摘要:為促進小學信息科技教學效果進一步提升,教師應圍繞這門學科中“過程與控制”的獨有模塊,結合小學生的發展規律和特點,科學設計實踐活動。文章以小學信息科技課程的教學內容與教學目標為基礎,深入分析新課標對本課程“過程與控制”模塊教學活動提出的整體要求與核心素養,指出“過程與控制”實踐活動設計中活動目標、活動內容、活動步驟等設計要點,旨在提高學生核心素養。
關鍵詞:小學;信息科技;“過程與控制”;實踐活動
中圖分類號:G623.9文獻標識碼:A文章編號:1673-8918(2025)06-0005-04
隨著現代化信息技術的快速發展和普及應用,當前小學教育體系中,信息科技作為一門重要學科,“過程與控制”是該學科的獨有內容,在開展的教學活動期間,不僅可以有效培養學生的邏輯思維,還能促進學生解決問題能力進一步提升。對此,教師應在小學信息科技中科學設計“過程與控制”實踐活動。
一、 小學信息科技的課程內容與目標
(一)課程內容
在素質教育背景下的小學信息科技教學活動中,以培養學生數字素養為目標,在其課程內容設置中主要包括信息技術基礎知識、基本技能和實踐應用,并按照由易到難、由淺入深的順序,根據不同學段學生的特點對課程內容的難度進行合理設置。從小學信息科技課程的整體內容來看,具體可以劃分為基本概念、基礎操作、實際應用、網絡安全教育、信息倫理與社會責任五個部分。學生在學習過程中全面掌握信息技術的基本組成,并系統學習計算機文字處理、圖像處理、文件管理等基本操作,在實踐活動中掌握信息技術在現實生活中的應用技巧,并自覺維護安全的網絡環境,成為有責任的信息技術使用者。
(二)課程目標
信息科技作為當前小學教育體系的重要組成部分,可有效培養學生的科技素養,形成良好的信息意識與信息道德,提高信息技術的基礎知識和技能,幫助學生對信息社會的發展需求表現出良好的適應性。在小學信息科技的課程目標中,以掌握基礎知識為核心目標,在正式開展實踐活動前,學生應全面了解網絡基本原理、計算機軟件與硬件基本知識、信息安全基礎常識等概念,形成對信息技術的初步認知,掌握一定的基本操作技能。以良好的基礎知識與技能為前提,小學信息科技還要以學生信息處理能力培養與發展為重要目標,在教育教學工作中應培養學生運用網絡搜索信息、應用電子表格軟件處理和分析信息等能力,激發學生創新思維,提高學生學習效率。同時,學生以良好的信息意識和信息道德,約束自身對信息資源利用的合理性,遵守網絡規范,保護個人隱私,做到文明上網。
二、 新課標下“過程與控制”模塊的教學要求
“過程與控制”作為小學信息科技學科內容的重要組成部分。其中,“過程”指的事情進行與發展過程,或者通過輸入實現預期結果一系列活動;而“控制”指的是在完成過程期間為實現目標而按照規定開展的監督與糾偏行為。在現代化技術的支持下,“控制”的自動化水平不斷提升,可在事情進行或事物發展的過程中,借助一定的裝置或設備,在無人員直接參與的情況下,控制生產過程或機械設備按照預定規則有序運行。
根據《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》中的相關要求,教師在開展“過程與控制”實踐活動設計工作期間,應明確這一模塊在全學段教學中承上啟下的重要作用,引導學生正確認識數字世界與物理世界之間的聯系;在將數字設備作為工具處理數據的基礎上,通過“過程與控制”實踐活動,深化對數字世界的認識與理解,在計算機中輸入物理世界的信息,發揮計算機自主控制的重要價值。三年級學生已經初步掌握了利用輸入數據經過一定計算得到輸出數據的方法。因此,教師在“過程與控制”的實踐活動設計中,應明確這種計算過程具有循環往復的特點,以理解事物在動態與靜態兩個層面的結構組成和持續執行為核心,為學生日后開展物聯網的實踐探索奠定基礎。
在素質教育背景下,教師在開展“過程與控制”實踐活動設計期間,應提高對培養學生信息科技核心素養的重視程度。首先,激發學生的信息意識。引導學生正確認識現實生活中可以轉換為計算機處理數據的信息,并結合一定的計算與控制過程,明確計算結果在相關現象中的作用,正確認識計算、信息、數據之間的相互關系。其次,培養學生計算思維。在學生參與“過程與控制”實踐活動期間,教師可圍繞其中涉及的算法設計、建模、分解等活動,引導學生對系統展開探索與實驗的過程中,通過模擬仿真、猜想驗證等環節實現對某個系統或實驗探索與嘗試成果到其他系統與實驗中的遷移。
除此之外,為全面提升學生的綜合素質,在小學信息科技“過程與控制”模塊的教學環節,教師應從互聯網與教育領域的深度融合出發,引導學生應用互聯網平臺搜索“過程與控制”系統的工作原理與組成結構,以豐富的理論為基礎。在正式開展實踐活動的過程中,應用計算機完成對數據的觀察記錄與分析,并通過編程實現對計算機的有效控制。基于“過程與控制”系統中的安全風險,在完成相關實踐活動的教學設計期間,還要增強學生的信息社會責任,在教學活動中引入關于“過程與控制”系統安全問題的社會新聞,幫助學生深入認識該系統中的潛在的安全風險,進而有效應用自主可控技術抵御外部風險。
三、 小學信息科技“過程與控制”實踐活動設計要點
(一)明確活動目標
結合小學信息科技中“過程與目標”模塊的教學內容來看,這一系統在日常生活中已經實現了廣泛應用。根據其具體表現,可將這類系統分為計算機參與或機械過程等形式,由此可以發現這一模塊涉及多學科知識,具有顯著的跨學科特性。為幫助學生對小學信息科技“過程與控制”模塊的內容實現從認識到理解,再到掌握的過程,教師需綜合考慮學生思維能力發展的客觀規律,以培養信息技術素養和解決問題能力作為實踐活動設計的主要目標,引導學生在分析問題的過程中產生對問題的獨立認識,逐漸向抽象思維過渡。
以培養學生信息技術操作技能為目標,在正式開展“過程與控制”實踐活動前,教師應根據活動內容,引導學生掌握計算機軟件應用、文件管理等基本操作。如果實踐活動涉及計算機技術,還要讓學生了解如何應用編程軟件進行簡單編程,掌握程序設計中條件判斷、循環結構、變量等基本概念,為學生后續開展實踐活動和學習活動奠定基礎。以促進學生計算思維能力發展為目標,在開展“過程與控制”實踐活動期間,結合小學三年級學生發展的科學規律,在設計環節以邏輯推理、抽象思維和算法設計為重點,引入學生日常生活中常見的具有“過程與控制”的設備,運用學生能夠理解的真實實例,引導學生完成具體案例和典型應用場景的分析,進而通過簡單的程序設計與實現,促使學生將復雜的大問題逐漸分解為諸多簡單的小問題,進而通過對算法的有效應用或者調試和優化程序等方式,解決問題,提高效率。
從推動學生全面發展的角度來看,基于新課標對學生信息科技核心素養的要求,教師在“過程與控制”的實踐活動中,還要設置增強學生團隊合作意識與溝通能力的目標。通過讓學生分組合作完成任務的方式,使學生在小組合作中學會與他人溝通協作、傾聽他人的意見等。與此同時,以培養學生創新意識與實踐能力、增強學生信息倫理意識和社會責任感作為小學信息科技“過程與控制”實踐活動設計的重要目標。在具體開展“過程與控制”實踐活動期間,教師可為學生嘗試不同解決方案提供更多機會,鼓勵學生將理論知識與實踐操作結合起來,面對不同問題可實現對所學知識的創新應用,同時在實踐中發現、分析和解決問題。關注信息技術應用過程中保護個人隱私、尊重知識產權等信息倫理問題,明確互聯網安全獲取和使用信息的方法,培養負責任的數字公民。
(二)梳理活動內容
以“過程與控制”作為完成實踐活動設計的核心概念,設計一系列實踐活動,幫助學生加深理解信息科技中過程與控制原理與應用。教師可從小學生成長過程中數字化工具的發展,充分發揮其在利用網絡獲取信息方面的天然優勢,以當前大多數小學生對數字化學習表現出的適應性為基礎,明確學生在數字化產品探究意識方面的不足。在實踐活動的內容設計中,可引入更多符合學生生活經驗與認知水平的實例,比如智能家居、交通信號燈等,引導學生結合對這類設備操作步驟的淺層認識,正確理解“過程與控制”這一概念,激發學生學習興趣,為學生學習新知識創設更熟悉的實踐情境,降低對所需內容的理解難度。
以適合的生活場景為基礎,教師在操作環節設計多個具體實踐項目,引導學生對相應實例的過程與控制展開深入分析,結合學習與生活中真實的問題情境,在解決實際問題的過程中感受過程與控制的深遠影響。在小學信息科技“過程與控制”的實踐活動設計中,教師可通過創設適宜的生活場景,引導學生從自身的生活體驗著手,在深化概念理念的前提下,完成實踐操作、分析討論、溝通交流、成果展示,促進學生認知從感性到理性的升級,完善核心概念的構建。
比如,教師可從提高學生技能水平的角度出發,在小學信息科技“過程與控制”的實踐活動設計中,創設《簡易交通信號燈控制系統》的實踐項目。學生可應用Scratch等編程軟件,結合自身生活經驗設計一個程序模擬真實的交通信號燈工作。在完成這一實踐任務的過程中,學生不僅可以增強編寫代碼的技能,還能捋順信號燈切換的控制邏輯,初步掌握條件判斷、循環等編程中的基本概念,促進邏輯思維能力的發展。此外,在“過程與控制”實踐活動的內容設計中,教師還可加強小組討論與展示環節的設置,鼓勵學生在小組討論環節分享“過程與控制”在日常生活中的具體應用,如騎自行車、企業生產流水線、應用計算機查詢資料等,從不同角度深入理解“過程與控制”的應用,大膽分享自己見解與看法的同時,學會尊重和傾聽他人的表達,拓展自己的思維和視野,并在展示環節有效鍛煉學生的表達能力,增強學習自信心與成就感。
(三)設計活動步驟
活動步驟作為學生參與“過程與控制”實踐活動的具體過程,應以確保學生理解并掌握相關概念、熟練應用相關技術為主要目標,將整個活動過程初步劃分為“輸入、計算、輸出”三個典型環節,設計符合學生理解能力和認知水平的主題項目,先通過展示智能家居系統、自動化生產線等方式完成簡單的課前導入,向學生介紹“過程與控制”的基本概念,幫助學生明確活動主題,激發學生的好奇心與探索欲。而后在課堂教學活動中,應用多媒體教學軟件向學生詳細講解“過程與控制”的基本原理和工作過程,促使學生掌握傳感器的作用、執行器的工作方式、控制器的功能等。
在完成理論知識的教學活動后,教師才能組織學生正式開展“過程與控制”實踐活動,在活動過程中先將學生劃分為組間同質、組內異質的實踐小組,然后根據實踐活動的內容為每個小組分發一套完整的實驗器材,具體包括繼電器、LED燈、小型電機、Arduino開發板、溫度傳感器與光線傳感器等,指導學生根據實踐需求將這些組件連接起來。比如,教師在“智能家居系統”實踐活動的教學設計中,可要求學生設計溫度控制系統或光控系統。在溫度控制系統設計中,可通過預設溫度值的方式,將環境溫度超出最低值或最高值,則自動開啟實現升溫或降溫。在光控系統設計中,可應用光線傳感器自動感應環境亮度,當環境光線變暗時自動開啟LED照明。在學生完成實踐任務期間,教師需觀察學生的實踐表現,適時為學生提供必要的幫助與指導,鼓勵學生發揮自身的創造力與主觀能動性,對同一問題提出多樣化的解決方案。
在小學信息科技“過程與控制”實踐活動完成后,教師可組織學生開展一次集體討論,邀請學生分享自己對“過程與控制”概念的理解、在實踐活動中出現的難題以及解決辦法、實踐操作中的感悟與體會等。在最后,教師可總結學生的分享成果,著重強調“過程與控制”在社會生產生活中的重要價值,鼓勵學生在生活中的其他實際場景中加強對所學知識的遷移運用。
(四)優化活動評價
活動評價不僅是對教學形式和教學內容的實施效果進行檢驗,更是推動教學改革創新持續深化的重要環節之一。對此,為了幫助學生全面了解自身在實踐活動中的具體表現,持續優化后續理論教學與實踐活動設計,教師可設計多元化的評價體系,優化傳統實踐活動評價模式,綜合考慮學生在小學信息科技“過程與控制”實踐活動中參與的積極性、創新思維的體現、知識技能的掌握情況等,積極開展形成性評價與終結性評價,確保實踐活動評價的準確性、全面性。
在形成性評價中,教師需重點關注學生在“過程與控制”實踐活動中的行為表現,綜合運用觀察、訪談、記錄等多種形式,及時了解學生參與活動積極性、同伴合作有效性、內容理解準確性、問題解決有序性等方面的具體情況,根據不同學生的學習狀態為其提供個性化的教學輔導。以實踐活動過程中的小組討論環節為例,教師可在該環節的形成性評價中關注學生是否積極參與討論、是否清晰表達自己的看法和見解、能否梳理小組成員的意見梳理完整的邏輯進而合理分配任務。在形成性評價體系中,教師可從知識掌握、實踐操作、團隊合作等不同維度,綜合評價學生的具體表現,同時鼓勵學生在實踐活動結束后完成自我評價與自我反思,明確后續學習目標,促使學生養成良好的學習習慣。
在實踐活動結束后的終結性評價中,教師應從整體層面出發,全面評價學生在實踐活動中知識技能掌握與運用、創新思維、團隊合作等綜合表現,設置明確、具體的評價標準,保證評價結果的客觀性與準確性。尊重不同學生之間的個體差異,引入評價量表、作品集、觀察記錄表等多元化的評價工具,避免以成績作為單一的評價標準,造成評價結果過于片面。在評價量表中,以學生的具體表現為依據,分別從學生共性與個性的角度出發,設計包含多個維度的表格,明確不同維度具體的評分標準與評價標準。在作品集中,全面收集學生在實踐活動開展工程設計圖紙、編程代碼等活動成果,為評價提供更直觀的資料支持。在觀察記錄表中,詳細記錄并評價學生在實踐活動中參與積極性、合作交流情況等具體表現,為準確評價提供更詳細的依據,促進學生全面發展。
四、 結論
綜上所述,教師在開展小學信息科技“過程與控制”實踐活動設計期間,應按照新課標對學生學科核心素養提出的要求,貫徹以學生為中心的教學理念,應用現實生活問題創建實踐情境,在引導學生聯系所學知識與問題情境的前提下,引導學生完成實踐過程,并對學生的表現作出客觀評價,培養學生核心素養。
參考文獻:
[1]李素卿.新課標視域下跨學科主題學習的設計與實施——以小學信息科技“智能植物澆水系統”項目為例[J].中國信息技術教育,2024(2):51-53.
[2]鞠敏.大概念視域下對信息科技學科特質的追尋——以“過程與控制”模塊為例[J].中國信息技術教育,2024(5):60-62.
[3]何增榮,賀森.信息科技“過程與控制”大單元設計實踐——以“設計與制作教室照明反饋控制系統”為例[J].中國信息技術教育,2024(7):52-54.
[4]陳欽侃,沈晨佳.新課標視域下的信息科技單元整體教學——以第三學段“過程與控制”模塊為例[J].教學月刊(小學版)(綜合),2024(7):41-44.
[5]王超.關于義教信息科技過程與控制教學實施的思考[J].中國信息技術教育,2023(9):11-14.
[6]李豐葉,劉曉東.面向核心素養的小學信息科技科學原理教學初探——以《認識反饋》一課為例[J].中國信息技術教育,2024(16):53-56.