STEAM创客视角下小学信息技术教学路径初探
作者: 毛新悦STEAM创客是指将创客教育与STEAM教育相结合的教育模式,将其融入小学信息课程常规教学过程中,能改变信息技术课堂中的单一讲解形式,构建多元知识的综合实践活动模式,拓展学生知识范围,支持学生的自主实践。在信息技术课堂教学研究中,教师根据教材内容,以生活需求驱动学生创新探索,以多学科知识融合支持学生发挥想象力与创造力,以实践活动发展学生信息技术素养,体现STEAM创客理念在小学信息技术教学中的应用价值,能为学生今后的成长与发展奠定坚实基础。
一、立足生活本位需求,驱动学生创新探索
STEAM创客包含了科学、技术、工程与数学等,其中的科学就是指反映自然、社会与思维的客观规律,可以理解为社会现象、自然现象等。因此,教师立足于现象,结合小学生的生活情况,适应学生的生本需求,提出“请根据你认为‘它’所具备的需求,展开设计吧”,以此驱动学生自主创新,发展学生的信息素养。
例如,在教学小学信息技术五年级《画正多边形》一课时,包括指挥角色起步走、教角色画图形、引导角色彩绘、操练角色绘花朵等内容。
教师可以构建自然现象情境:角色小海龟在沙滩上漫步,一会按照圆圈走,一会按照波浪形走,一会去海里捕捉小鱼食用。教师让学生观看自然环境中的海龟视频,提出问题:你认为海龟还可以做出什么行为呢?海龟还有哪些需求呢?学生纷纷结合自然课中学习的关于“海龟习性”方面的内容,假设海龟的需求为:雄海龟在求偶期会从大海中走到沙滩上,通过走出不同的形状散播气味,吸引雌海龟。教师反问那可以是什么形状呢?学生假设可以是花朵、云朵、波浪这些形状。这一过程就是STEAM理念在信息技术中的融合过程。之后,教师进一步深化STEAM创客渗透,提出:“根据我们之前学习的绘制图形与编程的知识,如何让海龟走出‘花朵’的形状呢?”学生根据之前学习过的信息技术知识回答如何在SCRATCH软件中绘制一个等边三角形。
此时学生已经进入了创客实践的环节,纷纷利用正三角形的绘制编程方法进行绘制,学生通过绘制3个、5个三角形,组成了不同花瓣数量的花朵。这一过程既是学生利用信息技术课程知识、技术内容、数学内容展开创客创造的过程,也是学生操作编程软件的过程,实现了以STEAM创客展开课程教学的目标。
二、融合信息技术与文科学科,发展学生信息素养
STEAM创客视角下展开小学信息技术教学,本质就是在信息技术课堂中构建“创客+STEAM”的教学模式。教师可以将语文、思想品德、历史、美术等具有文科特性的学科与信息技术课程相融合,目的是借助多学科知识融合,以创客活动形式,发展学生的人文底蕴,让学生利用文科学科知识实现信息素养课程的学习任务,进一步发展学生的信息素养,形成良好的信息应用意识。
在五年级学过3D建模设计后,组织了一次《书香班级照片秀》的主题创作活动。教学中,根据信息技术课程的信息素养要求,教师以3D立体打印技术作为创客活动工具,提取单元主题中的“书香”二字作为语文学科、历史学科与信息技术课程的融合点,提出STEAM创客活动要求:借助3D技术打印“照片”,通过照片展现“书香”班级。
设计课堂STEAM创客教学过程为:交流书香元素—提出书香元素融入照片中的方法—设计书香照片组—小组实践操作。教师根据信息技术课程内容,提出:“你们知道什么是‘书香’吗?从哪些事物或情境中能够感受到‘书香’呢?”班级学生交流回答,书香就是一种学习的氛围,从书本、课堂、古代的私塾这些事物或情境中都能够感受到“书香”。教师提出课堂教学问题:思考你想要融入的书香元素,设计出你想要打印的照片。在交流与讨论中,学生发散思维,联系到语文教材中的“冰心关于读书的言论”,提出假设,可以将古代私塾、古代书本的图案作为照片的内容,将它们打印出来。另一小组提出,古代的活字印刷是书本的制作技术,我们认为具有“书香”气质,可以将活字印刷与3D打印结合起来,通过一组照片再现活字印刷的流程,营造“书香”氛围。提出假设之后,学生利用班级中的3D打印设备与颜料投入到实践操作中,一些学生将语文教材中的古诗词通过照片打印出来,另一些学生将古代版画、古代文字形态打印出来。
教师将信息技术与学科知识相融合,提供3D打印设备,构建了自主、多学科、实践性强的创客空间,学生能够充分发挥自身能动性,借助多学科知识与现代技术,调整照片内容、突出照片主题,在创作“照片墙”的过程中感受到现代信息技术应用的便利性,进一步发展了学生的信息应用意识。
三、融合信息技术与理科学科,发展学生科学精神
STEAM创客视角下展开小学信息技术教学,教师根据STEAM中的“工程”“数学”“科学”等元素,将数学、科学等理科学科与信息技术课程相融合,借助理科知识引导学生有序思考问题,支持学生的创客探索行为,让学生在信息技术课程活动中发展自主实践能力与科学精神,进一步强化学生的信息素养,体现STEAM创客的应用价值。
在小学信息技术教材中,已经存在编程、机器人制作、信息技术应用等方面的内容,且小学生在日常课余生活与课外学习中,陆续接触过一些物理知识和物理现象。教师可以将物理、数学、科学、信息技术等多项学科融合,提炼设置STEAM创客活动主题“智能停车位”。这一主题活动是根据高年级学生日常生活经历,整合了信息技术与物理学科知识之后的融合创客活动。活动设置的目的是让学生根据生活阅历,利用常见的物理原理、简单的仪器设备,根据停车位功能展开探索、设计与实践,让学生在发现问题、分析问题、解决问题的过程中发展科学精神。在活动中,学生学习了超声波测距原理,根据“判断停车位是否有车”这一需求,进行简单的探测,提出设想,可以设置不同颜色的灯光,绿灯显示无车,红灯显示有车。学生小组使用Makeblock开源硬件材料、软件编程系统进行实践操作。在编程环节,教师提出,如何编辑车辆与停车位感应灯之间的距离,才能够实现智能显示是否有车的功能呢?学生根据问题思考,借助长方形周长计算法则进行计算,在图形化编程工具中使用“如果……那么……”条件判断语句,解决这一问题,完成本次STEAM创客实践活动。
将信息技术与数学知识、简单的物理知识相融合,借助编程软件、开发硬件材料等为学生提供探索与实践支持,学生则在教师提出问题引导之后综合运用自身知识储备,解决实际问题,完成操作任务。在拓展学生知识面的同时,进一步发展学生的多学科融合运用思想,培养学生在多学科探索中的科学精神,为学生今后的成长与发展奠定基础。
通过本次信息技术课堂教学研究可以发现,信息技术本身具备一定的综合性与实践性,可以从实践性入手,引入学生生活常见情境,提取生活本位需求,以需求驱动学生自主探索,调动学生的创新积极性。可以从综合性入手,实现文科、理科中不同学科与信息技术之间的有效衔接,搭建多学科知识的信息技术课堂,为学生的创新创造行为提供支持,促使学生能够充分发挥自身想象力,灵活运用多学科知识,在信息技术实践与探索的过程中发展信息素养与科学精神。
(作者单位:江苏省苏州市敬文实验小学校)
(责任编辑 赵丹)