基于Scratch的小学信息技术创客活动的设计与实施研究

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  【摘 要】本文主要简单介绍Scratch和创客活动的相关概念,阐述了创客活动的设计理念和原则,探讨基于Scratch的小学信息技术创客活动的有效设计措施,以充分发挥Scratch的作用,设计和开展高质量的创客活动,帮助学生掌握小学信息技术教学中的重要知识点,并将理论知识应用于实际教学中,从而提升学生的实践能力,提高小学信息技术的教学水平,保障小学信息技术的教学质量。
  【关键词】Scratch;小学;信息技术;创客活动;设计;有效措施
  21世纪是一个信息时代,互联网信息技术已被广泛应用于日常生活,与人们的工作、学习和娱乐密不可分,改变了人们的生活方式和社会生产方式。因此,信息技术也早已成为小学生的必修课。随着大数据技术、物联网技术、“互联网+”等的快速发展,更多的教师和学生认识到高效信息技术教学的重要性,各中小学校也纷纷响应素质教育的号召,转变传统的信息技术教学模式,引入Scratch教学和创客教学,在教学中科学设计创客活动,激发学生的学习积极性,提高学生的学习效率,从而最大程度地提升小学信息技术教学效率。
  1   Scratch和创客活动的相关概念
  1.1  Scratch的概念
  Scratch是一个程序设计软件,最先由麻省理工学院开发,适用于年龄8岁至16岁的学生。即使毫无编程基础和经验的人,也能够快速掌握Scratch软件的各项操作,熟悉Scratch软件中每一个模板的功能及应用方法。将Scratch软件应用于小学信息技术教学,是因为此软件不同于其他编程软件,不需要写代码,只需要学生像摆放积木一样,将软件中的各个模块通过拖曳来组合,便可以实现编程效果,学会计算机编程[1]。并且,Scratch软件包含丰富的声音和动画,能激发学生的学习兴趣。教学中,无需下载此软件,学生直接进入官网就可以在线使用。如果要在无网状态下使用此软件,也可以提前下载软件,以便随时学习使用。
  Scratch程序设计软件降低了计算机编程学习的门槛,学生不学代码也能学习编程,有利于提高学生的创造力。另外,Scratch程序设计软件还可以与多类硬件设备相连接,如其可外接Arduino开发板,为学生创造良好的软硬件结合平台,让学生掌握更多的计算机知识。
  1.2  创客活动的概念
  创客一词来源于英文中的“Maker”,指不以获利为目标,而是通过先进的科学技术,将自己的想法变为现实的人。随着创客空间的快速发展,创客运动应运而生,并成为一种时代潮流。创客教育的理念也逐步形成,这一理念强调培养学生的动手实践能力,提升学生的创新意识。我国的创客教育在概念理解上,可以从狭义和广义两个方面着手。从狭义看,所谓创客教育是指一种现代化教育模式,旨在培养学生的创客素养,强化学生的终身學习意识;从广义看,创客教育是指一种大众教育形式,旨在针对社会大众,培育出更多的创客[2]。创客活动也被称之为“创客行动”,最早出现于《创客:新工业革命》一书。该书认为创客互动需要充分应用信息技术,使用完善的计算机软件和硬件设备,利用生活中各种物品和材料,自行创作或与人合作创作出新的事物。创客教育重视培养学生的发散性思维。在教学中,教师可为学生创设教学情境,让学生在情境中完成创客活动,拓展学生的技能和知识体系。所有创客活动是基于学生的实际生活展开,有利于引导学生发现生活中的问题,并想办法解决这些问题,从而提高学生解决问题的能力。
  2   创客活动设计的理念和原则
  2.1  创客活动设计理念
  创客活动的开展,其目标在于培养学生的信息技术能力,提升学生的信息技术素养,让学生能够利用软件进行简单的编程,掌握基本的编程技能,能在一定程度上解决编程中遇到的问题,以拓展学生的思维,提高学生的实践能力。基于Scratch的小学信息技术创客活动设计,主要基于Scratch软件,应用Arduino开发板,来创设相应的教学活动,以此增强学生的创新意识[3]。
  2.2  创客活动设计原则
  创客活动设计要遵循一定的原则。一是灵活性原则。教师要根据时代的变化,信息技术的革新,来调整信息技术的教学内容,加强与学生之间的交流与沟通,了解学生的兴趣,并将学生的兴趣融入到教学中,以提高学生的学习积极性。二是以学生为主体的原则。教师要转变传统的信息技术教学模式,充分发挥学生的主观能动性,在创客活动设计中突出学生的主体地位[4]。三是将发散学生思维作为活动设计重点,降低代码编写的难度,培养学生的创新思维。四是所设计的创客活动不可脱离现实,要与学生的生活实际相联系,要为学生创设真实的体验情境,增强学生的体验感。
  3   基于Scratch的小学信息技术创客活动的有效设计
  3.1  营造良好的教学环境,做好活动准备
  基于Scratch的小学信息技术创客活动,针对的是具备上网条件、学习过Scratch程序设计软件、具备一定信息技术基础知识和能力的学生。开展创客活动前,教师要为学生营造良好的学习环境,做好授课准备。一方面要充分利用学校的机房资源,优化机房中的计算机软件和硬件设备,实现机房网络全面覆盖,以便学生查询资料,为创客活动的开展奠定基础。另一方面可应用Arduino开发板,将其与计算机相连接,在计算机中安装启动,从而实现信息交互[5]。除此之外,还可应用Scratch软件拓展学生的程序设计范围,帮助学生掌握更多相关知识,确保创客活动的顺利开展。
  3.2  创客活动的设计
  基于Scratch来设计小学信息技术创客活动时,要先明确教学目标。可以从四个方面来进行分析。一是从知识与技能目标来说,应当引导学生掌握连接Scratch和Arduino开发板的有效方法,学会使用克隆和侦测模块,认识滑动电位传感器,并且根据滑动传感器来推算,把控好舞台上角色的位置。二是从过程与方法来看,教师所开展的创客活动要能引导学生反复实践,提高学生的操作能力,促使学生积极发现问题,并且能采取相应措施解决问题。三是从情感、态度与价值观方面来看,活动旨在培养学生严谨的科学态度,要求其做到实事求是,具备良好的科学判断能力。四是从行为与创新方面来看,要充分发挥Scratch教学功能,帮助学生利用传感器及Scratch程序来解决生活中的实际问题[6]。   教师在开展创客活动时,要先激发学生的学习兴趣,通过创设情境的方式来导入教学内容;然后引导学生模仿和探索,让学生亲自动手实践,学会安装操作、自行导入代码;接着引导学生进行知识的拓展交流,并延伸相应的知识;最后对学生活动进行评价与总结。以软硬件通信创客活动为例,具体实施过程如下。
  第一步,教师利用白板为学生展示机器人的图片和视频,引入生活中的机器人,以吸引学生注意力,然后问学生是否了解机器人如何执行命令?这一问题的提出,可激发学生的好奇心,便于教师导入教学内容。
  第二步,教师让学生仔细观察Arduino开发板,了解其结构和各个模板。这一阶段可采用启发式问题法来引导学生自主探究,如询问学生对Arduino开发板的了解程度,掌握了哪些知识等。
  第三步,当学生掌握Arduino开发板的应用后,教师可引导学生熟悉Makeblock for Scratch软件,让学生直接打开此软件,熟悉其操作,全面了解软件的基本内容。
  第四步,完成引导式教学后,教师需要在接下来的教学环节中培养学生的动手实践能力,让学生亲自将软件和硬件连接起来,学习连接操作。当学生连接完成后,教师可让学生启动Arduino开发板,应用Arduino IDE编辑器,学会在编辑器中導入代码。
  第五步,学生导入代码之后,教师引导其将代码打开并检验编程效果,然后上传保存。
  第六步,学生操作完成后,教师采用科学的评价方式来评价创客活动,需要注意的是,教师要多鼓励学生。
  上述教学中,学生的动手能力得到有效提升,主观能动性得到充分发挥,并能将理论知识有效应用于实际。教师要做好引导角色,根据学生的实际学习情况,对知识点进行一定的延伸,鼓励学生多思考、多交流,学会软件硬件通信的核心方法,并做到举一反三。
  基于Scratch的小学信息技术创客活动,在设计过程中一定要联系学生的实际,采用多样化的教学方法,引导学生自主探索,发散思维,提高创新能力,从而发挥创客活动的作用。
  【参考文献】
  [1]梁俊华.基于创客教育的小学信息技术课程教学项目设计研究[D].秦皇岛:河北科技师范学院,2018.
  [2]刘海武.小学信息技术课的Scratch创客教学设计[J].中国现代教育装备,2018(12).
  [3]包茜.基于核心素养培养的小学信息技术创客课程研究[J].课程教育研究,2019(6).
  [4]马楠.基于Scratch的信息技术与小学数学课程整合的实例探究[J].中小学电教:上,2017(1).
  [5]唐树秀.小学信息技术课程中创客学习活动设计与实践研究[D].南充:西华师范大学,2018.
  [6]范海晖.基于问题解决的小学Scratch学习活动设计与实施[J].教育信息技术,2016(6).
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