以信息科技實(shí)驗(yàn)“點(diǎn)亮”學(xué)生創(chuàng)新思維

在數(shù)字化時(shí)代，學(xué)生的信息素養(yǎng)對(duì)其未來發(fā)展至關(guān)重要。小學(xué)生應(yīng)掌握基礎(chǔ)的信息科技知識(shí)和技能，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和問題解決能力。信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論與實(shí)踐的橋梁，能激發(fā)學(xué)生興趣，深化他們對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，本文以“火箭發(fā)射之旅——發(fā)射架控制系統(tǒng)”為例，說明小學(xué)信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)要點(diǎn)。

基于新課標(biāo)理念的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，激發(fā)信息意識(shí)。實(shí)驗(yàn)伊始，教師應(yīng)結(jié)合生活實(shí)際與社會(huì)熱點(diǎn)，營(yíng)造激發(fā)興趣的情境。例如，介紹中國(guó)航天成就并播放神舟十九號(hào)發(fā)射視頻，這不僅能激發(fā)學(xué)生對(duì)航天的興趣，還有助于他們理解信息科技在重大工程中的重要性，培養(yǎng)他們的信息敏感度和價(jià)值判斷力，符合新課標(biāo)對(duì)信息意識(shí)的培養(yǎng)要求。

問題驅(qū)動(dòng)探究，發(fā)展計(jì)算思維。計(jì)算思維是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)概念解決問題的思維方式，包括分解問題、識(shí)別模式、設(shè)計(jì)算法等。首先，使學(xué)生明確問題，引領(lǐng)思維走向。以 “如何搭建火箭發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射架” 為核心問題，驅(qū)動(dòng)學(xué)生深入思考現(xiàn)象背后的原理，運(yùn)用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)提出解決思路。其次，鼓勵(lì)他們從工程師和程序員角度進(jìn)行假設(shè)，培養(yǎng)邏輯思維和問題解決能力，繼而引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行思維訓(xùn)練。為了更好地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)確定發(fā)射臺(tái)與火箭搭建結(jié)構(gòu)，甄選硬件（如舵機(jī)、傳感器等）并編寫控制程序。這要求他們將問題拆解為具體步驟并規(guī)劃流程，這樣的思維訓(xùn)練類似于計(jì)算機(jī)的算法設(shè)計(jì)。最后，實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)調(diào)試與評(píng)估能力。在具體實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生會(huì)遇到搭建結(jié)構(gòu)及程序設(shè)計(jì)不合理的問題，須通過調(diào)試加以解決，如優(yōu)化結(jié)構(gòu)以確保發(fā)射架正常運(yùn)轉(zhuǎn)、修正程序達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)期等。在數(shù)據(jù)分析階段，他們需要總結(jié)數(shù)據(jù)、評(píng)估結(jié)果、反思改進(jìn)方向。通過迭代優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能逐步提升計(jì)算思維水平，更好地理解并運(yùn)用計(jì)算思維解決復(fù)雜問題。

強(qiáng)調(diào)實(shí)踐創(chuàng)新，促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。教師應(yīng)搭建平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)字化實(shí)踐。在搭建火箭發(fā)射架模型和編寫控制程序的過程中，學(xué)生可自由發(fā)揮創(chuàng)造力，探索不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和編程思路。同時(shí)，通過分工合作，模擬程序員、搭建工程師、項(xiàng)目總監(jiān)等角色，并進(jìn)行交流與協(xié)作，激發(fā)創(chuàng)新靈感。在小組討論和方案介紹中，學(xué)生可以分享創(chuàng)意與經(jīng)驗(yàn)，相互啟迪，拓展創(chuàng)新思路，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體實(shí)施

為保障信息科技實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量，筆者在硬件上選用小河貍創(chuàng)客，筑牢學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作根基；運(yùn)用 Gewucode 編程平臺(tái)等軟件，滿足學(xué)生的編程實(shí)踐所需。而后，組織他們有序推進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)施——

情境引入階段，展示航天成就與發(fā)射架模型，激發(fā)學(xué)生興趣并引出問題，引導(dǎo)學(xué)生明確任務(wù)。假設(shè)與設(shè)計(jì)階段，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生多角度假設(shè)、系統(tǒng)規(guī)劃搭建要點(diǎn)、理清編程思路，并提供學(xué)習(xí)單輔助記錄重要信息。實(shí)驗(yàn)操作階段，組織學(xué)生分工協(xié)作，提供個(gè)性化指導(dǎo)，并要求他們及時(shí)記錄數(shù)據(jù)，鍛煉他們的動(dòng)手能力與問題解決能力。分析與展示階段，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析、總結(jié)，并匯報(bào)操作過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)其表達(dá)與批判性思維。結(jié)論與拓展階段，引領(lǐng)學(xué)生得出系統(tǒng)控制結(jié)論，并布置實(shí)踐作業(yè)，鞏固拓展成果，促進(jìn)他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用，增強(qiáng)實(shí)踐能力與綜合素養(yǎng)。

在信息科技實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要重點(diǎn)把握以下關(guān)鍵點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新性發(fā)展：素養(yǎng)融合和興趣激發(fā)，結(jié)合信息意識(shí)和計(jì)算思維，通過火箭發(fā)射主題激發(fā)學(xué)生興趣，為其后續(xù)深入學(xué)習(xí)打下情感基礎(chǔ)；問題導(dǎo)向和思維可視化，通過真實(shí)問題激發(fā)探索欲，利用思維導(dǎo)圖組織知識(shí)、培養(yǎng)系統(tǒng)思維；迭代優(yōu)化和實(shí)踐驗(yàn)證，引導(dǎo)學(xué)生迭代調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力，提升其科學(xué)素養(yǎng)。