小学信息科技“过程与控制”实践活动设计分析
作者: 韩语嫣摘要:为促进小学信息科技教学效果进一步提升,教师应围绕这门学科中“过程与控制”的独有模块,结合小学生的发展规律和特点,科学设计实践活动。文章以小学信息科技课程的教学内容与教学目标为基础,深入分析新课标对本课程“过程与控制”模块教学活动提出的整体要求与核心素养,指出“过程与控制”实践活动设计中活动目标、活动内容、活动步骤等设计要点,旨在提高学生核心素养。
关键词:小学;信息科技;“过程与控制”;实践活动
中图分类号:G623.9文献标识码:A文章编号:1673-8918(2025)06-0005-04
随着现代化信息技术的快速发展和普及应用,当前小学教育体系中,信息科技作为一门重要学科,“过程与控制”是该学科的独有内容,在开展的教学活动期间,不仅可以有效培养学生的逻辑思维,还能促进学生解决问题能力进一步提升。对此,教师应在小学信息科技中科学设计“过程与控制”实践活动。
一、 小学信息科技的课程内容与目标
(一)课程内容
在素质教育背景下的小学信息科技教学活动中,以培养学生数字素养为目标,在其课程内容设置中主要包括信息技术基础知识、基本技能和实践应用,并按照由易到难、由浅入深的顺序,根据不同学段学生的特点对课程内容的难度进行合理设置。从小学信息科技课程的整体内容来看,具体可以划分为基本概念、基础操作、实际应用、网络安全教育、信息伦理与社会责任五个部分。学生在学习过程中全面掌握信息技术的基本组成,并系统学习计算机文字处理、图像处理、文件管理等基本操作,在实践活动中掌握信息技术在现实生活中的应用技巧,并自觉维护安全的网络环境,成为有责任的信息技术使用者。
(二)课程目标
信息科技作为当前小学教育体系的重要组成部分,可有效培养学生的科技素养,形成良好的信息意识与信息道德,提高信息技术的基础知识和技能,帮助学生对信息社会的发展需求表现出良好的适应性。在小学信息科技的课程目标中,以掌握基础知识为核心目标,在正式开展实践活动前,学生应全面了解网络基本原理、计算机软件与硬件基本知识、信息安全基础常识等概念,形成对信息技术的初步认知,掌握一定的基本操作技能。以良好的基础知识与技能为前提,小学信息科技还要以学生信息处理能力培养与发展为重要目标,在教育教学工作中应培养学生运用网络搜索信息、应用电子表格软件处理和分析信息等能力,激发学生创新思维,提高学生学习效率。同时,学生以良好的信息意识和信息道德,约束自身对信息资源利用的合理性,遵守网络规范,保护个人隐私,做到文明上网。
二、 新课标下“过程与控制”模块的教学要求
“过程与控制”作为小学信息科技学科内容的重要组成部分。其中,“过程”指的事情进行与发展过程,或者通过输入实现预期结果一系列活动;而“控制”指的是在完成过程期间为实现目标而按照规定开展的监督与纠偏行为。在现代化技术的支持下,“控制”的自动化水平不断提升,可在事情进行或事物发展的过程中,借助一定的装置或设备,在无人员直接参与的情况下,控制生产过程或机械设备按照预定规则有序运行。
根据《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》中的相关要求,教师在开展“过程与控制”实践活动设计工作期间,应明确这一模块在全学段教学中承上启下的重要作用,引导学生正确认识数字世界与物理世界之间的联系;在将数字设备作为工具处理数据的基础上,通过“过程与控制”实践活动,深化对数字世界的认识与理解,在计算机中输入物理世界的信息,发挥计算机自主控制的重要价值。三年级学生已经初步掌握了利用输入数据经过一定计算得到输出数据的方法。因此,教师在“过程与控制”的实践活动设计中,应明确这种计算过程具有循环往复的特点,以理解事物在动态与静态两个层面的结构组成和持续执行为核心,为学生日后开展物联网的实践探索奠定基础。
在素质教育背景下,教师在开展“过程与控制”实践活动设计期间,应提高对培养学生信息科技核心素养的重视程度。首先,激发学生的信息意识。引导学生正确认识现实生活中可以转换为计算机处理数据的信息,并结合一定的计算与控制过程,明确计算结果在相关现象中的作用,正确认识计算、信息、数据之间的相互关系。其次,培养学生计算思维。在学生参与“过程与控制”实践活动期间,教师可围绕其中涉及的算法设计、建模、分解等活动,引导学生对系统展开探索与实验的过程中,通过模拟仿真、猜想验证等环节实现对某个系统或实验探索与尝试成果到其他系统与实验中的迁移。
除此之外,为全面提升学生的综合素质,在小学信息科技“过程与控制”模块的教学环节,教师应从互联网与教育领域的深度融合出发,引导学生应用互联网平台搜索“过程与控制”系统的工作原理与组成结构,以丰富的理论为基础。在正式开展实践活动的过程中,应用计算机完成对数据的观察记录与分析,并通过编程实现对计算机的有效控制。基于“过程与控制”系统中的安全风险,在完成相关实践活动的教学设计期间,还要增强学生的信息社会责任,在教学活动中引入关于“过程与控制”系统安全问题的社会新闻,帮助学生深入认识该系统中的潜在的安全风险,进而有效应用自主可控技术抵御外部风险。
三、 小学信息科技“过程与控制”实践活动设计要点
(一)明确活动目标
结合小学信息科技中“过程与目标”模块的教学内容来看,这一系统在日常生活中已经实现了广泛应用。根据其具体表现,可将这类系统分为计算机参与或机械过程等形式,由此可以发现这一模块涉及多学科知识,具有显著的跨学科特性。为帮助学生对小学信息科技“过程与控制”模块的内容实现从认识到理解,再到掌握的过程,教师需综合考虑学生思维能力发展的客观规律,以培养信息技术素养和解决问题能力作为实践活动设计的主要目标,引导学生在分析问题的过程中产生对问题的独立认识,逐渐向抽象思维过渡。
以培养学生信息技术操作技能为目标,在正式开展“过程与控制”实践活动前,教师应根据活动内容,引导学生掌握计算机软件应用、文件管理等基本操作。如果实践活动涉及计算机技术,还要让学生了解如何应用编程软件进行简单编程,掌握程序设计中条件判断、循环结构、变量等基本概念,为学生后续开展实践活动和学习活动奠定基础。以促进学生计算思维能力发展为目标,在开展“过程与控制”实践活动期间,结合小学三年级学生发展的科学规律,在设计环节以逻辑推理、抽象思维和算法设计为重点,引入学生日常生活中常见的具有“过程与控制”的设备,运用学生能够理解的真实实例,引导学生完成具体案例和典型应用场景的分析,进而通过简单的程序设计与实现,促使学生将复杂的大问题逐渐分解为诸多简单的小问题,进而通过对算法的有效应用或者调试和优化程序等方式,解决问题,提高效率。
从推动学生全面发展的角度来看,基于新课标对学生信息科技核心素养的要求,教师在“过程与控制”的实践活动中,还要设置增强学生团队合作意识与沟通能力的目标。通过让学生分组合作完成任务的方式,使学生在小组合作中学会与他人沟通协作、倾听他人的意见等。与此同时,以培养学生创新意识与实践能力、增强学生信息伦理意识和社会责任感作为小学信息科技“过程与控制”实践活动设计的重要目标。在具体开展“过程与控制”实践活动期间,教师可为学生尝试不同解决方案提供更多机会,鼓励学生将理论知识与实践操作结合起来,面对不同问题可实现对所学知识的创新应用,同时在实践中发现、分析和解决问题。关注信息技术应用过程中保护个人隐私、尊重知识产权等信息伦理问题,明确互联网安全获取和使用信息的方法,培养负责任的数字公民。
(二)梳理活动内容
以“过程与控制”作为完成实践活动设计的核心概念,设计一系列实践活动,帮助学生加深理解信息科技中过程与控制原理与应用。教师可从小学生成长过程中数字化工具的发展,充分发挥其在利用网络获取信息方面的天然优势,以当前大多数小学生对数字化学习表现出的适应性为基础,明确学生在数字化产品探究意识方面的不足。在实践活动的内容设计中,可引入更多符合学生生活经验与认知水平的实例,比如智能家居、交通信号灯等,引导学生结合对这类设备操作步骤的浅层认识,正确理解“过程与控制”这一概念,激发学生学习兴趣,为学生学习新知识创设更熟悉的实践情境,降低对所需内容的理解难度。
以适合的生活场景为基础,教师在操作环节设计多个具体实践项目,引导学生对相应实例的过程与控制展开深入分析,结合学习与生活中真实的问题情境,在解决实际问题的过程中感受过程与控制的深远影响。在小学信息科技“过程与控制”的实践活动设计中,教师可通过创设适宜的生活场景,引导学生从自身的生活体验着手,在深化概念理念的前提下,完成实践操作、分析讨论、沟通交流、成果展示,促进学生认知从感性到理性的升级,完善核心概念的构建。
比如,教师可从提高学生技能水平的角度出发,在小学信息科技“过程与控制”的实践活动设计中,创设《简易交通信号灯控制系统》的实践项目。学生可应用Scratch等编程软件,结合自身生活经验设计一个程序模拟真实的交通信号灯工作。在完成这一实践任务的过程中,学生不仅可以增强编写代码的技能,还能捋顺信号灯切换的控制逻辑,初步掌握条件判断、循环等编程中的基本概念,促进逻辑思维能力的发展。此外,在“过程与控制”实践活动的内容设计中,教师还可加强小组讨论与展示环节的设置,鼓励学生在小组讨论环节分享“过程与控制”在日常生活中的具体应用,如骑自行车、企业生产流水线、应用计算机查询资料等,从不同角度深入理解“过程与控制”的应用,大胆分享自己见解与看法的同时,学会尊重和倾听他人的表达,拓展自己的思维和视野,并在展示环节有效锻炼学生的表达能力,增强学习自信心与成就感。
(三)设计活动步骤
活动步骤作为学生参与“过程与控制”实践活动的具体过程,应以确保学生理解并掌握相关概念、熟练应用相关技术为主要目标,将整个活动过程初步划分为“输入、计算、输出”三个典型环节,设计符合学生理解能力和认知水平的主题项目,先通过展示智能家居系统、自动化生产线等方式完成简单的课前导入,向学生介绍“过程与控制”的基本概念,帮助学生明确活动主题,激发学生的好奇心与探索欲。而后在课堂教学活动中,应用多媒体教学软件向学生详细讲解“过程与控制”的基本原理和工作过程,促使学生掌握传感器的作用、执行器的工作方式、控制器的功能等。
在完成理论知识的教学活动后,教师才能组织学生正式开展“过程与控制”实践活动,在活动过程中先将学生划分为组间同质、组内异质的实践小组,然后根据实践活动的内容为每个小组分发一套完整的实验器材,具体包括继电器、LED灯、小型电机、Arduino开发板、温度传感器与光线传感器等,指导学生根据实践需求将这些组件连接起来。比如,教师在“智能家居系统”实践活动的教学设计中,可要求学生设计温度控制系统或光控系统。在温度控制系统设计中,可通过预设温度值的方式,将环境温度超出最低值或最高值,则自动开启实现升温或降温。在光控系统设计中,可应用光线传感器自动感应环境亮度,当环境光线变暗时自动开启LED照明。在学生完成实践任务期间,教师需观察学生的实践表现,适时为学生提供必要的帮助与指导,鼓励学生发挥自身的创造力与主观能动性,对同一问题提出多样化的解决方案。
在小学信息科技“过程与控制”实践活动完成后,教师可组织学生开展一次集体讨论,邀请学生分享自己对“过程与控制”概念的理解、在实践活动中出现的难题以及解决办法、实践操作中的感悟与体会等。在最后,教师可总结学生的分享成果,着重强调“过程与控制”在社会生产生活中的重要价值,鼓励学生在生活中的其他实际场景中加强对所学知识的迁移运用。
(四)优化活动评价
活动评价不仅是对教学形式和教学内容的实施效果进行检验,更是推动教学改革创新持续深化的重要环节之一。对此,为了帮助学生全面了解自身在实践活动中的具体表现,持续优化后续理论教学与实践活动设计,教师可设计多元化的评价体系,优化传统实践活动评价模式,综合考虑学生在小学信息科技“过程与控制”实践活动中参与的积极性、创新思维的体现、知识技能的掌握情况等,积极开展形成性评价与终结性评价,确保实践活动评价的准确性、全面性。
在形成性评价中,教师需重点关注学生在“过程与控制”实践活动中的行为表现,综合运用观察、访谈、记录等多种形式,及时了解学生参与活动积极性、同伴合作有效性、内容理解准确性、问题解决有序性等方面的具体情况,根据不同学生的学习状态为其提供个性化的教学辅导。以实践活动过程中的小组讨论环节为例,教师可在该环节的形成性评价中关注学生是否积极参与讨论、是否清晰表达自己的看法和见解、能否梳理小组成员的意见梳理完整的逻辑进而合理分配任务。在形成性评价体系中,教师可从知识掌握、实践操作、团队合作等不同维度,综合评价学生的具体表现,同时鼓励学生在实践活动结束后完成自我评价与自我反思,明确后续学习目标,促使学生养成良好的学习习惯。
在实践活动结束后的终结性评价中,教师应从整体层面出发,全面评价学生在实践活动中知识技能掌握与运用、创新思维、团队合作等综合表现,设置明确、具体的评价标准,保证评价结果的客观性与准确性。尊重不同学生之间的个体差异,引入评价量表、作品集、观察记录表等多元化的评价工具,避免以成绩作为单一的评价标准,造成评价结果过于片面。在评价量表中,以学生的具体表现为依据,分别从学生共性与个性的角度出发,设计包含多个维度的表格,明确不同维度具体的评分标准与评价标准。在作品集中,全面收集学生在实践活动开展工程设计图纸、编程代码等活动成果,为评价提供更直观的资料支持。在观察记录表中,详细记录并评价学生在实践活动中参与积极性、合作交流情况等具体表现,为准确评价提供更详细的依据,促进学生全面发展。
四、 结论
综上所述,教师在开展小学信息科技“过程与控制”实践活动设计期间,应按照新课标对学生学科核心素养提出的要求,贯彻以学生为中心的教学理念,应用现实生活问题创建实践情境,在引导学生联系所学知识与问题情境的前提下,引导学生完成实践过程,并对学生的表现作出客观评价,培养学生核心素养。
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