃圾投放口光線變化，以此觸發機器人語音提示“請分類投放垃圾”；還有小組設想結合重量傳感器，檢測垃圾重量，若超重則發出預警，避免垃圾桶過載。在搭建與編程實踐中，小組成員分工明確，擅長硬件搭建的成員負責組裝傳感器與機器人框架，編程能力強的成員則編寫控制程序，在此過程中，他們不斷交流優化。在項目結束后，教師可以引導學生進行成果展示，通過交流討論、互學互鑒的方式實現思維交互、智慧共享，讓每一個學生都真正成為項目實踐的參與者、開拓者，從而使其產生更強的代入感、參與感、獲得感，提振其學好信息科技知識的自信心。

（三）依托機器人搭建，錘煉實踐操作能力

機器人搭建在小學信息科技教學中有著獨特價值。在搭建過程中，學生需要熟悉各類機械零件的特性，掌握連接組裝技巧，了解機械原理如何實現力與運動的轉換，在此基礎上，鍛煉手部精細動作與空間感知能力。編程控制機器人活動則進一步融合了知識與技能，依據機器人任務目標調試程序參數，實現理論與實踐的深度融合，全方位提高學生的動手能力、應變能力以及解決復雜實踐問題的能力，讓學生切實感受到科技從構思到物化的全過程

以蘇科版小學信息科技六年級上冊第10課“掃地機器人”為例。在教學過程中，筆者利用多媒體設備視聽結合的優勢，為學生播放了一段現代智能家居場景視頻，重點突出掃地機器人靈活穿梭、高效清掃的畫面，旨在激發學生親手打造類似智能設備的熱情。之后，筆者將樂高MindstormsEV3套件分發給各小組，并詳細介紹每個零部件的名稱、材質、基本功能，如展示不同規格齒輪的傳動比差異，講解履帶相比輪子在越障、穩定性上的優勢。在搭建初始框架時，學生依據筆者的引導，嘗試運用梁、銷等連接件組合結構，在此過程中，他們頻繁遇到零件連接不緊密、整體結構松散等問題。此時，筆者鼓勵學生沉著應對，參考套件自帶的3D搭建建模，逐步掌握機械結構搭建技巧，鍛煉空間感知與精細操作能力。進入編程環節，筆者結合教材，利用圖形化編程界面，深入淺出地講解如何給電機發送指令以控制機器人運用，涵蓋前進、后退、轉彎等基礎動作。同時，依據教室清掃任務需求，如清掃狹窄過道，精準避障桌椅等，指導學生思考如何優化程序參數。以此為切入點，筆者組織開展了“清掃大比拼”競賽。賽前，各小組對機器人進行深度優化;賽中，各小組觀察機器人清掃效果、碰撞次數等指標賽后，各小組則總結經驗，交流遇到的諸如傳感器誤判、程序卡頓等問題及解決方案。在這一系列實踐中，學生不僅能將機械知識與編程技術有機融合起來，更能全方位提高自身的動手實踐能力、隨機應變能力以及解決復雜問題的能力，領略科技從理論構想一步步轉化為實物成果的奇妙過程。

（四）構建多元評價體系，護航科技教育發展

構建多元評價體系是保障小學信息科技教學賦能青少年科技教育的關鍵。過程性評價應聚焦于學生的學習態度、參與度、技能成長軌跡。其中，課堂表現反映學習積極性，小組協作展現團隊融入能力，階段性作品見證熟練度的提高。教師在此基礎上及時反饋問題還有助于學生調整學習策略。終結性評價應考量項目成果的創新性、技術難度及完成度，從多維度衡量學生的知識掌握與應用成效。多元評價全面、客觀地反映了學生的學習全貌，為教學改進提供了可靠依據，確保科技教育遵循青少年成長需求穩步推進[6]。

以六年級上學期的教學過程為例。過程性評價應貫穿始終，教師在課堂上要觀察學生的眼神、舉手及參與討論的頻率，記錄思維活躍與主動提問的學生的表現，將其作為評價學生學習態度的重要依據。在小組協作完成項目時，教師要留意成員的分工是否合理，溝通是否順暢。如，在“智能垃圾分類助手”項目中，有的小組分工明確，各司其職地完成編程、硬件搭建、資料搜集等任務，配合默契；而有的小組則出現分工混亂，互相推諉的情況。教師需對這些情況進行詳細記錄。此外，教師要引入學生自評、學生互評系統，引導學生以回顧反思、總結提升、交流互鑒的方式進行主體評價，在此基礎上實現自我反思、自我糾錯。終結性評價應選在學期末開展，針對學生在這學期設計的“校園智能導游機器人”項目成果，從創新性看學生是否有獨特功能設計；從技術難度考量學生是否運用復雜算法、高級傳感器；在完成度方面，則關注機器人的運行穩定性、外觀美觀度等。過程性評價與終結性評價的結合，可全面反映學生的學習全貌，為教師下學期教學內容、方法的調整提供精準依據，保障科技教育契合學生成長。

結語

綜上所述，小學信息科技教學在賦能青少年科技教育方面展現出強大的推動作用。鑒于此，教師應將小學信息科技教學擺在突出位置，使其成為青少年科技啟蒙的關鍵環節，通過優化流程，精準賦能，助力青少年成長為未來的科技棟梁。

［參考文獻]

[1］陳麗華.新課標下小學信息技術創新教育模式探析[J].課堂內外（教師發展），2024（47）：58-59.

[2］肖雨倩.小學信息技術項目式教學模式的創新：以圖形化編程教學為例［J］.小學生，2024（9）：91-93.

[3]盧世玲.任務鏈在小學信息技術機器人教學中的應用分析[J].智力，2024（24）：57-60.