利用信息化創(chuàng)意智造對(duì)小學(xué)生創(chuàng)新能力提高的研究

□甘肅省張掖市臨澤縣濱河小學(xué) 嚴(yán)麗娟

社會(huì)的發(fā)展離不開創(chuàng)新型人才，而小學(xué)階段學(xué)生的思維非?；钴S，是發(fā)展其創(chuàng)新思維和能力的關(guān)鍵階段，因此小學(xué)教育階段非常重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息化創(chuàng)意智造對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展具有重要意義，在應(yīng)用創(chuàng)意智造進(jìn)行教學(xué)的過程中，教師不僅可以從現(xiàn)代化的教學(xué)理念、平臺(tái)等角度出發(fā)，還可以從學(xué)生能力、發(fā)展需求等角度出發(fā)，設(shè)計(jì)多元化的教學(xué)活動(dòng)，重點(diǎn)培養(yǎng)并提高小學(xué)生創(chuàng)新能力。

一、合理應(yīng)用STEM 教育

STEM 教育應(yīng)用在小學(xué)課堂教學(xué)中，為學(xué)生信息化創(chuàng)意智造學(xué)習(xí)提供智能化平臺(tái)，包括學(xué)生創(chuàng)意轉(zhuǎn)變、技術(shù)挑戰(zhàn)等，促使學(xué)生從實(shí)踐、交流、創(chuàng)新以及共享中學(xué)習(xí)知識(shí)，滿足學(xué)生對(duì)創(chuàng)新課堂教學(xué)的需求，促使學(xué)生熱衷于設(shè)計(jì)、創(chuàng)意、制造等活動(dòng)，真正成為課堂教學(xué)的主人，敢于創(chuàng)新、積極分享，并且喜歡制造。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中融入信息化創(chuàng)意智造理念，將其應(yīng)用在教學(xué)實(shí)踐中，找到合適的切入點(diǎn)，使其與各學(xué)科之間形成良好的融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式、活動(dòng)形式以及教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的創(chuàng)新。各學(xué)科在使用STEM教育時(shí)，設(shè)計(jì)科學(xué)的創(chuàng)客教育活動(dòng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠不斷地經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、分析以及解決問題等過程，從而有效培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力。學(xué)校應(yīng)充分利用自身的資源，在各學(xué)科中滲透STEM教育，創(chuàng)新傳統(tǒng)教學(xué)模式，優(yōu)化學(xué)生獲取信息的方法，并且提高學(xué)生獲取信息的效果。

STEM 教育包括科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)多學(xué)科融合，是綜合性教育，將其應(yīng)用在教育中的主要特點(diǎn)是跨學(xué)科性、體驗(yàn)性、設(shè)計(jì)性、協(xié)作性、趣味性、實(shí)證性、藝術(shù)性、技術(shù)增強(qiáng)性以及情境性等。在小學(xué)生創(chuàng)新能力提高的教學(xué)中應(yīng)用該方法，可取得良好的效果。例如，在信息技術(shù)的支持下，教師設(shè)計(jì)問題情境，努力將各學(xué)科知識(shí)融合起來，而不是將其限制在一個(gè)特定的學(xué)科上，重點(diǎn)在于解決問題，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。與此同時(shí)，由于STEM 教育還具有趣味性和協(xié)作性等特點(diǎn)，教師設(shè)計(jì)的情境還可以從游戲、合作等角度著手，使學(xué)生在快樂的心態(tài)下學(xué)習(xí)知識(shí)，并且在學(xué)習(xí)過程中積極交流、討論，互相交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)他人的思維等，以便提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

二、設(shè)計(jì)趣味編程教學(xué)

信息化創(chuàng)意智造的教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)趣味性的編程教學(xué)，以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力。隨著社會(huì)對(duì)人才需求的變化、教學(xué)理念以及內(nèi)容、方法等方面的變化，計(jì)算機(jī)教學(xué)成為重點(diǎn)課程，并且在小學(xué)階段也設(shè)置了計(jì)算機(jī)能力測(cè)評(píng)，而在學(xué)生掌握一定計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的情況下，編程教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的重要課程。例如，教師利用Scratch 進(jìn)行趣味編程教學(xué)，設(shè)計(jì)一款大魚吃小魚的游戲。首先，教師打開游戲界面進(jìn)行現(xiàn)場演示教學(xué)，設(shè)計(jì)具有吸引力的教學(xué)情境，使學(xué)生對(duì)編程產(chǎn)生濃厚的興趣，使其體驗(yàn)到編程的奇妙之處，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的創(chuàng)作欲望，提升創(chuàng)意智造教學(xué)效果。其次，以小組為單位對(duì)游戲的制作流程進(jìn)行詳細(xì)分析，理清創(chuàng)作思路，確定游戲角色、舞臺(tái)背景、角色腳本等，以此針對(duì)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力以及統(tǒng)籌規(guī)劃能力，使其在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)到樂趣。最后，通過計(jì)算機(jī)編程的方式實(shí)現(xiàn)“大魚吃小魚”，并且促使學(xué)生在解決問題的過程中能夠有機(jī)會(huì)在合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)以及探究性學(xué)習(xí)等活動(dòng)中能不斷發(fā)現(xiàn)問題，通過再次分析學(xué)會(huì)解決問題。在編程學(xué)習(xí)的過程中，很多學(xué)生都會(huì)經(jīng)歷一次次的失敗、創(chuàng)新，最終才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，而在這個(gè)過程中，學(xué)生的創(chuàng)新能力會(huì)逐漸提升。由此可見，小學(xué)生創(chuàng)新能力提高的教育中利用信息化創(chuàng)意智造，設(shè)計(jì)趣味編程教學(xué)活動(dòng)，可取得良好的效果。

創(chuàng)意智造在教學(xué)中落實(shí)的基礎(chǔ)是信息技術(shù)，而目前我國的信息技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，在各行業(yè)中的應(yīng)用廣泛，并且促進(jìn)各行業(yè)快速發(fā)展，小學(xué)教育也在信息技術(shù)的支持下取得顯著進(jìn)步，尤其是創(chuàng)意智造項(xiàng)目的應(yīng)用，在促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展方面具有顯著效果。

三、創(chuàng)意智造與各學(xué)科結(jié)合

在信息化創(chuàng)意智造的教學(xué)中，無法單純地通過幾個(gè)簡單的獲獎(jiǎng)作品、幾個(gè)科學(xué)技術(shù)興趣小組保證活動(dòng)的落實(shí)。因此，創(chuàng)意智造可以與各學(xué)科結(jié)合，利用創(chuàng)意智造所具有的探究性、開放性、體驗(yàn)性以及創(chuàng)新性等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合各學(xué)科的探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)以及自主學(xué)習(xí)等方式，使學(xué)生敢于在學(xué)習(xí)過程中大膽設(shè)計(jì)、敢于制作、樂于分享，拓寬學(xué)生的思維，促使學(xué)生在交流過程中產(chǎn)生思維碰撞，感受學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)帶來的快樂。從目前小學(xué)教學(xué)情況來看，信息化創(chuàng)意智造已經(jīng)在科學(xué)課、微機(jī)課、數(shù)學(xué)課、美術(shù)課、實(shí)踐活動(dòng)等課程中廣泛應(yīng)用，且取得的實(shí)際效果較好，學(xué)生的創(chuàng)新能力也能得到有效發(fā)展。例如，在實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用創(chuàng)意智造項(xiàng)目，教師可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)踐能力、掌握的知識(shí)等，選擇合適的主題進(jìn)行信息化設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用，也鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。在實(shí)踐活動(dòng)中，創(chuàng)意智造主題可以是自動(dòng)感應(yīng)燈、機(jī)器人、感應(yīng)門以及旋轉(zhuǎn)音樂盒等主題作品的設(shè)計(jì)與制作，這樣的實(shí)踐活動(dòng)能夠有效激發(fā)學(xué)生創(chuàng)意智造的興趣，還能夠增加學(xué)生對(duì)信息技術(shù)、智能技術(shù)在生活中的應(yīng)用方向，使其利用自己的創(chuàng)新思維設(shè)計(jì)并制作出能夠應(yīng)用在生活中的作品。

信息化創(chuàng)意智造與各學(xué)科的結(jié)合是信息化教學(xué)發(fā)展、學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的重要途徑之一，需要教師之間積極溝通，將各學(xué)科知識(shí)融合起來，使創(chuàng)意智造項(xiàng)目更具有科學(xué)性與合理性，并且要能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的興趣，才能促使學(xué)生自主參與到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和制作中，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，實(shí)現(xiàn)信息化創(chuàng)意智造在小學(xué)教育階段的應(yīng)用價(jià)值。

四、重點(diǎn)激發(fā)學(xué)生想象力

從想象力角度提高學(xué)生創(chuàng)新能力的過程中，教師可以充分利用信息化創(chuàng)意智造激發(fā)學(xué)生想象力，借此達(dá)到提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教育目的。首先，教師可以從針對(duì)性想象的角度培養(yǎng)學(xué)生。小學(xué)階段的數(shù)學(xué)、語文等學(xué)科的教學(xué)中，有很多知識(shí)都需要教師激發(fā)學(xué)生針對(duì)性想象力，使其在學(xué)習(xí)過程中勾畫出畫面，并將其與創(chuàng)意智造結(jié)合。例如，學(xué)生在閱讀到某一段話會(huì)不自覺地在腦海中勾畫其畫面，而教師在利用創(chuàng)意智造激發(fā)學(xué)生針對(duì)性想象力的過程中，可以針對(duì)要設(shè)計(jì)的作品進(jìn)行描述，促使學(xué)生對(duì)其展開想象，而后利用信息技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合掌握的教學(xué)資源，制作自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，從而促使學(xué)生的想象力得到發(fā)展?；蛘呤菍?chuàng)意智造與數(shù)學(xué)結(jié)合，設(shè)計(jì)口算訓(xùn)練程序。在設(shè)計(jì)口算訓(xùn)練程序設(shè)計(jì)時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述，包括口算習(xí)題的數(shù)值范圍、習(xí)題量、難度遞增等，設(shè)計(jì)成闖關(guān)游戲。而學(xué)生則會(huì)在文字描述的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序，并且在設(shè)計(jì)過程中體會(huì)在應(yīng)用計(jì)算機(jī)知識(shí)、編程知識(shí)以及數(shù)學(xué)知識(shí)的樂趣。其次，重點(diǎn)激發(fā)學(xué)生延伸性想象力。在利用信息化創(chuàng)意智造項(xiàng)目激發(fā)學(xué)生延伸性想象力的過程中，教師可以使用多媒體技術(shù)，呈現(xiàn)出相關(guān)的畫面，鼓勵(lì)學(xué)生按照畫面內(nèi)容進(jìn)行編程；同時(shí)，結(jié)合教師提供的畫面內(nèi)容進(jìn)行拓展延伸，豐富編程內(nèi)容，這樣學(xué)生的想象力和創(chuàng)新能力才能夠得以提升。最后，培養(yǎng)學(xué)生的逆向性想象力。這是一種逆向思維能力，是學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在信息化創(chuàng)意智造培養(yǎng)學(xué)生逆向性想象力的過程中，需要增加對(duì)學(xué)生的了解，了解學(xué)生當(dāng)前的思維能力、信息技術(shù)掌握情況等，設(shè)計(jì)科學(xué)的項(xiàng)目，通過學(xué)生的設(shè)計(jì)與制作培養(yǎng)的逆向性想象力，最終實(shí)現(xiàn)提高其創(chuàng)新能力的目的。例如，從智能家居的角度出發(fā)，利用當(dāng)前手機(jī)可以控制電視、電冰箱、吸油煙機(jī)等設(shè)備作為引出資料，增加學(xué)生對(duì)智能家居的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而從創(chuàng)意智造的角度解析智能化家居的設(shè)計(jì)思路，如臺(tái)燈、門禁等，關(guān)鍵鼓勵(lì)學(xué)生敢于創(chuàng)新、積極思考，使學(xué)生能從逆向思維的角度思考生活中智能產(chǎn)品的類型和作用，而后在這個(gè)基礎(chǔ)上自主展開構(gòu)想設(shè)計(jì)，從而高效發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。

五、科學(xué)利用身邊的材料

提高小學(xué)生的創(chuàng)新能力時(shí)，學(xué)校要提供便利條件，充分利用信息化創(chuàng)意智造方法，可以從學(xué)生身邊的材料著手，設(shè)計(jì)科學(xué)的創(chuàng)意智造項(xiàng)目。學(xué)生日常生活中有很多材料適合用來組織實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)其加以信息化處理，就能夠成為很好的創(chuàng)意智造產(chǎn)品，而學(xué)生的創(chuàng)新能力在這個(gè)過程中能夠得到良好的發(fā)展。例如，“回聲”是生活中常見的現(xiàn)象，教師可以組織學(xué)生分析自己生活中遇見過的回聲現(xiàn)象，總結(jié)產(chǎn)生回聲的必要因素，進(jìn)而在信息技術(shù)的支持下編寫程序、設(shè)計(jì)背景，體驗(yàn)不同情境下的回聲，感受不同條件下回聲的差異性，并且激發(fā)學(xué)生對(duì)編程的興趣。學(xué)生想要設(shè)計(jì)合乎邏輯、符合現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)意智造產(chǎn)品，就需要認(rèn)真觀察生活、體驗(yàn)生活，然后才能將生活與信息技術(shù)、智能技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)而改變生活、改善生活質(zhì)量，而學(xué)生的創(chuàng)新能力也能夠真正發(fā)揮出作用，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度以及價(jià)值觀、人生觀等?；蛘呤抢蒙钪谐Ｒ姷闹参镞M(jìn)行編程，即模仿動(dòng)畫片中的形象和故事情節(jié)，將植物擬人化，利用植物之間的對(duì)話教授知識(shí)、講述人生哲理等。這樣就需要教師組織并指導(dǎo)學(xué)生利用自己掌握的信息技術(shù)知識(shí)和編程知識(shí)賦予植物以人的特點(diǎn)，要會(huì)動(dòng)、會(huì)說、會(huì)笑等，拓展學(xué)生的思維，提高創(chuàng)意智造教學(xué)效果，進(jìn)而提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

六、信息化編程與BOSON 電子積木結(jié)合

編程是小學(xué)教育中利用信息化創(chuàng)意智造培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。對(duì)此，學(xué)校和教師可以組織科學(xué)技術(shù)興趣小組，并且從中選擇創(chuàng)新意識(shí)較強(qiáng)、動(dòng)手操作能力較強(qiáng)的學(xué)生學(xué)習(xí)編程?！癕ind+Win_V1.5.1”這個(gè)程序的學(xué)習(xí)，可以在創(chuàng)意智造中開展micro：bit 造物粒子制作活動(dòng)，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的速度很快，甚至是超過教師。有的學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)教材內(nèi)容，并且很快完成學(xué)習(xí)，進(jìn)入自動(dòng)控制裝置的自主設(shè)計(jì)和制作階段，甚至有的學(xué)生能夠通過短短2 個(gè)月的練習(xí)后就參加比賽活動(dòng)并獲得獎(jiǎng)項(xiàng)。以設(shè)計(jì)生日禮物為例，使用變速風(fēng)扇、呼吸燈、具有閃爍功能的LED 燈、音樂盒、電子蠟燭以及炫彩燈帶等元件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中的LED 代表蠟燭，當(dāng)吹滅蠟燭時(shí)LED 燈隨之熄滅；隨后炫彩燈帶依次發(fā)出不同的顏色，并且在此時(shí)播放音樂；設(shè)置一個(gè)按鍵，當(dāng)按下時(shí)就會(huì)播放已經(jīng)錄好的祝福話語，此時(shí)電機(jī)開始工作，音樂盒上的小動(dòng)物開始旋轉(zhuǎn)；當(dāng)完成祝福語的播放后，不同顏色的“心”動(dòng)起來。將信息化編程與BOSON 電子積木結(jié)合起來，學(xué)生可以在短時(shí)間內(nèi)利用配套套盒中的元件設(shè)計(jì)和制作出有創(chuàng)意的作品。

當(dāng)今社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的需求很高，各階段的教學(xué)也更加重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高，而信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用取得良好的效果，在學(xué)生創(chuàng)新能力提高方面也有顯著作用。同時(shí)，BOSON 電子積木的設(shè)計(jì)具有模塊化特點(diǎn)，簡潔且直觀，加上在外觀設(shè)計(jì)上使用卡通場景，整個(gè)課程的教學(xué)是以故事串聯(lián)起來，既能夠激發(fā)學(xué)生動(dòng)手積極性，又能夠使學(xué)生感受到創(chuàng)意智造項(xiàng)目的樂趣，從而積極參與具體的活動(dòng)。而在學(xué)生學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)和制作的過程中，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力也能夠得到顯著提升，便于實(shí)現(xiàn)利用信息化創(chuàng)意智造提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)。因此，在小學(xué)階段的教育中，可以將信息化編程與BOSON 電子積木進(jìn)行充分結(jié)合。

七、選擇合適的創(chuàng)意智造主題

信息化創(chuàng)意智造的合理應(yīng)用有利于提高小學(xué)生創(chuàng)新能力，但需要教師選擇合適的主題，才能保證學(xué)生參與熱情，進(jìn)而保證創(chuàng)意智造效果和質(zhì)量。適合小學(xué)階段教育實(shí)際情況的創(chuàng)意智造主題有很多，關(guān)鍵在于對(duì)可編程軟件的使用，讓學(xué)生可以將自己想象的產(chǎn)品以DIY 的形式設(shè)計(jì)并呈現(xiàn)出來，體現(xiàn)出產(chǎn)品的智能化，也體現(xiàn)出當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才類型與能力的需求。例如，無人機(jī)表演、機(jī)器人滅火、機(jī)器人舞蹈、空中救援、FLL 信息時(shí)代以及人行道闖紅燈智能報(bào)警系統(tǒng)等。信息技術(shù)在人們生活的很多方面都有著廣泛的應(yīng)用，在不同領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也會(huì)有所不同，能夠設(shè)計(jì)和制造的產(chǎn)品類型也會(huì)存在很大的差異性，而教師在應(yīng)用信息化創(chuàng)意智造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的同時(shí)，也可以從信息技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用方面入手，選擇合適的創(chuàng)意智造主題，既要保證激發(fā)學(xué)生興趣，又要體現(xiàn)出對(duì)信息技術(shù)的合理應(yīng)用，體現(xiàn)出現(xiàn)代化技術(shù)、智能化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)。

八、結(jié)語

信息化創(chuàng)意智造在小學(xué)教育中的應(yīng)用，既可以提高學(xué)生創(chuàng)新能力，又能夠促使學(xué)生更多地關(guān)注信息技術(shù)、智能技術(shù)在生活中的應(yīng)用，使學(xué)生明白生活的變化在很大程度上是依靠信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，創(chuàng)意智造具有互動(dòng)性、趣味性等特點(diǎn)，能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)和完成任務(wù)的過程中獲得愉悅的體驗(yàn)。創(chuàng)新能力是社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的必然要求，也是學(xué)生發(fā)展不可缺少的能力，因此教師要注意合理應(yīng)用信息化創(chuàng)意智造項(xiàng)目，重點(diǎn)發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。