□甘肅省張掖市臨澤縣濱河小學(xué) 嚴(yán)麗娟
社會的發(fā)展離不開創(chuàng)新型人才,而小學(xué)階段學(xué)生的思維非?;钴S,是發(fā)展其創(chuàng)新思維和能力的關(guān)鍵階段,因此小學(xué)教育階段非常重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,信息化創(chuàng)意智造對學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展具有重要意義,在應(yīng)用創(chuàng)意智造進行教學(xué)的過程中,教師不僅可以從現(xiàn)代化的教學(xué)理念、平臺等角度出發(fā),還可以從學(xué)生能力、發(fā)展需求等角度出發(fā),設(shè)計多元化的教學(xué)活動,重點培養(yǎng)并提高小學(xué)生創(chuàng)新能力。
STEM 教育應(yīng)用在小學(xué)課堂教學(xué)中,為學(xué)生信息化創(chuàng)意智造學(xué)習(xí)提供智能化平臺,包括學(xué)生創(chuàng)意轉(zhuǎn)變、技術(shù)挑戰(zhàn)等,促使學(xué)生從實踐、交流、創(chuàng)新以及共享中學(xué)習(xí)知識,滿足學(xué)生對創(chuàng)新課堂教學(xué)的需求,促使學(xué)生熱衷于設(shè)計、創(chuàng)意、制造等活動,真正成為課堂教學(xué)的主人,敢于創(chuàng)新、積極分享,并且喜歡制造。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中融入信息化創(chuàng)意智造理念,將其應(yīng)用在教學(xué)實踐中,找到合適的切入點,使其與各學(xué)科之間形成良好的融合,實現(xiàn)教學(xué)方式、活動形式以及教學(xué)評價等方面的創(chuàng)新。各學(xué)科在使用STEM教育時,設(shè)計科學(xué)的創(chuàng)客教育活動,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠不斷地經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、分析以及解決問題等過程,從而有效培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新意識和能力。學(xué)校應(yīng)充分利用自身的資源,在各學(xué)科中滲透STEM教育,創(chuàng)新傳統(tǒng)教學(xué)模式,優(yōu)化學(xué)生獲取信息的方法,并且提高學(xué)生獲取信息的效果。
STEM 教育包括科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)多學(xué)科融合,是綜合性教育,將其應(yīng)用在教育中的主要特點是跨學(xué)科性、體驗性、設(shè)計性、協(xié)作性、趣味性、實證性、藝術(shù)性、技術(shù)增強性以及情境性等。在小學(xué)生創(chuàng)新能力提高的教學(xué)中應(yīng)用該方法,可取得良好的效果。例如,在信息技術(shù)的支持下,教師設(shè)計問題情境,努力將各學(xué)科知識融合起來,而不是將其限制在一個特定的學(xué)科上,重點在于解決問題,實現(xiàn)多學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。與此同時,由于STEM 教育還具有趣味性和協(xié)作性等特點,教師設(shè)計的情境還可以從游戲、合作等角度著手,使學(xué)生在快樂的心態(tài)下學(xué)習(xí)知識,并且在學(xué)習(xí)過程中積極交流、討論,互相交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗,學(xué)習(xí)他人的思維等,以便提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。
信息化創(chuàng)意智造的教學(xué)中,教師可以設(shè)計趣味性的編程教學(xué),以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力。隨著社會對人才需求的變化、教學(xué)理念以及內(nèi)容、方法等方面的變化,計算機教學(xué)成為重點課程,并且在小學(xué)階段也設(shè)置了計算機能力測評,而在學(xué)生掌握一定計算機基礎(chǔ)的情況下,編程教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的重要課程。例如,教師利用Scratch 進行趣味編程教學(xué),設(shè)計一款大魚吃小魚的游戲。首先,教師打開游戲界面進行現(xiàn)場演示教學(xué),設(shè)計具有吸引力的教學(xué)情境,使學(xué)生對編程產(chǎn)生濃厚的興趣,使其體驗到編程的奇妙之處,進而產(chǎn)生強烈的創(chuàng)作欲望,提升創(chuàng)意智造教學(xué)效果。其次,以小組為單位對游戲的制作流程進行詳細(xì)分析,理清創(chuàng)作思路,確定游戲角色、舞臺背景、角色腳本等,以此針對學(xué)生獨立設(shè)計能力、創(chuàng)新能力以及統(tǒng)籌規(guī)劃能力,使其在學(xué)習(xí)中體驗到樂趣。最后,通過計算機編程的方式實現(xiàn)“大魚吃小魚”,并且促使學(xué)生在解決問題的過程中能夠有機會在合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)以及探究性學(xué)習(xí)等活動中能不斷發(fā)現(xiàn)問題,通過再次分析學(xué)會解決問題。在編程學(xué)習(xí)的過程中,很多學(xué)生都會經(jīng)歷一次次的失敗、創(chuàng)新,最終才能實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo),而在這個過程中,學(xué)生的創(chuàng)新能力會逐漸提升。由此可見,小學(xué)生創(chuàng)新能力提高的教育中利用信息化創(chuàng)意智造,設(shè)計趣味編程教學(xué)活動,可取得良好的效果。
創(chuàng)意智造在教學(xué)中落實的基礎(chǔ)是信息技術(shù),而目前我國的信息技術(shù)發(fā)展態(tài)勢良好,在各行業(yè)中的應(yīng)用廣泛,并且促進各行業(yè)快速發(fā)展,小學(xué)教育也在信息技術(shù)的支持下取得顯著進步,尤其是創(chuàng)意智造項目的應(yīng)用,在促進學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展方面具有顯著效果。
在信息化創(chuàng)意智造的教學(xué)中,無法單純地通過幾個簡單的獲獎作品、幾個科學(xué)技術(shù)興趣小組保證活動的落實。因此,創(chuàng)意智造可以與各學(xué)科結(jié)合,利用創(chuàng)意智造所具有的探究性、開放性、體驗性以及創(chuàng)新性等優(yōu)點,結(jié)合各學(xué)科的探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)以及自主學(xué)習(xí)等方式,使學(xué)生敢于在學(xué)習(xí)過程中大膽設(shè)計、敢于制作、樂于分享,拓寬學(xué)生的思維,促使學(xué)生在交流過程中產(chǎn)生思維碰撞,感受學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識帶來的快樂。從目前小學(xué)教學(xué)情況來看,信息化創(chuàng)意智造已經(jīng)在科學(xué)課、微機課、數(shù)學(xué)課、美術(shù)課、實踐活動等課程中廣泛應(yīng)用,且取得的實際效果較好,學(xué)生的創(chuàng)新能力也能得到有效發(fā)展。例如,在實踐活動中應(yīng)用創(chuàng)意智造項目,教師可以結(jié)合學(xué)生的實踐能力、掌握的知識等,選擇合適的主題進行信息化設(shè)計,體現(xiàn)出對信息技術(shù)的應(yīng)用,也鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。在實踐活動中,創(chuàng)意智造主題可以是自動感應(yīng)燈、機器人、感應(yīng)門以及旋轉(zhuǎn)音樂盒等主題作品的設(shè)計與制作,這樣的實踐活動能夠有效激發(fā)學(xué)生創(chuàng)意智造的興趣,還能夠增加學(xué)生對信息技術(shù)、智能技術(shù)在生活中的應(yīng)用方向,使其利用自己的創(chuàng)新思維設(shè)計并制作出能夠應(yīng)用在生活中的作品。
信息化創(chuàng)意智造與各學(xué)科的結(jié)合是信息化教學(xué)發(fā)展、學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的重要途徑之一,需要教師之間積極溝通,將各學(xué)科知識融合起來,使創(chuàng)意智造項目更具有科學(xué)性與合理性,并且要能夠激發(fā)學(xué)生對項目的興趣,才能促使學(xué)生自主參與到項目的設(shè)計和制作中,進而發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,實現(xiàn)信息化創(chuàng)意智造在小學(xué)教育階段的應(yīng)用價值。
從想象力角度提高學(xué)生創(chuàng)新能力的過程中,教師可以充分利用信息化創(chuàng)意智造激發(fā)學(xué)生想象力,借此達到提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教育目的。首先,教師可以從針對性想象的角度培養(yǎng)學(xué)生。小學(xué)階段的數(shù)學(xué)、語文等學(xué)科的教學(xué)中,有很多知識都需要教師激發(fā)學(xué)生針對性想象力,使其在學(xué)習(xí)過程中勾畫出畫面,并將其與創(chuàng)意智造結(jié)合。例如,學(xué)生在閱讀到某一段話會不自覺地在腦海中勾畫其畫面,而教師在利用創(chuàng)意智造激發(fā)學(xué)生針對性想象力的過程中,可以針對要設(shè)計的作品進行描述,促使學(xué)生對其展開想象,而后利用信息技術(shù)進行設(shè)計,結(jié)合掌握的教學(xué)資源,制作自己設(shè)計的產(chǎn)品,從而促使學(xué)生的想象力得到發(fā)展?;蛘呤菍?chuàng)意智造與數(shù)學(xué)結(jié)合,設(shè)計口算訓(xùn)練程序。在設(shè)計口算訓(xùn)練程序設(shè)計時,可以對其進行詳細(xì)描述,包括口算習(xí)題的數(shù)值范圍、習(xí)題量、難度遞增等,設(shè)計成闖關(guān)游戲。而學(xué)生則會在文字描述的基礎(chǔ)上設(shè)計程序,并且在設(shè)計過程中體會在應(yīng)用計算機知識、編程知識以及數(shù)學(xué)知識的樂趣。其次,重點激發(fā)學(xué)生延伸性想象力。在利用信息化創(chuàng)意智造項目激發(fā)學(xué)生延伸性想象力的過程中,教師可以使用多媒體技術(shù),呈現(xiàn)出相關(guān)的畫面,鼓勵學(xué)生按照畫面內(nèi)容進行編程;同時,結(jié)合教師提供的畫面內(nèi)容進行拓展延伸,豐富編程內(nèi)容,這樣學(xué)生的想象力和創(chuàng)新能力才能夠得以提升。最后,培養(yǎng)學(xué)生的逆向性想象力。這是一種逆向思維能力,是學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在信息化創(chuàng)意智造培養(yǎng)學(xué)生逆向性想象力的過程中,需要增加對學(xué)生的了解,了解學(xué)生當(dāng)前的思維能力、信息技術(shù)掌握情況等,設(shè)計科學(xué)的項目,通過學(xué)生的設(shè)計與制作培養(yǎng)的逆向性想象力,最終實現(xiàn)提高其創(chuàng)新能力的目的。例如,從智能家居的角度出發(fā),利用當(dāng)前手機可以控制電視、電冰箱、吸油煙機等設(shè)備作為引出資料,增加學(xué)生對智能家居的認(rèn)識,進而從創(chuàng)意智造的角度解析智能化家居的設(shè)計思路,如臺燈、門禁等,關(guān)鍵鼓勵學(xué)生敢于創(chuàng)新、積極思考,使學(xué)生能從逆向思維的角度思考生活中智能產(chǎn)品的類型和作用,而后在這個基礎(chǔ)上自主展開構(gòu)想設(shè)計,從而高效發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。
提高小學(xué)生的創(chuàng)新能力時,學(xué)校要提供便利條件,充分利用信息化創(chuàng)意智造方法,可以從學(xué)生身邊的材料著手,設(shè)計科學(xué)的創(chuàng)意智造項目。學(xué)生日常生活中有很多材料適合用來組織實踐活動,對其加以信息化處理,就能夠成為很好的創(chuàng)意智造產(chǎn)品,而學(xué)生的創(chuàng)新能力在這個過程中能夠得到良好的發(fā)展。例如,“回聲”是生活中常見的現(xiàn)象,教師可以組織學(xué)生分析自己生活中遇見過的回聲現(xiàn)象,總結(jié)產(chǎn)生回聲的必要因素,進而在信息技術(shù)的支持下編寫程序、設(shè)計背景,體驗不同情境下的回聲,感受不同條件下回聲的差異性,并且激發(fā)學(xué)生對編程的興趣。學(xué)生想要設(shè)計合乎邏輯、符合現(xiàn)實的創(chuàng)意智造產(chǎn)品,就需要認(rèn)真觀察生活、體驗生活,然后才能將生活與信息技術(shù)、智能技術(shù)結(jié)合起來,進而改變生活、改善生活質(zhì)量,而學(xué)生的創(chuàng)新能力也能夠真正發(fā)揮出作用,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度以及價值觀、人生觀等?;蛘呤抢蒙钪谐R姷闹参镞M行編程,即模仿動畫片中的形象和故事情節(jié),將植物擬人化,利用植物之間的對話教授知識、講述人生哲理等。這樣就需要教師組織并指導(dǎo)學(xué)生利用自己掌握的信息技術(shù)知識和編程知識賦予植物以人的特點,要會動、會說、會笑等,拓展學(xué)生的思維,提高創(chuàng)意智造教學(xué)效果,進而提高學(xué)生創(chuàng)新能力。
編程是小學(xué)教育中利用信息化創(chuàng)意智造培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。對此,學(xué)校和教師可以組織科學(xué)技術(shù)興趣小組,并且從中選擇創(chuàng)新意識較強、動手操作能力較強的學(xué)生學(xué)習(xí)編程。“Mind+Win_V1.5.1”這個程序的學(xué)習(xí),可以在創(chuàng)意智造中開展micro:bit 造物粒子制作活動,教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的速度很快,甚至是超過教師。有的學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)教材內(nèi)容,并且很快完成學(xué)習(xí),進入自動控制裝置的自主設(shè)計和制作階段,甚至有的學(xué)生能夠通過短短2 個月的練習(xí)后就參加比賽活動并獲得獎項。以設(shè)計生日禮物為例,使用變速風(fēng)扇、呼吸燈、具有閃爍功能的LED 燈、音樂盒、電子蠟燭以及炫彩燈帶等元件進行設(shè)計,其中的LED 代表蠟燭,當(dāng)吹滅蠟燭時LED 燈隨之熄滅;隨后炫彩燈帶依次發(fā)出不同的顏色,并且在此時播放音樂;設(shè)置一個按鍵,當(dāng)按下時就會播放已經(jīng)錄好的祝福話語,此時電機開始工作,音樂盒上的小動物開始旋轉(zhuǎn);當(dāng)完成祝福語的播放后,不同顏色的“心”動起來。將信息化編程與BOSON 電子積木結(jié)合起來,學(xué)生可以在短時間內(nèi)利用配套套盒中的元件設(shè)計和制作出有創(chuàng)意的作品。
當(dāng)今社會對創(chuàng)新人才的需求很高,各階段的教學(xué)也更加重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高,而信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用取得良好的效果,在學(xué)生創(chuàng)新能力提高方面也有顯著作用。同時,BOSON 電子積木的設(shè)計具有模塊化特點,簡潔且直觀,加上在外觀設(shè)計上使用卡通場景,整個課程的教學(xué)是以故事串聯(lián)起來,既能夠激發(fā)學(xué)生動手積極性,又能夠使學(xué)生感受到創(chuàng)意智造項目的樂趣,從而積極參與具體的活動。而在學(xué)生學(xué)習(xí)、設(shè)計和制作的過程中,學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力也能夠得到顯著提升,便于實現(xiàn)利用信息化創(chuàng)意智造提高學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)。因此,在小學(xué)階段的教育中,可以將信息化編程與BOSON 電子積木進行充分結(jié)合。
信息化創(chuàng)意智造的合理應(yīng)用有利于提高小學(xué)生創(chuàng)新能力,但需要教師選擇合適的主題,才能保證學(xué)生參與熱情,進而保證創(chuàng)意智造效果和質(zhì)量。適合小學(xué)階段教育實際情況的創(chuàng)意智造主題有很多,關(guān)鍵在于對可編程軟件的使用,讓學(xué)生可以將自己想象的產(chǎn)品以DIY 的形式設(shè)計并呈現(xiàn)出來,體現(xiàn)出產(chǎn)品的智能化,也體現(xiàn)出當(dāng)前社會對人才類型與能力的需求。例如,無人機表演、機器人滅火、機器人舞蹈、空中救援、FLL 信息時代以及人行道闖紅燈智能報警系統(tǒng)等。信息技術(shù)在人們生活的很多方面都有著廣泛的應(yīng)用,在不同領(lǐng)域中發(fā)揮的作用也會有所不同,能夠設(shè)計和制造的產(chǎn)品類型也會存在很大的差異性,而教師在應(yīng)用信息化創(chuàng)意智造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的同時,也可以從信息技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用方面入手,選擇合適的創(chuàng)意智造主題,既要保證激發(fā)學(xué)生興趣,又要體現(xiàn)出對信息技術(shù)的合理應(yīng)用,體現(xiàn)出現(xiàn)代化技術(shù)、智能化技術(shù)在各個領(lǐng)域中的優(yōu)勢。
信息化創(chuàng)意智造在小學(xué)教育中的應(yīng)用,既可以提高學(xué)生創(chuàng)新能力,又能夠促使學(xué)生更多地關(guān)注信息技術(shù)、智能技術(shù)在生活中的應(yīng)用,使學(xué)生明白生活的變化在很大程度上是依靠信息技術(shù)實現(xiàn)的。同時,創(chuàng)意智造具有互動性、趣味性等特點,能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)和完成任務(wù)的過程中獲得愉悅的體驗。創(chuàng)新能力是社會發(fā)展對人才的必然要求,也是學(xué)生發(fā)展不可缺少的能力,因此教師要注意合理應(yīng)用信息化創(chuàng)意智造項目,重點發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。