利用信息化创意智造对小学生创新能力提高的研究

□甘肃省张掖市临泽县滨河小学 严丽娟

社会的发展离不开创新型人才，而小学阶段学生的思维非常活跃，是发展其创新思维和能力的关键阶段，因此小学教育阶段非常重视学生创新能力的培养与提高。随着信息技术的发展，信息化创意智造对学生创新能力的发展具有重要意义，在应用创意智造进行教学的过程中，教师不仅可以从现代化的教学理念、平台等角度出发，还可以从学生能力、发展需求等角度出发，设计多元化的教学活动，重点培养并提高小学生创新能力。

一、合理应用STEM 教育

STEM 教育应用在小学课堂教学中，为学生信息化创意智造学习提供智能化平台，包括学生创意转变、技术挑战等，促使学生从实践、交流、创新以及共享中学习知识，满足学生对创新课堂教学的需求，促使学生热衷于设计、创意、制造等活动，真正成为课堂教学的主人，敢于创新、积极分享，并且喜欢制造。在传统的课堂教学中融入信息化创意智造理念，将其应用在教学实践中，找到合适的切入点，使其与各学科之间形成良好的融合，实现教学方式、活动形式以及教学评价等方面的创新。各学科在使用STEM教育时，设计科学的创客教育活动，使学生在学习过程中能够不断地经历发现、分析以及解决问题等过程，从而有效培养和提高学生创新意识和能力。学校应充分利用自身的资源，在各学科中渗透STEM教育，创新传统教学模式，优化学生获取信息的方法，并且提高学生获取信息的效果。

STEM 教育包括科学、技术、工程、数学多学科融合，是综合性教育，将其应用在教育中的主要特点是跨学科性、体验性、设计性、协作性、趣味性、实证性、艺术性、技术增强性以及情境性等。在小学生创新能力提高的教学中应用该方法，可取得良好的效果。例如，在信息技术的支持下，教师设计问题情境，努力将各学科知识融合起来，而不是将其限制在一个特定的学科上，重点在于解决问题，实现多学科知识的学习和应用。与此同时，由于STEM 教育还具有趣味性和协作性等特点，教师设计的情境还可以从游戏、合作等角度着手，使学生在快乐的心态下学习知识，并且在学习过程中积极交流、讨论，互相交流学习经验，学习他人的思维等，以便提高学生的创新意识和能力。

二、设计趣味编程教学

信息化创意智造的教学中，教师可以设计趣味性的编程教学，以此培养学生的创新思维和能力。随着社会对人才需求的变化、教学理念以及内容、方法等方面的变化，计算机教学成为重点课程，并且在小学阶段也设置了计算机能力测评，而在学生掌握一定计算机基础的情况下，编程教学成为培养学生创新思维和能力的重要课程。例如，教师利用Scratch 进行趣味编程教学，设计一款大鱼吃小鱼的游戏。首先，教师打开游戏界面进行现场演示教学，设计具有吸引力的教学情境，使学生对编程产生浓厚的兴趣，使其体验到编程的奇妙之处，进而产生强烈的创作欲望，提升创意智造教学效果。其次，以小组为单位对游戏的制作流程进行详细分析，理清创作思路，确定游戏角色、舞台背景、角色脚本等，以此针对学生独立设计能力、创新能力以及统筹规划能力，使其在学习中体验到乐趣。最后，通过计算机编程的方式实现“大鱼吃小鱼”，并且促使学生在解决问题的过程中能够有机会在合作学习、自主学习以及探究性学习等活动中能不断发现问题，通过再次分析学会解决问题。在编程学习的过程中，很多学生都会经历一次次的失败、创新，最终才能实现设计目标，而在这个过程中，学生的创新能力会逐渐提升。由此可见，小学生创新能力提高的教育中利用信息化创意智造，设计趣味编程教学活动，可取得良好的效果。

创意智造在教学中落实的基础是信息技术，而目前我国的信息技术发展态势良好，在各行业中的应用广泛，并且促进各行业快速发展，小学教育也在信息技术的支持下取得显著进步，尤其是创意智造项目的应用，在促进学生创新能力发展方面具有显著效果。

三、创意智造与各学科结合

在信息化创意智造的教学中，无法单纯地通过几个简单的获奖作品、几个科学技术兴趣小组保证活动的落实。因此，创意智造可以与各学科结合，利用创意智造所具有的探究性、开放性、体验性以及创新性等优点，结合各学科的探究性学习、合作学习以及自主学习等方式，使学生敢于在学习过程中大胆设计、敢于制作、乐于分享，拓宽学生的思维，促使学生在交流过程中产生思维碰撞，感受学习和应用知识带来的快乐。从目前小学教学情况来看，信息化创意智造已经在科学课、微机课、数学课、美术课、实践活动等课程中广泛应用，且取得的实际效果较好，学生的创新能力也能得到有效发展。例如，在实践活动中应用创意智造项目，教师可以结合学生的实践能力、掌握的知识等，选择合适的主题进行信息化设计，体现出对信息技术的应用，也锻炼学生的创新能力和实践能力。在实践活动中，创意智造主题可以是自动感应灯、机器人、感应门以及旋转音乐盒等主题作品的设计与制作，这样的实践活动能够有效激发学生创意智造的兴趣，还能够增加学生对信息技术、智能技术在生活中的应用方向，使其利用自己的创新思维设计并制作出能够应用在生活中的作品。

信息化创意智造与各学科的结合是信息化教学发展、学生创新能力发展的重要途径之一，需要教师之间积极沟通，将各学科知识融合起来，使创意智造项目更具有科学性与合理性，并且要能够激发学生对项目的兴趣，才能促使学生自主参与到项目的设计和制作中，进而发展学生的创新思维能力，实现信息化创意智造在小学教育阶段的应用价值。

四、重点激发学生想象力

从想象力角度提高学生创新能力的过程中，教师可以充分利用信息化创意智造激发学生想象力，借此达到提高学生创新能力的教育目的。首先，教师可以从针对性想象的角度培养学生。小学阶段的数学、语文等学科的教学中，有很多知识都需要教师激发学生针对性想象力，使其在学习过程中勾画出画面，并将其与创意智造结合。例如，学生在阅读到某一段话会不自觉地在脑海中勾画其画面，而教师在利用创意智造激发学生针对性想象力的过程中，可以针对要设计的作品进行描述，促使学生对其展开想象，而后利用信息技术进行设计，结合掌握的教学资源，制作自己设计的产品，从而促使学生的想象力得到发展。或者是将创意智造与数学结合，设计口算训练程序。在设计口算训练程序设计时，可以对其进行详细描述，包括口算习题的数值范围、习题量、难度递增等，设计成闯关游戏。而学生则会在文字描述的基础上设计程序，并且在设计过程中体会在应用计算机知识、编程知识以及数学知识的乐趣。其次，重点激发学生延伸性想象力。在利用信息化创意智造项目激发学生延伸性想象力的过程中，教师可以使用多媒体技术，呈现出相关的画面，鼓励学生按照画面内容进行编程；同时，结合教师提供的画面内容进行拓展延伸，丰富编程内容，这样学生的想象力和创新能力才能够得以提升。最后，培养学生的逆向性想象力。这是一种逆向思维能力，是学生创新能力发展的重要基础。在信息化创意智造培养学生逆向性想象力的过程中，需要增加对学生的了解，了解学生当前的思维能力、信息技术掌握情况等，设计科学的项目，通过学生的设计与制作培养的逆向性想象力，最终实现提高其创新能力的目的。例如，从智能家居的角度出发，利用当前手机可以控制电视、电冰箱、吸油烟机等设备作为引出资料，增加学生对智能家居的认识，进而从创意智造的角度解析智能化家居的设计思路，如台灯、门禁等，关键鼓励学生敢于创新、积极思考，使学生能从逆向思维的角度思考生活中智能产品的类型和作用，而后在这个基础上自主展开构想设计，从而高效发展学生的创新能力。

五、科学利用身边的材料

提高小学生的创新能力时，学校要提供便利条件，充分利用信息化创意智造方法，可以从学生身边的材料着手，设计科学的创意智造项目。学生日常生活中有很多材料适合用来组织实践活动，对其加以信息化处理，就能够成为很好的创意智造产品，而学生的创新能力在这个过程中能够得到良好的发展。例如，“回声”是生活中常见的现象，教师可以组织学生分析自己生活中遇见过的回声现象，总结产生回声的必要因素，进而在信息技术的支持下编写程序、设计背景，体验不同情境下的回声，感受不同条件下回声的差异性，并且激发学生对编程的兴趣。学生想要设计合乎逻辑、符合现实的创意智造产品，就需要认真观察生活、体验生活，然后才能将生活与信息技术、智能技术结合起来，进而改变生活、改善生活质量，而学生的创新能力也能够真正发挥出作用，改变学生的学习态度以及价值观、人生观等。或者是利用生活中常见的植物进行编程，即模仿动画片中的形象和故事情节，将植物拟人化，利用植物之间的对话教授知识、讲述人生哲理等。这样就需要教师组织并指导学生利用自己掌握的信息技术知识和编程知识赋予植物以人的特点，要会动、会说、会笑等，拓展学生的思维，提高创意智造教学效果，进而提高学生创新能力。

六、信息化编程与BOSON 电子积木结合

编程是小学教育中利用信息化创意智造培养和提高学生创新能力的重要途径。对此，学校和教师可以组织科学技术兴趣小组，并且从中选择创新意识较强、动手操作能力较强的学生学习编程。“Mind+Win_V1.5.1”这个程序的学习，可以在创意智造中开展micro：bit 造物粒子制作活动，教师发现学生的速度很快，甚至是超过教师。有的学生能够自主学习教材内容，并且很快完成学习，进入自动控制装置的自主设计和制作阶段，甚至有的学生能够通过短短2 个月的练习后就参加比赛活动并获得奖项。以设计生日礼物为例，使用变速风扇、呼吸灯、具有闪烁功能的LED 灯、音乐盒、电子蜡烛以及炫彩灯带等元件进行设计，其中的LED 代表蜡烛，当吹灭蜡烛时LED 灯随之熄灭；随后炫彩灯带依次发出不同的颜色，并且在此时播放音乐；设置一个按键，当按下时就会播放已经录好的祝福话语，此时电机开始工作，音乐盒上的小动物开始旋转；当完成祝福语的播放后，不同颜色的“心”动起来。将信息化编程与BOSON 电子积木结合起来，学生可以在短时间内利用配套套盒中的元件设计和制作出有创意的作品。

当今社会对创新人才的需求很高，各阶段的教学也更加重视学生创新能力的培养和提高，而信息技术在教学中的应用取得良好的效果，在学生创新能力提高方面也有显著作用。同时，BOSON 电子积木的设计具有模块化特点，简洁且直观，加上在外观设计上使用卡通场景，整个课程的教学是以故事串联起来，既能够激发学生动手积极性，又能够使学生感受到创意智造项目的乐趣，从而积极参与具体的活动。而在学生学习、设计和制作的过程中，学生的创新意识和能力也能够得到显著提升，便于实现利用信息化创意智造提高学生创新能力的教学目标。因此，在小学阶段的教育中，可以将信息化编程与BOSON 电子积木进行充分结合。

七、选择合适的创意智造主题

信息化创意智造的合理应用有利于提高小学生创新能力，但需要教师选择合适的主题，才能保证学生参与热情，进而保证创意智造效果和质量。适合小学阶段教育实际情况的创意智造主题有很多，关键在于对可编程软件的使用，让学生可以将自己想象的产品以DIY 的形式设计并呈现出来，体现出产品的智能化，也体现出当前社会对人才类型与能力的需求。例如，无人机表演、机器人灭火、机器人舞蹈、空中救援、FLL 信息时代以及人行道闯红灯智能报警系统等。信息技术在人们生活的很多方面都有着广泛的应用，在不同领域中发挥的作用也会有所不同，能够设计和制造的产品类型也会存在很大的差异性，而教师在应用信息化创意智造培养学生创新能力的同时，也可以从信息技术在各行业中的应用方面入手，选择合适的创意智造主题，既要保证激发学生兴趣，又要体现出对信息技术的合理应用，体现出现代化技术、智能化技术在各个领域中的优势。

八、结语

信息化创意智造在小学教育中的应用，既可以提高学生创新能力，又能够促使学生更多地关注信息技术、智能技术在生活中的应用，使学生明白生活的变化在很大程度上是依靠信息技术实现的。同时，创意智造具有互动性、趣味性等特点，能够使学生在学习和完成任务的过程中获得愉悦的体验。创新能力是社会发展对人才的必然要求，也是学生发展不可缺少的能力，因此教师要注意合理应用信息化创意智造项目，重点发展学生的创新能力。