探索跨学科教育为信息技术学科发展赋能

唐路胜

【摘要】学科融合对于改变信息技术学科本位的现状，增强学生的创新意识，培养学生的核心素养有着重要的作用。信息技术在学校中是相对薄弱的学科，如何在学科融合中发挥积极的作用，提高学科地位，是信息技术教师需要深思的问题。在本文中，将以信息技术课程为核心，以PBL项目式学习为基础，以融合课程“点亮文化创客灯”为主题，探索基于学科融合课程的设计方法与实施策略。

【关键词】 学科融合;项目学习;信息技术

一、学科融合现状分析

分科教育是学校普遍采用的教育模式，各学科之间基本是彼此孤立的，学科教师之间缺乏联系，甚至没有联系。学科间的壁垒，成为影响学生将知识融汇贯通的主要因素，独立的学科专业知识无法解决综合类的问题。在这种分科教育的模式下，学生缺少了跨学科实践活动的平台，培养综合解题能力也成为了一句空话。经过调查研究后，发现了学生大都具有一些共性的问题：

（一）会算不会量：学生或许能运用数学知识，熟练的计算出试卷上各种几何图形的面积，但如果给他们一块真实场地去测量时，因为不规侧或斜坡等因素，导致学生的学科知识与现实状况产生了偏差，单学科技能并不能支持他们解决实际问题。

（二）会说不会做：当学生用语言表达问题时，可以描述得精彩优美。但在动手实践时，往往不知道从何下手。据调查，甚至还有部分六年级的学生，从未使用过螺丝刀、锤子等常用工具，动手实践能力非常薄弱。

（三）会想不会创：学生思维活跃，想法千奇百怪，拥有各种奇思妙想。但缺乏动手能力与实践经验，已有学科技能不足以让他们把想法创造成实物。

学科融合是多门学科的参与和介入，旨在通过多门学科资源的融合，有效地分析问题与解决问题。本文将会从学生的认知特点与学校的实际情况出发，以“点亮文化创客之灯”项目式学科融合课程为例，希望探索出既能有效提升学生的动手实践与创新能力，又符合当前教育发展需要的学科融合之路。

二、学科融合的意义与作用

《中小学综合实践活动指导纲要》中指出：“教育要基于学生已有经验和兴趣专长，打破学科界限、鼓励学生跨领域、跨学科学习。”如果将教育孤立在学科内部范围的话，会限制学科的发展道路，也背离了“合作交流、共同成长”的世界主流。在现今时代，5G网络、云平台、大数据、人工智能等各种技术拉近了人与人之间沟通的距离，学生的学习方式与思维方式也会因此而产生变革，学科融合也就应运而生。它不仅仅是指多个学科一起授课，而是真正意义上的融合，如内容、形式、理论以及教学目标与育人目标的融合。

三、学科融合的方法与策略

学科融合课程案例“点亮文化创客之灯”（以下简称为案例）主要以提高小学生的创新思维和动手能力为核心出发，将科学、美术、信息技术等学科进行课程统整。以项目式学习模式为基础，打破学科界限、重构学科之间的交融方式，探索跨学科融合课程的新方法。PBL项目式教学，是一种以学生为中心的动态学习方法，让学生们组建团队解决问题，主动探索现实世界的问题和挑战。为更好地开展融合课程，我们先组建了信息技术、美术、科学等学科的专业教师团队，通过讨论交流确定项目研究的主体框架，并开发了相应的学习资源，如课程指导纲要、教师用书、学生用书及相应的成果集等。

案例主要以开源硬件Arduino与传感器编程技术为核心、以科学学科的探索与实践方法为基础、以美术学科的设计与美工为亮点课程的融合。为体现信息技术的学科融合，我们设计以传感器的编程技术为主线，串联起项目中的各个环节。为了更有效地开展学科融合，我们也要关注融合课程的相关方法与策略。

（一）融合课程的选题方法

选题是融合课程的关键，项目主题的选定是否正确，决定了学科融合的成功与否。在选题时应该根据不同学科的专业素养、学科教材以及学生的实际情况进行研究，提炼出各学科的共性内容，融入到主题中来。融合课程的选题一般可以考虑以下几个方面：

1.在教学主题中挖掘

学科融合是为了在课堂教学中完成教学内容而使用的一种教学方式。在确立主题时要先明确教学内容的知识体系，才能确定融合点，并以教学主题为基准，精选各学科相关的知识，使之形成合力直指教学目标的达成。

2.在生活实际中发现

陶行知曾说“生活即教育”，我们可以多关注社会热点，将课本知识和社会生活中的热点问题或学生普遍关注的社会问题结合起来，引导学生关注国家时事，培养学生的信息意识，也是确立融合主题时需要思考的范畴。

3.在主题活动中提炼

建构主义理论认为“要想完成对所学知识的意义建构，最好的办法是到现实世界的真实环境中去感受，去体验”。以真实环境中开展的活动为主题，符合学生的认知规律，也容易在学校教育中实施。

（二）与国家课程相呼应的策略

教育需要遵守国家的教育方针政策。在案例中，我们首先对国家课程进行深入研究，通过对比分析各学科课程之间的“牵手点”，寻找到与课程相匹配的内容。如在科学教材中找到了电子电路、美术教材有别致灯饰、信息技术教材有Arduino机器人的课程。根据对各学科教材分析，案例中确立了以本土的省级非遗文化“上洞草龙舞”为研究文化主题贯穿整个融合课程，以智能台灯的工程方案设计来培养科学素养，以台灯材质外观设计来培养美术素养，以传感器编程技术的智能交互来培养信息素养。

（三）符合各学科的需求是基础

要让不同学科“心甘情愿”的抱团前进，就必须打造符合学科专业发展的土壤。学科融合课程要落地，关键是要落实学科所要关注的专业或焦点内容，才能提高学科融合的效率与可行性。在实践之初就对各学科的核心点进行思考，如科学的资源整合、科学设计与创新思维;美术的非遗文创、合作探索和物化实践;信息技术的人工智能、编程教育和開源硬件。只要先做好需求分析，才能让研究过程按部就班，有条不紊。

（四）迭代提升是课程融合的重点

迭代提升是课程融合的重点。只有经过不断的调整修正才能迭代出更完善的方案。在案例的研究过程中，主要经历了思考萌芽、思考发展与思考凝练三个转变阶段。

1.萌芽——多学科运用阶段

最开始，我们只是想着让不同学科尝试去做同一件事情。教师只需要按顺序授课，让学生经历各学科的知识，最后整合知识来完成造物。这个初步设计只是实现了多学科的分科运用，每位教师分别完成自身学科的知识传授，实际上还是各学科的分科教学，并没有打破学科之间的壁垒，只能算是多学科的运用阶段。

2.发展——多學科整合阶段

根据初步实践的反思，进行了部分的迭代修改。调整了以信息技术学科为主线，其他学科为辅助分支，让学生在主题式探究的过程中，将各学科的知识进行整合，最后完成综合造物过程。案例调整后，发现信息技术学科的特质太明显，并没有真正实现学科融合。学生的学习精力主要还是落在信息技术学科上。虽偶有学科知识的交叉，但学科融合不明显，只能算是多学科整合阶段。

3.凝练——多学科融合阶段

为了实现真正的学科融合，我们将各学科的知识点再次进行拆分、梳理与重构，并将其融入到各学科的教学环节中。在这个阶段里，学生以事物的发展规律为主线，通过体验、尝试、探索、合作、研究、动手、实践、融合、交流、分享、总结等活动，体验工程项目的从设想到实物落地的全过程。

四、学科融合的效果与影响

在实践造物的体验下，学生综合解题的能力得到了锻炼，在面对实际问题时，能用跨学科能力解决问题。如：五年级的小丽，为完成一个结构件，反复多次切割木板材料，因为她没有预算切割材料时所产生的损耗、没有预计板材本身的厚度、没有预留传感器布线的插孔等。她在最后的项目感受中写道“原来要测量出实物的材料尺寸，除了数学知识以外，还有很多学问要学。”

在案例实施的过程中，还可以运用问卷调查、过程评价、路演分享等方法，采集、整理并建立学生的学习数据档案。通过对学生学习数据的分析对比，发现学生在文化认识、美学设计、编程能力、合作意愿等方面均有了明显的提升。在研究的过程中，还要注重教学资源的积累与整理，为后续的再次升级做准备。也可以积极参与各类竞赛、成果化、推广与辐射等，让更多相关学科的同行或专家给予提升建议。

五、学科融合的反思与小结

在案例中，如何体现了信息技术学科的融合课程呢？回头看来，原来学科的核心素养早就在项目研究的过程中得到了内化。如信息意识方面，在学生通过多方式获取知识技能时得到了培养;计算思维方面，在学生进行编程设计、流程设计、工程设计时得到了提升;数字化学习与创新方面，在学生利用各种学习工具进行调查与学习时得到了巩固;信息社会责任方面，在学生要成为传统文化的宣传者、继承者或是小组分工合作时得到了升华。当然，在探索的过程中也发现了各种问题与不足。

（一）课堂时间与课程任务的矛盾

在只有40分钟的常规课中，要完成学生分组学习、交流讨论、内化知识，实践创作以及分享成果，需要教师具有极高的课堂掌控力。

（二）课堂预设与课堂生成的差异

在项目学习模式下，由于学生的水平差异性，教学进度很难统一控制，课前预设与课堂生成具有较大差异，最终可能还是以教师的思维来牵着学生前进。

（三）教师综合能力的挑战

课堂是动态的，学生的学习、创作具有不可预知性。跨学科融合课程，要求教师具足够的知识储备，才能引导学生解决各种综合性的问题。

学科融合是时代发展的必然，也是新时期教师的必备素质和教学的努力方向。唯有坚持学科融合，学科才能壮大，教学才会有真正的突破。随着世界多极化、经济全球化、文化多样化的发展，我们希望能通过学科融合课程的探索，为国家培养出更多勇于探究、敢于创新的拥有跨学科解决问题能力的综合性人才。

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