基于创客教育的小学信息科技教学研究

【摘 要】在小学信息科技课程教学中，通过培养学生对计算机学习的积极性，引导其了解并逐渐掌握计算机的使用方式，可以有效地增强其解决问题的能力。创客教育是培养学生创新意识的重要载体，符合其富有好奇心和创造力的天性。教师将创客教育融入该课程中，能启发学生从多角度观察问题，在探索过程中锻炼其自身的创新思维。当前，融入创客教育理念已成为小学信息科技课教学改革的主流。

【关键词】小学；信息科技；创客教育；创新思维

【中图分类号】G434 【文献标志码】A

【论文编号】1671-7384（2024）010-073-02

创客教育是以培养创新型人才为目标，且融合多种知识技能的新型教育模式。在新时代背景下，教师将其融入到信息科技课程教学中，能够让学生对课本内容有更充分的认知，还能借助各种实践活动，提高其创造能力。教师应立足于实际，积极促进两者之间的融合，突破传统教育模式的限制，同时借助合适的手段和方法，将学生创新想法转化为现实。本文以小学六年级的“机器人沿线行走”一课为例，借助Makeblock可编程教育机器人展开教学。

积极培养学生创造意识

创客教育应从小学生抓起，教师要鼓励他们积极思考，动手实践，依靠自己的力量来应对各种问题，提高个人创造能力，并借助合适的方式来帮助他们养成善于思考、乐于创造的良好习惯[1]。通过观察可以发现，由于受到知识经验、智力水平的限制，这一阶段的学生大多都不具备较强的创造能力，而小学信息科技课程教学对学生综合素质的培养有着非常重要的意义。当前，创客教育理念提倡创新教学的方式，要求把发言、操作的机会交给学生，通过这种方式来锻炼其自身的创造意识[2]。在开展教学活动时，还要安排他们围绕课本中的相关内容以及现有知识经验，不断地改革和创新，在此过程中，教师应提供必要的指导和帮助，从而更好地提升学生的创造能力。

创设合适的教学情境

情境教学对创客教育与小学信息科技课程教学的融合具有积极作用，可以让学生在良好的情境中更好地认识所学内容，所以在课堂上应创设合适的情境[3]。近年来，科学技术水平不断提升，机器人也已经被应用于多个领域中，而且在国内的许多城市出现了机器人餐厅。在进行“机器人沿线行走”一课的讲解时，为了能够调动学生的积极性，教师需要采取合适的措施来拉近学生与机器人的距离。比如，教师可以在导入环节播放机器人送餐的片段，让他们在观看过程中注意机器人行走的方式，并在此过程中了解它们行走时是沿着黑线行走的，以此来开始新课的教学。这种方式能够提高学生的学习热情，让他们产生研究机器人行走方式的想法。接着再设置以下情节：“请学生编写一个程序，并采取分组合作的方式，每组成员共同设计一张模拟图纸，实现从食堂到教学楼的机器人送餐。”这种情境与学生生活实际密切关联，同时还与本节课的导入环节相呼应，能够更好地激发他们的学习兴趣，让他们在兴趣的基础上进行自主学习。

借助实践活动产生人机链接

理论联系实际是创客教育的重要特征。在课堂上，教师需要结合实际情况来带领学生进行实践探索，丰富创客教育内容[4]。在课堂教学过程中，为了能够让学生理解机器人的行走，教师可以带领他们在教室内沿着某条路线行走。在此环节中他们可以发现，人类主要是依靠眼睛辨别方向的，进而产生新的问题：那些机器人依靠什么呢？之后经过教师的讲解，了解到机器人行走需要巡线传感器，它是由两个传感器组成的，而且每个传感器又由红外发射器和红外接收器构成。红外发射器在mBot行走的时候，会持续地朝着地上发射红外光，红外光被反射，接收器收到红外信号，这时我们能够清楚地看到，巡线传感器的蓝色LED指示灯出现闪烁的现象。反之，如果红外光被吸收或无法被反射，就不会出现这种现象。借助这种教学方式，学生能产生人机链接，对所学内容有更深层次的认知。他们在真实情境中学习，能够获得更为直观的感受，同时对知识也具有更深入的理解。另外，教师可以借助慧编程Makeblock程序来开展教学活动，通过了解可以发现，其中包含了“巡线传感器读数”指令，教师可以对其进行有效应用。要想实现机器人沿线行走的目标，教师就需要先带领学生了解机器人的相关状况，之后再让他们测量返回值，做好相应记录。机器人的下方有两个传感器，因此对线的情况有着明确的规定，如果两个传感器都在黑线上，学生通过观察可以发现，这两个传感器的返回值都是0。如果右侧的传感器不在黑线上，在这种情况下，学生可以发现返回值分别是0和1。如果左侧的传感器不在黑线上，学生通过观察可以发现，此时的返回值分别是1和0。如果速度比较快或者有转弯情况发生，学生这个时候能够观察到两个传感器的返回值都是1，即整个机器人小车都偏离黑线。教师让学生测量返回值，在完成相应的操作之后，他们会发现返回值是0、1、2、3，这其实是计算机语言中的“00”“01”“10”“11”。在讲解这部分内容时，教师可以适当地介绍一下二进制数，这样可以让他们更好地渗透计算机的核心思想。

利用所学知识巧妙解决难题

在五年级上半学期Scratch编程中，经过系统的教学，大部分人都已经学过“赛车游戏”，而且他们也已经知道，主要是利用模拟传感器控制赛车方向。相应地，在本节课的学习中，机器人也是通过传感器控制方向的。为了唤醒学生的记忆，教师可以在条件允许的情况下，用赛车游戏的脚本进行比较，通过仔细分析能让他们了解到，赛车游戏是让赛车在轨道上进行奔跑，但在此过程中，如果发生偏离现象就要及时采取行动恢复原样。该游戏设置了两个模拟传感器，主要是根据两种颜色的碰撞来评估的。在实践过程中，如果左侧传感器与轨道颜色无法相碰，那么在这种情况下就需要向左转。机器人沿线行走是通过“巡线传感器的返回值”来判断的。这两个活动虽然有着相同的地方，但是判断的依据是不同的，而且在实际操作中所使用的指令也是不同的，因此，在这种情况下，细节上编程语句也有着较为明显的差异。在课堂上合理实现知识的迁移能够产生较好效果，但需要注意的是，必须要立足于实际，不能过多地纠结于旧知[5]。本节课只要让他们了解到两者之间的关联即可，并非需要专门研究旧知识，应该将主要的精力用来探索机器人行走的脚本。所以，教师要避免将大量的课堂时间用于对比分析这一环节中。此外，在编写“机器人沿线行走”程序的环节，经过教师的指点和帮助，学生实现了“机器沿线人行走”，这种情况下就需要带领他们思考怎样实现程序优化这一目标。在教学过程中，大部分教师会引导学生提升速度，也就是提升动力百分比。通过观察可以发现，有不少学生有赛车游戏的经验，经过反复地调整和完善，使得程度得到了一定优化，同时他们也在此环节中感受到了极大的快乐。但是需要注意的是，教师还要引导学生进行深层次的探究：还可以采用哪些方式来提升速度？为了能够取得理想的效果，教师要进行综合性的考量，这样才能把更多可能的情况添加到课堂教学中，并在此基础上带领学生编写出更加完善的程序。

综上所述，在小学信息科技课程教学中，教师要紧跟时代发展的步伐，积极地融入创客教育，并对其进行合理的应用，鼓励他们自主探究和研究问题，在实践过程中逐渐增强自身的创新能力与学习能力。此外，教师还应该为学生提供自由发挥的空间，借助各种有效措施来提高学生的信息科技专业素养，促进他们全面发展，进而成为社会需要的创新型人才。

参考文献

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