摘要:素质教育强调了人才的培养需求,随着社会对高素质人才需求的提升,小学信息技术课程也逐渐列入了培养学生综合能力的重要课程。在创新发展下,Arduino这一开放源电子原型平台也在教育领域得到了很好的应用,大大促进了小学信息技术教学质量的提升,尤其是与创客教育的融合,进一步促进了学生创新及编程思维能力的发展。本文基于Arduino的小学信息技术教学中创客活动的设计及实施开展进行了探讨。
关键词: Arduino;小学信息技术;创客活动
引言:创客作为教育领域的一颗新星,改变了传统的教育模式、教学方式,通过与现代教育的集合,实现了促进学生个性化发展的目的。学生通过自身个人创意提升自身分析问题、思考问题、解决问题的能力,同时使实践应用能力、信息技术能力、合作交流能力得到发展。Arduino的应用,能够丰富教学内容,实现多样化的交互设计,激发学生的学习兴趣,并且与创客教育思想相吻合,对小学创客教育的发展意义重大。
1创客教育概述
创客教育是互联网时代下衍生的一种全新的教育教学模式,相较于传统的教学模式,创客教育更注重对学生实践能力、创新意识、创新能力的培养。创客是基于兴趣爱好并将其进行各种创意呈现的一种方式。创客教育包含了创客思想、文化、教育等方面,在具体的教学过程中,创客教育是一种辅助性教学形式,能够间接地向学生传授知识,教师需要结合教学内容与创客教育相融合,从而激发学生的积极参与性,进而实现教育的目的。
2创客教育在小学信息技术教学中存在的问题?
首先,应用意识相对薄弱。由于小学生刚刚接触信息技术教学课程,他们对知识的接受能力、理解能力、应用能力都有待提高。而信息技术教学主要是培养学生的实践应用能力,而从目前学生的学习现状来看,学生缺乏对信息技术学习的积极主动性,应用意识相对薄弱,而在具体的教学过程中教师过于注重对学生实践动手能力的培养,而忽视了学生对知识实际应用价值的强调,由此导致学生掌握知识后应用力度不够,缺乏实用性。
其次,信息技术教学中运用创客教育的注重程度较低。随着新课程改革的发展,小学信息技术教学也纳入了培养学生综合能力的重要课程之一,由此也提高了教学要求,需要在教学中融入新的教学理念。创客教育与信息技术教学相融合是新教学改革的重要体现,有利于培养学生的创新意识及创新能力,但由于实际教学中传统教学观念的影响,教师对创客教育理念理解不充分,没有真正将信息技术与创客教育有效融合,由此导致信息技术教学无法达到理想的教学效果。
最后,教学计划设计不合理。小学生的还处于思维发展时期,因此离不开教师的有效指导,但是在具体教学过程中,教师未能考虑到学生的实际学习需求,只依照教学大纲及自己的教学思路进行教学计划设计,由此导致在信息技术教学过程中问题重重,手忙无措。这种不完善、不合理的教学计划从很大程度上影响了学生的学习积极性,阻碍了学生的学习发展。
3基于Arduino的小学信息技术课程创客活动的实施策略
3.1在课程教学设计中实施
以“智能感温水杯”的创客课程为例,采用线上线下结合的教学方式组织小组合作实验进行教学活动。根据小组成员对基础知识掌握及储备的情况划分队员所负责的模块工作。经过一段时间的课堂理论知识储备之外,还需要结合程序解读案例、微视频资源等进行线上练习,小组成员可在网络论坛中提出自己的质疑,并展开问题讨论,从而便于教师的及时指导。课程实施可设计为三个部分:探究、创造、分享。第一部分,探究。需要将智能水杯的功能化与已有电子设备的基本功能互联,以此制定出合理可行的方案;第二部分,创造,小组成员可根军现有的可用资源设计智能水杯感温功能模块原型,并根据这一原型模块的结构、尺寸做出水杯的外形,最终合成作品;第三部分,分享。小组成员进行作品展示,并对作品的整个设计、制作过程中所遇到的问题及解决问题的过程形成报告,与教师及其他同学进行分享。
3.2在编程语言教学中实施
对于小学生来讲信息技术语言编程教学是很难理解的,因此采用图形化编程教学,将复杂的编程语言变得简单化,所以运用Arduino的优势,将教学重点清晰的呈现出来,更利于教学质量的提升。图形化编程属于图形化模块,它是利用Arduino的编程方式编写代码,并转化为搭建积木式的编程。起作用是将复杂且难以理解的英语编程语言简化,根据其中的逻辑关系进行装嵌、叠加,降低程序的编写难度,帮助小学生快速掌握编写程序,从而提升教学的实效性,发挥学生最大的创意价值。较好的逻辑思维能力也非常重要,否则图形化编程也只能视作拼图游戏。根据目前小学阶段的信息技术教学模式来看,一般只是在教学中让学生根据现有的编程图进行编程作业,之后再对其中的逻辑关系进行讲解。这样的教学模式并不利学生逻辑思维能力的提升,即便能够很好地完成编程任务,但是对于探究创新还无法做到。所以,编程语言教学需要结合编程语言学习实现培养学生的逻辑思维能力,才能进一步促进学生的发展。
例如,在高温报警器的学习过程中,教师在课程开始前并未展示出编程语言,而是先让学生对学习内容进行研究,探索其中的逻辑关系,从而激发学生的发散思维。有的学生在探索中会发现,当温度>22度时,蜂鸣器会发出声音,而<22度则蜂鸣器关闭等逻辑关系。这时,教师需要将学生们探索出的各种逻辑关系收集到一起进行对比,由此使学生看到自身发现的逻辑关系中有哪些不足或优异之处,从而及时完善得到进一步提高,继而有效培养学生的逻辑思维能力。
3.3在有效电子电路教学中的实施
创客活动的开展要充分利用信息技术与Arduino的融合优势,而电子电路就是帮助学生提升创意物化能力的重要内容。目前在创客活动开展过程中,往往会过于注重语言编程的教学,由此忽略了运用Arduino中的电子电路教学,将过多的心思倾注于语言编程上,之后只是让学生根据实际图进行组装,对于一些相关的硬件只是也一带而过,这样对于低年级的小学生来讲,正负极还未理解清晰就开始学习这样难度的知识,又如天书一般晦涩难懂,即便完成了项目,但是对项目中存在的问题及改进方法、创新方法没有任何认识,更加难以实现自己的创意法,因此如何提升电子电路教学的有效性非常关键。
例如在对Arduino项目的学习,首先需要让学生掌握基本的电路知识,了解电路中正负极、串联、并联、短路等相关知识,学会电路组装,由于低年级学生的好心心里较强,因此这些知识很容易被学生接受并掌握。然后,将Arduino主板中20多项的借口功能与简单的电路知识相结合,并简化,以此便于学生的理解,如3.3V、5V等接口通过电器的正极及GND接口连接电器负极表示出来。当学生对Arduino电路的连接全部掌握后,正式进行Arduino项目的学习,从而使学生在项目完成的过程中更好的理解并掌握项目中的电子电路知识,在完成项目任务的同时实现优化Arduino电项目中的电路,创新利用不同电子元件实现想要功能的目的。
结束语:总之,创客教育对小学生信息技术的发展大有裨益,同时基于Arduino这一电子原型平台,更加能够充分培养小学生的创新意识及能力,提高学生的逻辑思维能力及动手实践能力。所以随着我国科技的不断进步,创客教育也会成为未来教育教学中主力军,促进学生的全面发展。
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