深度教学:指向科技创新能力培养的小学信息科技教学的应然路径

2023-11-02 12:31徐燕
新教育·科研 2023年10期
关键词:科技创新能力深度教学

徐燕

【摘要】小学信息技术是培养学生信息科技素养的重要课程,对学生科技创新能力的提升起着至关重要的作用。科技创新需要深度思维、独创思维,而深度思维、独创思维来自深度学习,深度教学是指向学生科技创新能力培养的小学信息科技教学的应然路径。

【关键词】小学信息科技;科技创新能力;深度教学

“科技是第一生产力。”科技在人类的发展中起着重要作用,科技发展与经济进步息息相关,科技水平是综合国力的核心标志,在当今这个充满竞争的社会,发展科技是第一要务。深度教学是指向学生科技创新能力培养的小学信息科技教学的应然路径。

一、唤醒主人翁意识,使深度教学富有韧劲

小学生的学习兴趣和动力很难持久,要想有效开展深度教学,必须激发学生信息科技学习的积极主动性,为学生注入能够持续学习的动力。教师可以从外部和内部两个维度去采取手段,通过内外兼施的措施,使深度教学活动富有韧劲。

1.直观形象,外部刺激

外部环境对学生的情感、心理、认知等方面起着一定的作用,直观形象的场景是一种非常重要的外部环境,形象直观化是激发学生主动学习的重要手段和方法,能够激发学生兴趣,调动学生学习动机。因此,在信息科技教学中,可以创设良好的情境,采取直观形象化策略,从外部进行刺激,以唤醒学生主体意识。

在小学信息科技教学中,教师可以采取以下方法将教学内容直观形象化。可以利用实物操作演示,如在教学“机器人沿线行走”一课中,给学生展示电动遥控汽车,让学生进行操控表演,操作性活动深深吸引学生注意,引发学生兴趣,让学生初步感受到电动汽车的智能性,并有效激发学生的探究欲望。教师还可以借助多媒体课件,将文字转化为图像,将静态转变为动态,增强教学内容的形象性,丰富学生的认知表象,激发学生的学习情趣。

2.好奇怀疑,内部驱动

好奇与怀疑是最好的内部驱动力量,教师在信息科技教学中,可以通过激发学生的好奇心与问题意识,从内部点燃学生的学习火花,唤醒学生的主人翁意识,使学生全身心投入到信息科技的探究学习与实践创新之中。例如,在教学“机器人沿线行走”一课中,创设了一个机器人汽车赛跑情境:在机器人汽车大赛中,一辆机器人汽车在行驶过程中出现故障,偏离路线,冲出跑道。该情境的利用,有效吸引学生注意,引发学生好奇,诱发学生思考,激发对机器人沿线行走原理及程序编写的学习兴趣。

二、激活学生元认知,为深度教学奠定基础

在学生的学习过程中,需要用到各种知识,需要自我控制调节。而这些知识和能力,就是学生的元认知,元认知主要包含已有知识和经验,包含已经具备的各种技能和能力,有效的元认知将为深度学习提供有力的支撑。因此,在基于深度学习的信息科技教学中,教师要充分激活学生的元认知,为深度教学奠定基础。

1.调动原有知识

知识之间有着千丝万缕的联系,深度学习是一种关联性学习,在学生的探究过程中,需要将知识进行沟通关联,把已有知识与新知识建立联系,这就要求教师引导学生回顾以前的学习内容,引导他们充分调动原有知识,去解释原理、解决问题。例如,“机器人沿线行走”一课的教学重点是灰度传感器的使用和行走程序的设计,而这些知识又以机器人行走、传感器的使用等知识为基础。因此,在教学中采取复习导入,从机器人行走入手,引导学生观看视频,了解机器人的几种行走类型,复习机器人行走和电机转动的关系,回忆传感器基本原理及其功能。接着,揭示灰度感应器,演示介绍灰度感应器是如何感应线的。调动原有知识的方法有许多,可以通过练习应用旧知,或者采取提问的形式,或者绘制知识地图等。

2.迁移已有经验

在深度学习的过程中,需要用到已有經验,生活经验和学习经验可以帮助学生有效地解决新问题,可以提高学生学习的效果和效率。

在深度教学中,教师要设法激活学生已有经验,引导学生将经验迁移到新的问题情境中,引导他们利用已有经验去解决问题,完成任务。例如,在教学“机器人沿线行走”一课之前,学生已经学习了“机器人传动”“机器人行走”“机器人传感器”“机器人循光”等内容,感受到机器人的智能性,学习了条件循环程序设计,积累了一定的编程方法和经验,教师可以引导学生迁移,将已有方法经验移植到当前学习之中,学生在观察模仿的基础上,编写灰度传感器数值程序,有了原有方法经验的依托,学生编程就显得得心应手。

三、聚焦两个核心,让深度教学拓展深度

传统的信息技术教学指向知识与技能的传授,深度教学是一种指向核心素养的教学。深度教学不仅教学目标富有高度,而且教学过程与方法富有深度,深度教学的围绕两个核心,一是核心概念,二是核心问题。信息科技教学中聚焦这两个核心,可以让教学更有深度。

1.基于核心概念分步教学

在信息科技学科中,涉及许多概念,概念的掌握情况是信息科技素养的标志之一,概念教学是信息科技教学的重要内容。

教师在信息科技教学中,要梳理核心概念,基于核心概念设计教学活动,进行分步教学。例如,“机器人沿线行走”一课中有两个核心概念,一个是“灰度传感器”,另一个是“行走程序”,在该课教学时,笔者以这两个概念为中心,设计教学活动,安排了两个学习任务:尝试使用灰度传感器,探究灰度传感器在线上与线下的数值;分析左偏和右偏情况,完善编写机器人行走程序。教学中紧紧围绕两个核心概念分层推进,引导学生深入探究学习。

2.围绕核心问题展开探究

课堂提问在精不在多,深度教学需要以核心问题为中心。优秀的教师善于设计问题,喜欢以核心问题为中心设计教学活动,以核心问题为教学主线,引导学生围绕核心问题进行探究学习。例如,在教学“机器人沿线行走”一课中,在赛车场景中引出“机器人沿线行走”主题,以“如何使机器人汽车在线行驶”为核心问题,引导学生围绕一系列紧密相关的问题展开探讨:“机器人汽车为什么会偏离跑道?”“偏左还是偏右?”“如何调整数值?”等。在核心问题的引领下,通过教师主导性发挥与学生主体性探究,学生对灰度传感器数值以及程序的设计这些教学难点有了深刻的认识和理解,较好地解决了问题。

四、组织合作学习,为深度教学助力赋能

合作学习是深度学习的有效方式,在万众创新的社会潮流中,在深度教学的信息科技课堂中,离不开合作学习,教师要给学生合作的机会,为学生搭建合作平台,引导学生在合作中深度学习,为深度教学助力赋能。

合作学习具有多重价值,可以促进学生间的交往,增进学生之间的情感;可以提高学生学习的积极性,激活学生的内在潜能;可以凝心聚力,集思广益;可以增强学生间的交流,促进学生思维的碰撞,提高学生的思维品质,激励学生创新思想,从而让深度学习真正发生。在信息科技教学中,要经常组织学生小组合作,引导学生合作研讨,助推教学活动驶向深入。

在信息科技课堂中,不是每一个教学环节都需要组织学生合作学习,不是什么问题都可以拿出来合作探讨,要掌握合适的合作学习契机,要科学地选择设计讨论的问题。合作学习的问题一般带有挑战性,难度比较大,能够引发学生深层思考,促发学生高阶思维。指向科技创新能力培养的合作学习,既要设计优质的问题,更要采取恰当的方式,如可以组织小组讨论、集体辩论、组际竞赛等方式。例如,在教学“机器人沿线行走”一课中,让学生自主尝试设置灰度传感器数值,调整机器人运动路线,解决偏左或偏右问题。这一问题其实具有较高难度,为了有效解决这一难题,让学生小组讨论,设置数值,编写程序。合作学习不仅提高了学生探究的积极性,而且提高了学生解决问题的质效,他们纷纷开动脑筋,展开激烈讨论,贡献自己的智慧,有效解决了偏离路线的问题。教师还可以发挥教学评价的作用,在评价中诊断,在评价中指导,在评价中激励。

指向科技创新能力的信息科技课堂是深度教学的课堂,让教师立足小学信息科技课堂,实施深度教学,助推学生科技创新能力发展。

【参考文献】

[1]乔希俊.浅谈创客教育在小学信息技术教学中的实践应用[J].山西电教,2019(2).

[2]李睿.人工智能视域下小学信息技术教学探究[J].中小学电教(教学),2021(10).

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