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小学信息技术学科未来课程开发与教学实践探究

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摘要：信息技术是以计算机技术、通信技术、微电子技术为依托和支撑的信息获取、传输和处理的技术，它以信息为主要研究对象，着眼于信息的运动规律的研究。在小学信息技术学科教学中，受到传统应试教育的影响，主要是教师讲授、学生被动接受的模式，这种集中式、讲授式的教学在较大程度上遏制了学生个性化的发展，不利于培养小学生的创造性思维和能力，为此要重视小学信息技术学科未来课程的开发和教学实践，关照小学生自我发展的需求趋势，结合小学生的心理和智力特点，进行积极、深入的研究。

关键词：小学信息技术；未来课程；教学实践

在大力倡导学生素质教育的时代背景下，传统的小学信息技术学科教育显现出禁锢学生创造性思维的缺陷和不足，为了提升小学信息技术学科未来课程开发和教学实践效果，可以引入CDIO工程教育培养理念和思想，使之成为小学信息技术学科未来课程的校本化内容，更好地提升小学生的信息学科素养和能力。

一、CDIO模式的小学信息技术未来课程教学模型

所谓CDIO是指包涵构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）的一种学习模式，它覆盖产品研发、运行的全生命周期，通过学生的主动实践进行学习，具有系统性、科学性和先进性的特点。基于CDIO的小学信息技术学科未来课程主要是面向中高段学生，它与面向中低段学生的基础课程共同构成小学信息技术学科课程体系，其中，面向中低段学生的基础课程致力于培育小学生的计算机基本常识、基础性操作技能；面向中高段小学生的小学信息技术学科未来课程则主要是以3D打印设备和Aduino开源硬件为依托和支撑，普及和推行Scratch等程序教学，具体的课程模块包括有3D创意设计课程、Scratch编程课程、Arduino创客课程、模型辅助等大模块。基于CDIO的小学信息技术未来课程具有极大的实操性，它是以产品项目开发为载体，进行教学活动的合理设计和实施，引领学生通过实践操作方式进行工程式的学习，在学生实践的构思、设计、实现和运作之下孵化出契合社会现实需求的产品，全面激发小学生的创造性潜能和思维，避免面对电脑的机械化模仿和操作性的学习。

二、基于CDIO模式的小学信息技术未来课程开发教学实践案例

本文重点讲述基于CDIO模式未来课程的核心课程——《Arduino创客课程》，以该课程的《智能灯控》进行未来课程教学的设计和实施：

1.实施过程

（1）具体学情的分析

《Arduino创客课程》的《智能灯控》课程面向的是中高年龄阶段的小学生，他们在前一阶段的计算机基础知识的学习中已经基本掌握了S4A软件，对于该软件的模块化编程有了一定的了解和把握，并基本掌握Arduino硬件，可以自行运用电路图设计简单的电路，运用声音传感器和蜂鸣器制作噪音提示器，具备了开展CDIO项目式学习的能力和教学要求。

（2）教学目标分析

要全面培养学生的知识与技能目标、过程与方法目标、情感态度目标，培养学生动手实践操作单片机电路和传感器连接的能力，并通过项目驱动方法和策略，开展基于CDIO工程教育模式的实践操作学习，培养学生的团队合作和创新思维的能力，全面培育和发展小学生的核心信息化素养。

2.教学过程

（1）构思（C）

精心导入视频动画，呈现出校园内楼道用灯、教室照明灯、卫生间用灯等不同场所的常亮灯现象，引发学生对于用电浪费现象的思考和討论，分析出现常亮灯的原因，表达和思索解决常亮灯的措施和方法。教师要在学生进行思考和交流的过程中，适时给予启迪和指导，可以不限定于声控灯的思路，而让学生充分发挥自己的想象，探索不同传感器的学习和运用领域的知识。

（2）设计（D）

教师可以为学生提供各种不同的场景和情境，如：冬日街灯、老年人卧室灯、社区走廊灯等，以这些不同的项目情景为研究课题，探索项目情境的解决方案，分析解决方案的可行性。如：可以指导学生思考声控灯的相关部件、实现路径、注意事项等，使学生基本了解声控灯的不同组件，掌握声控灯的代码编写及线路搭建方法，并注意设定声控灯的启动分贝、灯光照明时长等问题，更好地实现信息技术知识的储备和扩展，将传感器知识应用和迁移于现实生活问题的解决过程之中。

（3）实现（I）

学生进行分组实践，以项目清单内容为实践研究对象，进行产品的孵化和预期功能的实现，在产品的具体实现中发现设计中存在的漏洞，找寻其中存在的缺陷和不完善之处，针对性地加以改进和完善。

（4）运作（O）

各小组经过实践之后孵化出的产品要进行模拟路演，将该项目产品的设计理念、具体组件、产品实现效果进行说明和推广，并与其他小组成员进行交流和沟通，比较分析问题并加以优化和改进。

综上所述，小学信息技术学科未来课程的开发和教学实践要引入CDIO工程教育理念和模式，通过学生自由组合、教师