中小學(xué)信息技術(shù)課教學(xué)設(shè)計示范信息技術(shù)課程作為數(shù)字化時代的基礎(chǔ)素養(yǎng)課程，肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四大核心素養(yǎng)的使命。本文結(jié)合小學(xué)、初中不同學(xué)段的認(rèn)知特點，通過三個典型課例，呈現(xiàn)從教學(xué)設(shè)計到課堂實踐的完整路徑，為一線教師提供可遷移、可創(chuàng)新的教學(xué)參考。小學(xué)低年級課例：在趣味編程中啟蒙計算思維——以“Scratch繪制我的小世界”為例適用學(xué)段：3-4年級核心素養(yǎng)指向：計算思維啟蒙、數(shù)字化學(xué)習(xí)興趣激發(fā)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析本課時聚焦Scratch圖形化編程的基礎(chǔ)操作，通過“角色移動、造型切換、場景創(chuàng)作”三個層次的任務(wù)，讓學(xué)生在游戲化體驗中理解“順序執(zhí)行”的編程邏輯。低年級學(xué)生以形象思維為主，對動畫、故事充滿興趣，但抽象邏輯能力較弱。需通過可視化的積木拼接、即時反饋的效果呈現(xiàn)，降低編程學(xué)習(xí)的認(rèn)知門檻。教學(xué)目標(biāo)與重難點信息意識：能識別Scratch的核心元素（角色、舞臺、積木），感知數(shù)字化工具的創(chuàng)意表達(dá)價值。計算思維：通過積木組合實現(xiàn)角色互動，初步理解“順序結(jié)構(gòu)”的邏輯意義。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：用Scratch創(chuàng)作“我的小世界”動畫，分享創(chuàng)意并接受同伴建議。信息社會責(zé)任：遵守“尊重原創(chuàng)、合理借鑒”的編程倫理，不抄襲他人作品。教學(xué)重點：掌握“事件、運動、外觀”類積木的組合使用；教學(xué)難點：創(chuàng)意構(gòu)思與程序邏輯的融合（如“如何讓小鳥邊飛邊唱歌”）。教學(xué)過程設(shè)計（40分鐘）情境導(dǎo)入：會講故事的小貓（5分鐘）播放教師提前制作的Scratch作品《小貓的一天》（包含角色移動、造型切換、背景變化），提問：“小貓為什么會‘聽指揮’？你想讓哪個角色動起來？”引發(fā)學(xué)生對“編程控制角色”的好奇。探究學(xué)習(xí)：積木的魔法（12分鐘）任務(wù)一：認(rèn)識界面（3分鐘）學(xué)生自主探索Scratch界面，教師用“尋寶游戲”引導(dǎo)：“找到‘綠旗’積木，點擊它會發(fā)生什么？”“如何讓小貓換個表情？”任務(wù)二：小組闖關(guān)（9分鐘）發(fā)放“闖關(guān)卡”：第一關(guān)“讓小貓走直線”（組合“當(dāng)綠旗被點擊”+“移動10步”）；第二關(guān)“讓小貓?zhí)琛保ㄌ砑印跋乱粋€造型”積木，設(shè)置重復(fù)執(zhí)行）。教師巡視，重點指導(dǎo)“積木拼接的順序”（如先移動再切換造型，否則會出現(xiàn)“瞬移”）。實踐創(chuàng)作：我的小世界（15分鐘）主題任務(wù)：設(shè)計一個包含“主角、場景、互動”的動畫（如“花園里的蝴蝶”“校園的課間十分鐘”）。分層支持：基礎(chǔ)層：完成“角色移動+造型切換”；進(jìn)階層：添加“背景切換”“聲音特效”；創(chuàng)新層：設(shè)計“多角色互動”（如“小鳥飛過時，花朵綻放”）。教師角色：提供“積木組合提示卡”（如“重復(fù)執(zhí)行+移動”實現(xiàn)循環(huán)運動），針對卡頓學(xué)生進(jìn)行“一對一調(diào)試指導(dǎo)”。展示評價：編程小劇場（5分鐘）學(xué)生自愿展示作品，其他同學(xué)用“三個關(guān)鍵詞”評價（如“創(chuàng)意：蝴蝶的翅膀會變色；邏輯：花瓣綻放的順序很清晰”）。教師總結(jié)：“程序像故事一樣有‘開頭、發(fā)展、結(jié)尾’，耐心調(diào)試能讓故事更精彩！”總結(jié)拓展：編程的世界（3分鐘）回顧“從想法到作品”的流程，推薦Scratch創(chuàng)意社區(qū)，鼓勵課后用編程記錄“家庭的一天”。教學(xué)反思與改進(jìn)低年級學(xué)生對編程興趣濃厚，但創(chuàng)意表達(dá)與邏輯操作的平衡需關(guān)注?？蓛?yōu)化“任務(wù)梯度”：基礎(chǔ)任務(wù)聚焦技術(shù)操作，拓展任務(wù)開放創(chuàng)意空間。同時，需培養(yǎng)學(xué)生“調(diào)試程序的耐心”，可通過“錯誤案例分析”（如積木拼接錯誤導(dǎo)致角色不動）強化邏輯意識。小學(xué)高年級課例：數(shù)據(jù)的力量——校園垃圾分類調(diào)查與可視化表達(dá)適用學(xué)段：5-6年級核心素養(yǎng)指向：信息意識深化、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力提升教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析本課時圍繞“數(shù)據(jù)收集-整理-可視化”的完整流程，以“校園垃圾分類”為真實情境，引導(dǎo)學(xué)生用問卷星、Excel、Datawrapper等工具解決實際問題。高年級學(xué)生具備文字處理基礎(chǔ)，邏輯思維增強，但數(shù)據(jù)設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性、分析的深度需引導(dǎo)。需結(jié)合“環(huán)?！鄙鐣h題，激發(fā)學(xué)生用數(shù)據(jù)“發(fā)聲”的責(zé)任感。教學(xué)目標(biāo)與重難點信息意識：感知“數(shù)據(jù)是解決問題的工具”，能從生活場景中確定調(diào)查主題（如垃圾分類現(xiàn)狀）。計算思維：設(shè)計問卷邏輯（避免歧義、誘導(dǎo)性問題），分析數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)（如投放正確率與宣傳頻率的關(guān)系）。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：用工具整理數(shù)據(jù)，創(chuàng)作可視化圖表（柱狀圖、餅圖），清晰表達(dá)觀點。信息社會責(zé)任：關(guān)注環(huán)保議題，用數(shù)據(jù)支持行動建議（如“增設(shè)可回收物投放點”）。教學(xué)重點：設(shè)計有效問卷，選擇合適的可視化類型；教學(xué)難點：數(shù)據(jù)的合理分析（如“投放正確率低，是習(xí)慣問題還是設(shè)施問題？”）。教學(xué)過程設(shè)計（45分鐘）情境導(dǎo)入：被忽視的垃圾（5分鐘）播放校園垃圾堆放的照片+數(shù)據(jù)對比（“我校每月產(chǎn)生垃圾X噸，其中可回收物占比僅X%”），提問：“如何用數(shù)據(jù)說明問題？我們來做個小調(diào)查！”探究學(xué)習(xí)：問卷與數(shù)據(jù)的秘密（12分鐘）任務(wù)一：問卷設(shè)計（7分鐘）小組討論“垃圾分類調(diào)查”的維度（類型、地點、投放行為），教師用“問題診所”引導(dǎo)：“‘你喜歡垃圾分類嗎？’這個問題能得到有效數(shù)據(jù)嗎？”（優(yōu)化為“你在食堂投放廚余垃圾時，是否會分類？”）。任務(wù)二：數(shù)據(jù)收集（5分鐘）用問卷星發(fā)布問卷，收集班級同學(xué)的回答，導(dǎo)出數(shù)據(jù)到Excel，學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)排序”“篩選”（如篩選“投放正確率<50%”的場景）。實踐創(chuàng)作：讓數(shù)據(jù)“說話”（18分鐘）工具選擇：Excel（基礎(chǔ)）或Datawrapper（在線），將“垃圾分類類型占比”“投放正確率”轉(zhuǎn)化為圖表。創(chuàng)作要求：圖表類型：柱狀圖展示“各區(qū)域投放正確率”，餅圖展示“垃圾類型占比”；信息表達(dá)：添加標(biāo)題、圖例，用“數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)+建議”撰寫分析報告（如“教學(xué)樓投放正確率最低，建議增加宣傳海報”）。教師支持：提供“可視化模板”（如Excel圖表美化技巧），針對“數(shù)據(jù)解讀困難”的小組，引導(dǎo)“對比分析”（如“食堂與教學(xué)樓的投放正確率差異，可能的原因是什么？”）。展示評價：數(shù)據(jù)發(fā)布會（7分鐘）小組展示圖表與報告，互評“數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性”“建議可行性”（如“建議‘增設(shè)投放點’，是否考慮了成本？”）。教師總結(jié)：“數(shù)據(jù)是客觀的，但分析需要‘追問為什么’，這樣的建議才更有力量！”總結(jié)拓展：數(shù)據(jù)的世界（3分鐘）回顧“調(diào)查-分析-建議”的流程，推薦國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)平臺，鼓勵調(diào)查“家庭一周垃圾產(chǎn)生量”并分析。教學(xué)反思與改進(jìn)學(xué)生對數(shù)據(jù)收集積極性高，但問卷設(shè)計易出現(xiàn)漏洞（如問題重復(fù)、選項不全）。需提前示范“優(yōu)秀問卷結(jié)構(gòu)”（如“問題明確、選項互斥”）?？梢暬ぞ叩牟僮餍璺植讲鸾猓ㄏ茸鰣D表，再美化，最后解讀），避免學(xué)生因“工具復(fù)雜”放棄深度分析。初中課例：開源硬件與智能生活——基于Arduino的智能澆花系統(tǒng)設(shè)計適用學(xué)段：7-9年級核心素養(yǎng)指向：計算思維進(jìn)階、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力深化教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析本課時圍繞Arduino開源硬件，通過“硬件連接-程序編寫-系統(tǒng)調(diào)試”的項目式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“感知-決策-執(zhí)行”邏輯。初中生具備一定邏輯思維，喜歡動手實踐，但硬件連接的嚴(yán)謹(jǐn)性、程序調(diào)試的耐心需培養(yǎng)。需結(jié)合“節(jié)水農(nóng)業(yè)”等真實問題，激發(fā)學(xué)生的工程思維。教學(xué)目標(biāo)與重難點信息意識：感知物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用場景（如智能灌溉、環(huán)境監(jiān)測），識別傳感器（濕度）、執(zhí)行器（水泵）的功能。計算思維：用C語言編寫“讀取傳感器數(shù)據(jù)-條件判斷-執(zhí)行動作”的邏輯，理解“if-else”語句。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：團(tuán)隊合作完成硬件搭建與程序調(diào)試，優(yōu)化系統(tǒng)（如添加定時功能、手機(jī)控制）。信息社會責(zé)任：關(guān)注農(nóng)業(yè)節(jié)水問題，思考技術(shù)對生活的改善（如“如何讓山區(qū)農(nóng)田更高效用水？”）。教學(xué)重點：Arduino硬件的正確連接；編寫“if-else”語句實現(xiàn)自動澆花邏輯；教學(xué)難點：傳感器數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)（如濕度閾值的設(shè)定），硬件與軟件的協(xié)同調(diào)試。教學(xué)過程設(shè)計（60分鐘）情境導(dǎo)入：沙漠里的智能灌溉（5分鐘）播放“以色列節(jié)水農(nóng)業(yè)”的視頻，提問：“如何用技術(shù)解決‘忘記澆花導(dǎo)致植物枯萎’的問題？”展示Arduino套件（主板、傳感器、水泵），引發(fā)學(xué)生對“智能系統(tǒng)”的好奇。探究學(xué)習(xí)：硬件與代碼的對話（15分鐘）任務(wù)一：硬件連接（8分鐘）小組合作完成“土壤濕度傳感器”（VCC接5V，GND接地，信號接A0）與“水泵繼電器模塊”（VCC接5V，GND接地，信號接D9）的連接，教師用“接線示意圖”強調(diào)“防短路”（如杜邦線顏色對應(yīng)）。任務(wù)二：代碼初探（7分鐘）打開ArduinoIDE，上傳“讀取傳感器數(shù)值”的示例代碼，通過串口監(jiān)視器觀察“干燥土壤（數(shù)值高）”與“濕潤土壤（數(shù)值低）”的差異，理解“模擬量”的概念。實踐創(chuàng)作：智能澆花系統(tǒng)（25分鐘）項目任務(wù)：設(shè)計“自動澆花系統(tǒng)”——當(dāng)土壤濕度<閾值（如300），水泵啟動5秒；否則停止。小組分工：硬件組：檢查接線，確保傳感器、水泵與主板連接正確；軟件組：編寫代碼（含“if-else”語句、延時函數(shù)）；調(diào)試組：測試不同土壤濕度下的系統(tǒng)反應(yīng)，調(diào)整閾值（如干燥土壤數(shù)值為400，濕潤為200，閾值設(shè)為300）。教師支持：提供“故障排查表”（如“水泵不轉(zhuǎn)，檢查接線？代碼邏輯？”），針對“程序報錯”的小組，引導(dǎo)“分步測試”（先測傳感器數(shù)據(jù)，再測水泵單獨運行，最后整合）。展示評價：科技小展臺（10分鐘）小組演示系統(tǒng)運行，互評“穩(wěn)定性”“創(chuàng)意拓展”（如“添加藍(lán)牙模塊，用手機(jī)控制澆花”）。教師總結(jié)：“物聯(lián)網(wǎng)項目需要‘硬件+軟件+創(chuàng)意’的融合，迭代優(yōu)化是工程師的必備思維！”總結(jié)拓展：技術(shù)的溫度（5分鐘）回顧“感知-決策-執(zhí)行”的物聯(lián)網(wǎng)邏輯，推薦DFRobot創(chuàng)客社區(qū)，鼓勵設(shè)計“智能寵物喂食器”“環(huán)境監(jiān)測儀”等作品。教學(xué)反思與改進(jìn)硬件連接的錯誤率較高，需分組配備“接線助手”（示意圖+常見錯誤提示）。程序調(diào)試需強調(diào)“分步測試”，避免學(xué)生因“系統(tǒng)崩潰”產(chǎn)生挫敗感?？稍鲈O(shè)“創(chuàng)意墻”，展示學(xué)生的拓展想法（如“結(jié)合天氣預(yù)報，雨天自動停止?jié)不ā保?，激發(fā)持續(xù)創(chuàng)新。教學(xué)設(shè)計的共性原則與未來展望三個課例雖學(xué)段、內(nèi)容不同，但均遵循“目標(biāo)錨定核心素養(yǎng)、情境貼近真實生活、實踐分層遞進(jìn)、評價多元開放”的原則：目標(biāo)導(dǎo)向：將核心素養(yǎng)拆解為可觀察、可操作的學(xué)習(xí)目標(biāo)（如“計算思維”對應(yīng)“程序邏輯理解”）；情境驅(qū)動：從“小貓動畫”“校園垃圾”“澆花煩惱”等真實場景切入，讓技術(shù)學(xué)習(xí)有意義；實踐分層：基礎(chǔ)任務(wù)保障全員參與，拓展任務(wù)滿足個性需求（如Scratch的