小学信息科技实验教学的设计与实施

引 言：步入数字化时代，信息科技已深度融入人们生活的点点滴滴，小学信息课程成为学生接触信息科技的启蒙开端，开展信息科技教育在培养学生信息素养、创新能力以及适应未来社会能力方面的作用不容小觑。实验教学凭借其特有的实践性与探究性，能让学生在实际体验里掌握信息科技知识与技能，激起学习热情，提升其运用理论知识解决问题的能力。基于此，如何科学合理地做好小学信息科技实验教学的设计与实施工作，成为广大教育工作者必须深入思考的难题。

一、小学信息科技实验教学的设计原则

1.实用性原则

信息科技知识跟现实生活紧密挂钩，实验教学内容应贴合学生的生活实际，有实用的特性。如“完善坐姿提醒器”实验，是基于对本校学生的视力调查以及学生视力的实际情况。

2.实践性原则

小学生对事物好奇度高，对新鲜东西兴致勃勃，特别是六年级的学生已经具有了很强的动手能力和逻辑推理能力。因此在实验教学的设计过程里，要充分考虑学生的年龄特质，尽可能的给学生留有充足的动手操作和思考的时间。比如在“编写程序”环节，让学生根据坐姿提醒器的设计意图完成对应的算法流程图，使其主动投入实验的积极性，让学生在轻松恬适的氛围中感受信息科技的魅力[1]。

3.层次性原则

小学生认知水平跟学习能力存在不同，进行实验教学设计时应遵循层次性原则，编排难度层次多样的实验任务。a 层次学生适合开展基础实验，协助学生掌握基本操作技能与知识，如“完成指令模块的拖动”实验。b 等级学生需要于基础实验基础之上展开，增强学生的综合应用本领和创新思维，如开展“为掌控版添加文字显示”实验。c等级学生可拓展实验，为能力较好的学生提供探索空间，类似“根据测量数据修改参数”这样的实验。采用分层式的设计，满足不同层级学生的学习需求。

4.安全性原则

信息科技实验牵扯计算机、网络等设备、技术，存在一定的安全方面隐患，在进行实验设计时，需充分顾及安全性，保证实验环境安全无虞。如计算机设备正常工作、网络环境稳定等方面，引领学生树立恰当的网络安全意识，在实施网络操作相关实验的时候，指引学生遵守网络条例，不轻易去浏览不良内容，守护好个人的隐私。

二、小学信息科技实验教学设计思路

1.实验准备阶段（1）明确实验目

教师按照教学大纲和学生的实际情形，确立清晰、具体、可实际操作的实验目标。

（2）准备实验材料

确认计算机设备性能，软件已安装齐全且正常工作。实验指导手册应简洁直白，包含实验流程步骤、操作的主要要点、需要留意的事项等内容，便于学生自主去学习和操作。

（3）学生分组

按照学生的学习能力、性格特点等特性进行合理分组，4 - 6 人编成一组，小组内各位成员分工明晰。

2.实验讲解阶段（1）引入实验主题

教师借助生动有趣的形式引入实验主题，激活学生的兴趣和好奇情绪，可采用故事导入、情境创设等方法。（2）讲解实验原理和操作方法

教师对实验涉及的信息科技知识与操作方法进行详细讲解，使学生理解实验的原理跟步骤，就一些复杂的操作而言，可以实施示范演示。例如，讲 图像处理软件内“图层”的概念及使用方法之际，教师借助实际操作演示，让学生直观地目睹不同图层叠加产生的成效，以及怎样对图层开展编辑、调整之类的操作。讲解的时候里，应留意语言简明易懂，多采用比喻、类比等方式让学生把握抽象概念。

（3）强调实验注意事项

向学生着重说明实验过程里的安全注意事项、操作规范与实验纪律。如在使用计算机设备之际，切勿胡乱插拔硬件设备。处于网络实验进行阶段，不可去访问非法网站等，告知学生爱护实验设备，保证实验环境整洁不杂乱等。

3.实验操作阶段（1）学生自主操作

学生按照实验指导手册和老师讲授的内容，实施自主实验操作。在实施操作期间，勉励学生主动思索，遇到难题先靠自己尝试解决，增进学生自主学习与解决问题的能力。

（2）教师巡视指导

教师在学生实验的过程中巡回走动，实时发现学生存在的问题并开展指导，针对个别学生暴露出的问题，做个性化的辅导；面对学生的共性问题，可对其集中讲解，留意学生的操作规范与实验推进状况，促使实验顺利开展。例如学生做“网页制作”实验时，教师巡视的时候发现部分学生在网页布局里存在困难，可针对这一难题，再次进行简易的示范及讲解，协助学生解决掉难题。

（3）小组合作交流

勉励小组内成员开展合作沟通，分享参与实验的心得跟经验，凭借合作探讨，学生可相互借鉴学习，提高实验的成效与质量。

4.实验总结阶段（1）学生汇报实验成果

各个小组派遣代表汇报实验成果，呈现实验弄好的作品，并说明实验过程里遇到的问题及应对办法，增强学生的表达及展示能力，同时还能让其他小组的学生学到不同的思路与方法。

（2）教师评价与总结

教师对学生实验成果实施评价，评价内容囊括实验作品质量、学生的操作能力、团队合作表现、创新思维等方面，评价得客观公正，主要采用鼓励方式，同时指出存在的问题跟缺陷，然后给出针对性的改进建议。

三、实施案例

案例名称：“完善坐姿提醒器”实验。

实验目标：

1.能将制作坐姿提醒控制系统分解为“分析问题、连接硬件、设计算法、编程验证及调试程序”等一系列步骤，能通过编程验证算法。

2.在制作坐姿提醒器的过程中，体验运用信息科技、数学、科学等学科知识解决问题的方法和步骤。

3.通过小型系统的制作，提升学生运用过程与控制系统的方法发现问题、分析问题和解决问题的能力

实验准备：计算机实操教室，要让每台计算机装上图形化编程软件mind+；微课视频；筹备实验指导手册；学生分组，每组 4 人。

指导手册如下：

1. 设计坐姿提醒器方案（图1）

1.坐姿提醒器有 功能；

2.坐姿提醒器可以放在 进行使用；

3.当坐姿提醒器发现 到 的距离小于 cm时，坐姿提醒器会发出声音，灯光（选择一个）提醒，反之，坐姿矫正器则不会发出提醒，

2.了解坐姿提醒系统的运行过程

3.选择合适的实验器材，填写表格（表1）

4.根据连接示意图，搭建坐姿提醒器（图2、图3）

实验讲解阶段：教师借助展示一些为保护视力研发的坐姿提醒器案例，引入该实验主题，挑起学生的兴趣，细致说明掌控板与扩展板、掌控版与主机的链接方式，图形化编程软件中各指令模块的作用、添加方式以及修改参数操作规程，并实施示范演示，强调在操作过程中需确保硬件的连接精确无误、程序编写正确、参数设置的合理性。

实验操作阶段：

1. 设计“提醒器”算法：学生根据“坐姿提醒器”设计思路、运行过程，思考并补充算法流程。

2。拖动指令模块：为实现坐姿提醒功能，学生运用图形化编程软件，编写如图5 所示参考程序。

3.完善程序：学生借助“知识库”的内容，完善程序。

4.上传程序：学生将完善后的程序上传至掌控板中，验证作品是否能实现想要的功能。

5.调试程序：学生结合具体的使用场景和使用对象，优化程序，让作品能够实现提醒坐姿的功能。

6：教师四处巡查指导，及时处理学生碰到的难题。

实验总结阶段：各个小组把自己做的坐姿提醒器予以展示，介绍提醒器的设计原理、链接设备的过程以及制作期间的经验和麻烦，教师对各个小组作品进行评判，从合理性、技术运用的熟练程度等方面打分。同时给予赞扬与激励，就学生作品中出现的问题，诸如提醒器的摆放位置、程序与身高不匹配之类，开展总结梳理分析，给出改进办法。

实验效果：借助问卷星调查网站，统计与分析学生对本节课的接受程度，为下次实验的优化做好充分的准备。

参考文献：[1]《义务教育信息科技新课标（2022 年版）》