小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科未來課程開發(fā)與教學(xué)實(shí)踐探究

摘 要：信息技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)為依托和支撐的信息獲取、傳輸和處理的技術(shù)，它以信息為主要研究對(duì)象，著眼于信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究。在小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，受到傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響，主要是教師講授、學(xué)生被動(dòng)接受的模式，這種集中式、講授式的教學(xué)在較大程度上遏制了學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展，不利于培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)造性思維和能力，為此要重視小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科未來課程的開發(fā)和教學(xué)實(shí)踐，關(guān)照小學(xué)生自我發(fā)展的需求趨勢，結(jié)合小學(xué)生的心理和智力特點(diǎn)，進(jìn)行積極、深入的研究。

關(guān)鍵詞：小學(xué)信息技術(shù)；未來課程；教學(xué)實(shí)踐

在大力倡導(dǎo)學(xué)生素質(zhì)教育的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)的小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科教育顯現(xiàn)出禁錮學(xué)生創(chuàng)造性思維的缺陷和不足，為了提升小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科未來課程開發(fā)和教學(xué)實(shí)踐效果，可以引入CDIO工程教育培養(yǎng)理念和思想，使之成為小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科未來課程的校本化內(nèi)容，更好地提升小學(xué)生的信息學(xué)科素養(yǎng)和能力。

一、CDIO模式的小學(xué)信息技術(shù)未來課程教學(xué)模型

所謂CDIO是指包涵構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）的一種學(xué)習(xí)模式，它覆蓋產(chǎn)品研發(fā)、運(yùn)行的全生命周期，通過學(xué)生的主動(dòng)實(shí)踐進(jìn)行學(xué)習(xí)，具有系統(tǒng)性、科學(xué)性和先進(jìn)性的特點(diǎn)?；贑DIO的小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科未來課程主要是面向中高段學(xué)生，它與面向中低段學(xué)生的基礎(chǔ)課程共同構(gòu)成小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科課程體系，其中，面向中低段學(xué)生的基礎(chǔ)課程致力于培育小學(xué)生的計(jì)算機(jī)基本常識(shí)、基礎(chǔ)性操作技能；面向中高段小學(xué)生的小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科未來課程則主要是以3D打印設(shè)備和Aduino開源硬件為依托和支撐，普及和推行Scratch等程序教學(xué)，具體的課程模塊包括有3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)課程、Scratch編程課程、Arduino創(chuàng)客課程、模型輔助等大模塊。基于CDIO的小學(xué)信息技術(shù)未來課程具有極大的實(shí)操性，它是以產(chǎn)品項(xiàng)目開發(fā)為載體，進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的合理設(shè)計(jì)和實(shí)施，引領(lǐng)學(xué)生通過實(shí)踐操作方式進(jìn)行工程式的學(xué)習(xí)，在學(xué)生實(shí)踐的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作之下孵化出契合社會(huì)現(xiàn)實(shí)需求的產(chǎn)品，全面激發(fā)小學(xué)生的創(chuàng)造性潛能和思維，避免面對(duì)電腦的機(jī)械化模仿和操作性的學(xué)習(xí)。

二、基于CDIO模式的小學(xué)信息技術(shù)未來課程開發(fā)教學(xué)實(shí)踐案例

本文重點(diǎn)講述基于CDIO模式未來課程的核心課程——《Arduino創(chuàng)客課程》，以該課程的《智能燈控》進(jìn)行未來課程教學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)施：

1.實(shí)施過程

（1）具體學(xué)情的分析

《Arduino創(chuàng)客課程》的《智能燈控》課程面向的是中高年齡階段的小學(xué)生，他們?cè)谇耙浑A段的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)中已經(jīng)基本掌握了S4A軟件，對(duì)于該軟件的模塊化編程有了一定的了解和把握，并基本掌握Arduino硬件，可以自行運(yùn)用電路圖設(shè)計(jì)簡單的電路，運(yùn)用聲音傳感器和蜂鳴器制作噪音提示器，具備了開展CDIO項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的能力和教學(xué)要求。

（2）教學(xué)目標(biāo)分析

要全面培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)與技能目標(biāo)、過程與方法目標(biāo)、情感態(tài)度目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐操作單片機(jī)電路和傳感器連接的能力，并通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方法和策略，開展基于CDIO工程教育模式的實(shí)踐操作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新思維的能力，全面培育和發(fā)展小學(xué)生的核心信息化素養(yǎng)。

2.教學(xué)過程

（1）構(gòu)思（C）

精心導(dǎo)入視頻動(dòng)畫，呈現(xiàn)出校園內(nèi)樓道用燈、教室照明燈、衛(wèi)生間用燈等不同場所的常亮燈現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生對(duì)于用電浪費(fèi)現(xiàn)象的思考和討論，分析出現(xiàn)常亮燈的原因，表達(dá)和思索解決常亮燈的措施和方法。教師要在學(xué)生進(jìn)行思考和交流的過程中，適時(shí)給予啟迪和指導(dǎo)，可以不限定于聲控?zé)舻乃悸?，而讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象，探索不同傳感器的學(xué)習(xí)和運(yùn)用領(lǐng)域的知識(shí)。

（2）設(shè)計(jì)（D）

教師可以為學(xué)生提供各種不同的場景和情境，如：冬日街燈、老年人臥室燈、社區(qū)走廊燈等，以這些不同的項(xiàng)目情景為研究課題，探索項(xiàng)目情境的解決方案，分析解決方案的可行性。如：可以指導(dǎo)學(xué)生思考聲控?zé)舻南嚓P(guān)部件、實(shí)現(xiàn)路徑、注意事項(xiàng)等，使學(xué)生基本了解聲控?zé)舻牟煌M件，掌握聲控?zé)舻拇a編寫及線路搭建方法，并注意設(shè)定聲控?zé)舻膯?dòng)分貝、燈光照明時(shí)長等問題，更好地實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)知識(shí)的儲(chǔ)備和擴(kuò)展，將傳感器知識(shí)應(yīng)用和遷移于現(xiàn)實(shí)生活問題的解決過程之中。

（3）實(shí)現(xiàn)（I）

學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)踐，以項(xiàng)目清單內(nèi)容為實(shí)踐研究對(duì)象，進(jìn)行產(chǎn)品的孵化和預(yù)期功能的實(shí)現(xiàn)，在產(chǎn)品的具體實(shí)現(xiàn)中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的漏洞，找尋其中存在的缺陷和不完善之處，針對(duì)性地加以改進(jìn)和完善。

（4）運(yùn)作（O）

各小組經(jīng)過實(shí)踐之后孵化出的產(chǎn)品要進(jìn)行模擬路演，將該項(xiàng)目產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念、具體組件、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)效果進(jìn)行說明和推廣，并與其他小組成員進(jìn)行交流和溝通，比較分析問題并加以優(yōu)化和改進(jìn)。

綜上所述，小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科未來課程的開發(fā)和教學(xué)實(shí)踐要引入CDIO工程教育理念和模式，通過學(xué)生自由組合、教師輔助和協(xié)調(diào)的方式，進(jìn)行分組項(xiàng)目合作和交流，給予學(xué)生足夠的時(shí)間和空間進(jìn)行項(xiàng)目產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、思考和模擬操練，利用Anduino軟件的優(yōu)勢，進(jìn)行拓展操練和實(shí)踐，孵化出項(xiàng)目產(chǎn)品并不斷加以改進(jìn)和完善，使信息技術(shù)學(xué)科未來課程項(xiàng)目產(chǎn)品能夠更好地應(yīng)用于實(shí)際問題的解決，較好地提升小學(xué)生的信息化素養(yǎng)和能力。

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作者簡介：陳志勇，男，1970年7月生，漢族，廣東梅縣，本科畢業(yè)，小學(xué)一級(jí)教師，研究方向?yàn)樾W(xué)信息技術(shù)教學(xué)。