小学信息科技跨学科主题项目式教学探究

2023-05-30 16:57陈珍
中国信息技术教育 2023年9期
关键词:跨学科学科科技

陈珍

在跨学科主题教学中,信息科技为各学科教学提供了更理想的教学环境,更为信息科技教学实践与改革带来契机。有机整合各学科知识点,设计符合信息科技学科育人目标的跨学科主题项目活动,能够极大地激发学生的探索与创新兴趣,从而进行团队合作、自主探究、交流分享的个性化学习。同时,真实情境促进教学向学生的真实生活回归,有利于培养学生调查、应用、合作、研究以及用数字化手段解决实际问题的能力,帮助学生应对未来的挑战。

以主题项目促学科交叉融合

教学活动主题直接决定了学生参与学习活动的积极性、自主学习的内驱力,决定教学活动的实效。因此,培养学生解决生活实际复杂问题的能力,逐步成为一线教师教学活动设计中的关键培养目标。

1.跨学科教学内容设计

在进行项目式教学主题活动设计时,应遵循多途径试验、解决問题、创新设计的原则与方法,鼓励学生打破学科壁垒,在信息科技学科学习中自主探究、实践,应用其他学科知识点、能力点,提升自身综合能力。

根据学校的特色,笔者所在跨学科教学研究小组以综合培养信息科技、数学、艺术等素养为目标,在三至六年级分别进行了信息科技跨学科“1+X”主题项目式教学探究与实践。课程以任务驱动法为主要实施方法,以信息科技课堂为载体,以“自然-人文-未来”为跨学科任务群主题,融合相关学科、领域的知识,设计多学科联合的系列学习任务。具体教学规划如图1所示。

2.跨学科教学流程设计

项目式教学流程主要分为设计与开发、组织与实施、管理与评价三个部分。通过多次跨学科项目式教学实践论证,为信息科技课堂下的跨学科主题项目式教学提供创新的案例与教学模式。本学科在不同年级进行“1+X”跨学科交叉实践教学,为检验其有效性开设多元、丰富的教学活动、主题项目或跨学科任务。通过活动主题的确立、创设情境、制订学习任务、自主探究、作品交流及反馈、多元化的评价等多个过程的课堂观察,明显看出课堂效果多元化、综合化,教学过程也更加合理、全面,学生自主学习水平有所提升。同时,学生在课堂教学后真正实现知识迁移,综合运动自身知识与技能解决生活实践中与之相关的问题,充分体现了自主学习的意义、效率和效果。跨学科主题项目式教学设计流程如下页图2所示。

3.跨学科团队协作

在信息科技学科中,应发掘其与每一门学科间知识融合点,与其他学科教师在备课、教学、评价各个环节建立合理的平衡点,在综合教学与探究的同时贯穿本学科每一节课堂教学的重点与难点。

“信息科技+体育”项目式教学案例呈现

信息科技课堂与体育教学的融合,使得传统教育理念和教学模式在多媒体技术的参与下不断发生着变革,原本抽象、乏味的理论知识,在视频、音频、动画的辅助之下变得有形有实,为学生带来更多的想象空间,并激发学生的学习兴趣。下面,笔者以基于传感器的可穿戴健身设备为例,尝试开展小学信息科技与小学体育深度融合教学。

1.课前阶段:设计与开发

基于对跨学科教学的学习与研究,笔者在信息科技学科基础之上开发了一系列以体育活动为主题的融合教学活动,如篮球计数器、击剑动作模拟、标准深蹲检测器等,完善了学生作品评价体系。学生在完成教学活动的同时将体育学科知识举一反三、融会贯通,并能够在数字化评价标准环境下进行课后自主体能训练,大大提高了学习主动性,也提升了解决实际复杂问题的能力。

在学习单中,在课前回顾部分,请学生思考超声波传感器测距原理与参数指标,为本节课的学习与实践打好理论基础;在课堂研究部分,根据课堂导入,引导学生思考并画出设计的健身设备佩戴位置及其功能,同时绘制至少两种动作造型;在课后拓展与评价部分,请学生写出运动项目的数字化实施量化标准,如一组运动需连续完成几次、一次动作需持续的时间、佩戴部位检测距离需达到多少视为标准动作等。

2.课中阶段:组织与实施

在日常的体育课堂教学中,组织与实施环节主要分成技术教学、学生分组练习与休息两个部分。在技术教学部分,教师会通过播放视频进行动作示范与展示,让学生快速了解动作姿势、轨迹等,但是从课堂效果来看,注意力不集中、视线遮挡等因素的存在会导致一部分学生看不清、记不住。而本次项目式教学因为形式新颖、设备充足,不仅提升了学生的学习兴趣,还使学生能在显示器中清晰地看到自己的动作轨迹,并根据设计对动作规范与否进行评价。

此外,在本次项目式学习后,完整的作品可以让学生在课后自由练习,让学生的学、教师的教都更加自由与自主,教师与学生之间的沟通交流更进一步。

在本节跨学科主题项目式教学活动开展中,学生的学习兴趣和态度、学习目标和计划的设定与规划、自主学习的意识和主动性、自主探索和解决问题能力、自主学习策略、自我反思和评价等方面,都与常规的课堂教学存在着明显差异。可以明显感受到,源于真实情境的跨学科项目能有效激发学生的学习兴趣,矫正学生的学习态度,提升自主学习内驱力与行动力。在跨学科探究过程中,学生可以主动制订符合活动内容的学习目标和计划,规划学习过程,在课堂学习过程中自主进行探索、合作、反思、评价等,及时有效地自我反思与修正,这对学生的终身发展和学习都具有重要意义。

3.课后阶段:管理与评价

管理与评价环节包含学生作品展示及案例的收集。学生选择不同的动作、项目从而设计不同的作品与设备,并向所有同学展示。展示分三个环节:人机互动(使用客户能灵敏控制计算机中角色同步运动,并进行不同造型的切换);运动量化(对应项目根据理论要求合理进行分组计数、计组等,并以该项运动的理论为依据进行消耗热量或卡路里的测算);标准监测(非标准动作不予计数并给出提示)。同时,依据以上三个环节的设计,分别进行教师评价、学生评价。

跨学科主题项目式教学实践总结

“基于传感器的可穿戴健身设备”案例教学是信息科技在体育教学活动中一次有趣的探索,本次实践既为信息科技学科教师、体育学科教师开拓了信息科技与体育学科融合教学的新方式,也为学生提供了一次自主探究学习的机会。

1.信息科技创新跨学科主题项目开展

随着新课标的颁布,各学科教师纷纷尝试用活动性、趣味性、综合性的作业取代简单、机械、重复性大的作业,本次跨学科主题任务实践激励着各学科教师在本学科教学中融入信息化手段来创新课堂教学,主动拓展课堂教学育人价值,有效保障跨学科主题学习的实施,促进学生综合能力的提升。

2.跨学科主题项目式教学促进评价模式变革

跨学科主题项目式教学实践促使学生在学习过程中自我观察、自我监控、记录与分析。这种基于任务的评价不仅能使学生积极参与小组各项任务,并协同合作完成小组任务,还能使学生的自我评价可视化,让学生体会到成就感。

本文为南京市教育科学研究“十三五”规划课题“‘Tri-U校本课程的体系设计与实践研究(L/2020/074)”成果之一。

苍山点题

没有真实作品的项目往往陷入纸上谈兵的尴尬境地,而没有数据处理的项目又往往给人以单纯技术操作学习的印象。为了打破这种困境,很多一线教师一直在设计各种各样的真实项目,《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》对“跨学科学习主题”的提倡又提高了项目设计的广度和深度。本期解码,我们以高中、小学不同学段的教学内容为载体,结合相应的跨学科学习选题,探索如何设计、实施真实项目。

第一篇文章,以“名著阅读”项目的生成为例,让学生经历环境的安装、技术的实验以及数据的获得、整理与显示。该项目涉及信息系统的需求分析、概要设计、界面设计、数据模型与调试等,并涉及算法学习的列表数据处理、循环控制、事件响应等内容。而整个设计生成流程,又遵循了从计算思维的问题分解、特征抽象、数据模型到算法设计的过程。例如,基于需求把控件设计之后指向不同功能的自定义函数,这是分解在算法的体现;把txt名著转换成列表,并进行清洗整理、切片整理,这是对数据模型构建的意义的表现;根据列表数据进行对应标签的显示,这是数据模型的应用,即模式建立与套用。其中,切片处理中的不断循环判断、数据的自动清晰,也体现了自动化、判断的算法应用。这种综合项目设计难度虽然大一点,但应用体验在半成品加工策略的支撑下可以弱化作品设计,强化思维学习,值得深入探讨。

第二篇文章,以“自然-人文-未来”为跨学科任务群主题,设计分学段项目式教学任务,制订项目式学习过程,探究跨学科项目式教学模式。以信息科技、数学、艺术等素养为目标,在三至六年级分别进行了信息科技跨学科“1+X”主题式学习的课程内容、教学设计流程等基础建设,并以“信息科技+体育”项目式教学案例“基于传感器的可穿戴健身设备”为例,展现了项目的设计、实施、评价的过程,展现出切实可用、生动有趣的跨学科学习体系,具有极强的信息科技应用与学科融合意义。

从近期解码文章的探索与研究来看,跨学科学习的发展越来越与技术实现和学科学习密不可分,并且具有极强的信息科技学科特征,这是课程追求的一种良好的真實项目学习范式,值得多方探索与实践。

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