徐燕
【摘要】小學信息技術是培養學生信息科技素養的重要課程,對學生科技創新能力的提升起著至關重要的作用。科技創新需要深度思維、獨創思維,而深度思維、獨創思維來自深度學習,深度教學是指向學生科技創新能力培養的小學信息科技教學的應然路徑。
【關鍵詞】小學信息科技;科技創新能力;深度教學
“科技是第一生產力。”科技在人類的發展中起著重要作用,科技發展與經濟進步息息相關,科技水平是綜合國力的核心標志,在當今這個充滿競爭的社會,發展科技是第一要務。深度教學是指向學生科技創新能力培養的小學信息科技教學的應然路徑。
一、喚醒主人翁意識,使深度教學富有韌勁
小學生的學習興趣和動力很難持久,要想有效開展深度教學,必須激發學生信息科技學習的積極主動性,為學生注入能夠持續學習的動力。教師可以從外部和內部兩個維度去采取手段,通過內外兼施的措施,使深度教學活動富有韌勁。
1.直觀形象,外部刺激
外部環境對學生的情感、心理、認知等方面起著一定的作用,直觀形象的場景是一種非常重要的外部環境,形象直觀化是激發學生主動學習的重要手段和方法,能夠激發學生興趣,調動學生學習動機。因此,在信息科技教學中,可以創設良好的情境,采取直觀形象化策略,從外部進行刺激,以喚醒學生主體意識。
在小學信息科技教學中,教師可以采取以下方法將教學內容直觀形象化。可以利用實物操作演示,如在教學“機器人沿線行走”一課中,給學生展示電動遙控汽車,讓學生進行操控表演,操作性活動深深吸引學生注意,引發學生興趣,讓學生初步感受到電動汽車的智能性,并有效激發學生的探究欲望。教師還可以借助多媒體課件,將文字轉化為圖像,將靜態轉變為動態,增強教學內容的形象性,豐富學生的認知表象,激發學生的學習情趣。
2.好奇懷疑,內部驅動
好奇與懷疑是最好的內部驅動力量,教師在信息科技教學中,可以通過激發學生的好奇心與問題意識,從內部點燃學生的學習火花,喚醒學生的主人翁意識,使學生全身心投入到信息科技的探究學習與實踐創新之中。例如,在教學“機器人沿線行走”一課中,創設了一個機器人汽車賽跑情境:在機器人汽車大賽中,一輛機器人汽車在行駛過程中出現故障,偏離路線,沖出跑道。該情境的利用,有效吸引學生注意,引發學生好奇,誘發學生思考,激發對機器人沿線行走原理及程序編寫的學習興趣。
二、激活學生元認知,為深度教學奠定基礎
在學生的學習過程中,需要用到各種知識,需要自我控制調節。而這些知識和能力,就是學生的元認知,元認知主要包含已有知識和經驗,包含已經具備的各種技能和能力,有效的元認知將為深度學習提供有力的支撐。因此,在基于深度學習的信息科技教學中,教師要充分激活學生的元認知,為深度教學奠定基礎。
1.調動原有知識
知識之間有著千絲萬縷的聯系,深度學習是一種關聯性學習,在學生的探究過程中,需要將知識進行溝通關聯,把已有知識與新知識建立聯系,這就要求教師引導學生回顧以前的學習內容,引導他們充分調動原有知識,去解釋原理、解決問題。例如,“機器人沿線行走”一課的教學重點是灰度傳感器的使用和行走程序的設計,而這些知識又以機器人行走、傳感器的使用等知識為基礎。因此,在教學中采取復習導入,從機器人行走入手,引導學生觀看視頻,了解機器人的幾種行走類型,復習機器人行走和電機轉動的關系,回憶傳感器基本原理及其功能。接著,揭示灰度感應器,演示介紹灰度感應器是如何感應線的。調動原有知識的方法有許多,可以通過練習應用舊知,或者采取提問的形式,或者繪制知識地圖等。
2.遷移已有經驗
在深度學習的過程中,需要用到已有經驗,生活經驗和學習經驗可以幫助學生有效地解決新問題,可以提高學生學習的效果和效率。
在深度教學中,教師要設法激活學生已有經驗,引導學生將經驗遷移到新的問題情境中,引導他們利用已有經驗去解決問題,完成任務。例如,在教學“機器人沿線行走”一課之前,學生已經學習了“機器人傳動”“機器人行走”“機器人傳感器”“機器人循光”等內容,感受到機器人的智能性,學習了條件循環程序設計,積累了一定的編程方法和經驗,教師可以引導學生遷移,將已有方法經驗移植到當前學習之中,學生在觀察模仿的基礎上,編寫灰度傳感器數值程序,有了原有方法經驗的依托,學生編程就顯得得心應手。
三、聚焦兩個核心,讓深度教學拓展深度
傳統的信息技術教學指向知識與技能的傳授,深度教學是一種指向核心素養的教學。深度教學不僅教學目標富有高度,而且教學過程與方法富有深度,深度教學的圍繞兩個核心,一是核心概念,二是核心問題。信息科技教學中聚焦這兩個核心,可以讓教學更有深度。
1.基于核心概念分步教學
在信息科技學科中,涉及許多概念,概念的掌握情況是信息科技素養的標志之一,概念教學是信息科技教學的重要內容。
教師在信息科技教學中,要梳理核心概念,基于核心概念設計教學活動,進行分步教學。例如,“機器人沿線行走”一課中有兩個核心概念,一個是“灰度傳感器”,另一個是“行走程序”,在該課教學時,筆者以這兩個概念為中心,設計教學活動,安排了兩個學習任務:嘗試使用灰度傳感器,探究灰度傳感器在線上與線下的數值;分析左偏和右偏情況,完善編寫機器人行走程序。教學中緊緊圍繞兩個核心概念分層推進,引導學生深入探究學習。
2.圍繞核心問題展開探究
課堂提問在精不在多,深度教學需要以核心問題為中心。優秀的教師善于設計問題,喜歡以核心問題為中心設計教學活動,以核心問題為教學主線,引導學生圍繞核心問題進行探究學習。例如,在教學“機器人沿線行走”一課中,在賽車場景中引出“機器人沿線行走”主題,以“如何使機器人汽車在線行駛”為核心問題,引導學生圍繞一系列緊密相關的問題展開探討:“機器人汽車為什么會偏離跑道?”“偏左還是偏右?”“如何調整數值?”等。在核心問題的引領下,通過教師主導性發揮與學生主體性探究,學生對灰度傳感器數值以及程序的設計這些教學難點有了深刻的認識和理解,較好地解決了問題。
四、組織合作學習,為深度教學助力賦能
合作學習是深度學習的有效方式,在萬眾創新的社會潮流中,在深度教學的信息科技課堂中,離不開合作學習,教師要給學生合作的機會,為學生搭建合作平臺,引導學生在合作中深度學習,為深度教學助力賦能。
合作學習具有多重價值,可以促進學生間的交往,增進學生之間的情感;可以提高學生學習的積極性,激活學生的內在潛能;可以凝心聚力,集思廣益;可以增強學生間的交流,促進學生思維的碰撞,提高學生的思維品質,激勵學生創新思想,從而讓深度學習真正發生。在信息科技教學中,要經常組織學生小組合作,引導學生合作研討,助推教學活動駛向深入。
在信息科技課堂中,不是每一個教學環節都需要組織學生合作學習,不是什么問題都可以拿出來合作探討,要掌握合適的合作學習契機,要科學地選擇設計討論的問題。合作學習的問題一般帶有挑戰性,難度比較大,能夠引發學生深層思考,促發學生高階思維。指向科技創新能力培養的合作學習,既要設計優質的問題,更要采取恰當的方式,如可以組織小組討論、集體辯論、組際競賽等方式。例如,在教學“機器人沿線行走”一課中,讓學生自主嘗試設置灰度傳感器數值,調整機器人運動路線,解決偏左或偏右問題。這一問題其實具有較高難度,為了有效解決這一難題,讓學生小組討論,設置數值,編寫程序。合作學習不僅提高了學生探究的積極性,而且提高了學生解決問題的質效,他們紛紛開動腦筋,展開激烈討論,貢獻自己的智慧,有效解決了偏離路線的問題。教師還可以發揮教學評價的作用,在評價中診斷,在評價中指導,在評價中激勵。
指向科技創新能力的信息科技課堂是深度教學的課堂,讓教師立足小學信息科技課堂,實施深度教學,助推學生科技創新能力發展。
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