小学信息科技课程学生创新思维培养的实践路径研究

·名师工作室简介·

信息与综合名师工作室是北京市新时代中小学名师培养项目的一部分，专注于“数字化背景下学科教学创新实践研究”，项目负责人为北京教育学院教授于晓雅。工作室聚焦名师的教学创新引领力，以“创新，引领，示范”为研修目标，致力于提升教师的数字化教学能力，推动教育形态的变革。工作室成员由7名来自不同区域、拥有不同教学背景的教师组成，他们通过参与研修活动，加深对教育的理解，更新教育理念，并培养成为能够引领和示范教育创新的名师。

【摘 要】创新思维是推动科技进步与社会发展的关键能力。本文立足小学信息科技课程的目标导向与内容框架，聚焦学生创新思维的培养，结合课程在不同学段的具体内容及学生认知发展特点，遵循螺旋上升的培养理念，提出小学阶段学生创新思维培养可通过营造环境氛围、架构课程设置、开展学习活动、设计评价体系、建设支架资源、设置作业分类、系统反思优化等实践路径展开。

【关键词】小学；信息科技；创新思维；实践路径

【中图分类号】G434 【文献标志码】A

【论文编号】1671-7384（2024）011-044-04

引 言

创新是引领发展的第一动力。当前，各国均将创新人才的培养视为未来竞争力发展的关键。党的二十大报告强调要着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之[1]。2024年全国教育工作会议提出要把全面提高人才自主培养质量、支撑高水平科技自立自强作为主攻方向。创新思维是创新人才的核心素养，创新思维培养是当前教育的重要内容。小学是创新思维培养的关键时期，担负着为创新人才培养埋种子、打底子的重任，在这一阶段实施对全体学生的创新素养培养，对于夯实创新人才发展的基础至关重要。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）强调从学科核心素养出发，各维度紧密交织共同驱动创新思维的培养[2]。从学科核心素养来看，新课标以信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任为学科核心素养。在信息意识方面，学生能理解科学精神和原创精神，具备将创新理念融入自身学习和生活的能力。在计算思维方面，学生能了解算法的特征和效率，能够验证解决方案，反思问题解决的过程和方法，并对其进行持续不断优化。在数字化学习与创新方面，学生能根据任务需求运用信息科技获取、加工和管理学习资源，开展数字化探究和创新活动。最后，在信息社会责任方面，学生应把握创新的方向，提升创新的社会价值。从课程内容来看，新课标以数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能为学科逻辑主线，精准对接学生认知发展规律，科学规划各学段的学习蓝图，通过循序渐进、螺旋上升的教学设计，持续激发学生的创新思维潜能。义务教育信息科技课程在课程目标指向、课程内容设置、学科思维方法、数字化资源支持、系统工程实践等方面，为学生创新思维的培养提供必要条件和实践沃土。

小学信息科技课程学生创新思维培养的内涵

目前学界对创新思维的定义众多。一是功能说，创新思维是以新的方式解决问题的思维活动，它的本质在于出新。二是机制说，创新思维是人脑最高层次的机能，是以感知、记忆、思考、联想、理解等能力为基础，以综合、探索和求新为特点的心智活动。三是结构说，创新思维的结构由发散思维、逻辑思维、形象思维、直觉思维、辩证思维、横向与纵向思维六个要素组成[3]。在探讨创新思维多元定义的基础上，计算思维作为信息科技课程核心素养之一，为小学阶段创新思维的培育奠定了坚实基础[4]。同时，批判性思维作为创新的催化剂，通过质疑与反思既有观念，为创新提供思维方法，拓展思维空间，畅通思维渠道，提高思维效率[5]。基于以上研究和一线教育教学经验归纳，小学阶段的创新思维是以人类特有的高级形式的感知、记忆、思考、联想、理解等为基础，经过发散思维、计算思维、横纵思维、批判思维等辩证统一的思维过程，如图1所示。

小学信息科技课程学生创新思维培养的实践路径

小学阶段是创新思维培养的关键期。小学各年段的创新思维培养具体落实在创新思维意识、创新思维方法和创新思维能力的培养，呈现螺旋式上升的特点，在各年段各有不同侧重。按照低（1—2年级）、中（3—4年级）、高（5—6年级）三个阶段划分：小学低年段主要侧重培养创新思维意识，不断激发学生的好奇心、想象力和求知欲。小学中年段主要侧重培养创新思维方法，使学生逐步掌握良好的规划管理和解决问题的方法。小学高年段主要侧重培养创新思维能力，使学生具备创新实践能力，具有系统整体意识和初步批判性思维。

在小学信息科技课程中，根据创新思维培养螺旋上升渐进的基本目标，笔者确立了每个年段创新思维培养的具体内容重点。低年段（1—2年级）引导学生在选择利用数字资源和数字设备开展学习的过程中，重点关注其好奇心、想象力、学习兴趣、行为习惯的培养；中年段（3—4年级）引导学生在主动运用在线工具开展合作学习、进行问题解决和观点创新表达的过程中，重点关注自我管理规划能力和证据意识的培养；高年段（5—6年级）引导学生在合理选择工具、创造性解决问题、形成价值成果的过程中，重点关注系统整合、批判反思以及评价优化意识与方法的培养[6]。在小学信息科技课程中，学生创新思维培养的具体实践路径需要通过营造环境氛围、架构课程设置、开展学习活动、设计评价体系、建设支架资源、设置分类作业、系统反思优化等多方面的支持条件共同保障进行。

1.营造环境氛围

一是智慧教室支持个性化学习。依托技术的发展进步，建设信息科技课程智慧型教室，为学生的自主个性化学习和合作学习提供便利，为其创新思维的培养发展提供必要的基础条件。

二是创客空间形成开放环境。基于信息科技课程内容的多元化，打造开放式学习实践环境。为学生创造性地解决问题以及价值成果的产出提供必需环境，为其创新思维和实践能力的发展提供空间准备。

三是校园文化浸润创新精神。校园文化所蕴含的价值责任直接影响学生发展与创新的高度。创新环境浸润中，学生的创新力被更多激发并被赋予中国底色。

2.架构课程设置

依据新课标，综合考虑社会需求、学校实际情况以及学生的个性特点等因素，我们精心设计一套旨在促进学生核心素养全面发展的信息科技课程体系，为学生创新思维的培养发展提供必备的坚实基础。以北京大学附属小学信息科技课程群为例，课程群架构包括基础类课程、拓展类课程、研究类课程三个维度，包含义务教育信息科技课程、年级综合实践活动、校本特色课程、社团项目课程等多门课程。

3.开展学习活动

结合系统课程构建，在实践中应面向学生思维进阶深度特别是其创新思维培养，以现实问题的研究和解决为载体，围绕单元进行统整架构，开展基于项目的学习活动。学习活动设计开展应遵循以下原则。（1）主体性原则。学习活动必须服务于培养学生正确价值观、必备品格和关键能力的目标，以学生为中心，支持学生在数字化学习环境下进行探索实践、自我管理、合作共享、评价反思。（2）真实性原则。学习活动要贴近学生的学习生活，引领学生于真实问题的发现解决中建构知识、习得方法、提升素养。（3）挑战性原则。学习活动要具有挑战性，以真实问题为核心，基于学生起点和需要，促进学生主动的知识建构，促进其思维的进阶深入。（4）整合性原则。学习活动以问题研究解决为载体，引领学生形成整合的研究方法与思维模式。为学生进行跨学科学习和创新打下坚实基础。（5）开放性原则。学习活动的开放性首先体现在充分利用数字化工具和数字资源等以多种途径进行探究发现、思考创新；其次体现在借助项目单元学习活动的评价反思“以终为始”，以真实问题驱动展开新的学习活动；最后还体现在对学生的理性批判思维培养，建立证据意识，关注他人观点及其理由，愿意考虑不同思路并校正观点。

4.设计评价体系

基于小学信息科技课程的架构设置，结合课程实践，聚焦小学信息科技课程学生创新思维内涵，需要从上到下、从宏观到微观，结合创新思维的内涵即发散思维、计算思维、横纵思维和批判思维的发展变化，围绕创新思维意识、创新思维方法和创新思维能力的实践提升进行评价，建立起落地可行的明确的评价维度体系，如图2所示。

在小学信息科技课程教学实践中，基于创新思维螺旋式上升培养发展的目标，需要结合不同年段、不同内容模块，于具体学习活动实践中对创新思维意识、创新思维方法、创新思维能力予以关注、评价和反思。实践评价示例如表1、表2所示。

5.建设支架资源

学习资源包括能够帮助学习者有效学习的任何因素。小学信息科技课程中，学习活动中的支架资源可以分为数字化学习资源和非数字化学习资源。

（1）数字化学习资源。多样素材资源：素材主要分为文字资源、图片资源、视频资源三种形式。项目学习指南：主要包括项目学习导学单和微课资源。项目学习导学单包括项目目标和项目内容两部分，指导学生开展项目式学习。微课资源主要聚焦实践中的知识重难点。网络平台资源：结合信息科技课程特点，一是技术支持类的人工智能开放技术，重点引导学生体验感知；二是教育课程平台，助力教师深入理解技术；三是交流共享平台，为学生提供个性化指导与评价。

（2）非数字化学习资源。课程项目案例实物资源：在小学信息科技课程中，结合学生学习生活，为其提供多样实物资源以支持探索发现、实践反思、创造创新。课程项目案例读物资源：在学生创新思维培养发展过程中，教师为学生提供相关课程读物资源，为学生多样选择、多元探索、多维思考提供助力。

6.设置分类作业

作业也是课程系统中的重要部分。作业需要以系统理念进行设计，服务于整体课程系统并与之协调一致；作业要面向全体学生、关注学生差异；作业要注重反思改进，形成反馈优化的良性循环。

7.系统反思优化

信息科技课程鼓励学生去探索、去创新、去尝试失败，要有过程性自我评价，让学生不断反思、总结，发展逆向思维、批判性思维，这种自我评价和反思是培养学生原创精神的重要抓手。小学信息科技课程中，学生进行学习活动实践中最重要的环节是学习活动结尾学生对学习活动的回顾反思。结合评价反馈、交流讨论、头脑风暴、反思改进等多种形式，助力学生建立系统整合的意识，形成理性批判质疑的精神，激发学生更多的思考创意[7]。

结 语

小学信息科技课程作为培养学生创新思维的重要阵地，其教学实践与探索意义重大。本文通过对小学信息科技课程中创新思维培养的深入剖析，基于学生认知发展规律提出多维度、螺旋上升的实践路径。展望未来，信息科技课程在培养学生创新思维方面仍任重而道远。真正的课程实践应是尽力为学生提供切实有力的支持[8]。在真实情境中，引领学生于问题解决中进行科学概念原理的知识建构，培养学生的复杂性思维和现实问题的解决能力，达成对价值文化的培养认同，真正地提升其核心素养，使其成长为信息社会积极的参与者、奉献者，信息科技的思考者、创新者，使其成长为适应未来社会发展的创新人才[9]。

注：本文系北京教育学院学员教改课题“小学信息科技课程中学生创新思维培养的教学策略研究”（课题编号：XYJG2023-35）研究成果之一

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