信息科技课程跨学科主题项目式教学实践与思考

刘卉

【摘 要】《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》第一次确立了信息科技课程要培养的核心素养，其主要包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任。这四个方面互相支持、互相渗透，共同促进学生数字素养与技能的提升。新课标中，课程内容方面都包含了跨学科主题学习，根据以往研究，跨学科主题学习多以项目的形式进行，依托小组合作，激发学生学习兴趣，提升学生核心素养。本文以“小型系统模拟——声控灯”为例，描述了信息科技课程中跨学科主题项目教学的实施过程，并据此提出了若干思考，希望能够给一线教师提供一些参考。

【关键词】信息科技 跨学科主题 项目教学

一、项目提出的背景

（一）跨学科主题项目式学习的必要性

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》指出，信息科技课程具有基础性、实践性和综合性的特征，其中课程内容由内容模块和跨学科主题两部分组成。跨学科主题学习需要学生综合应用信息科技、数学、科学、艺术等学科知识完成任务，从而提升综合实践能力。跨学科主题学习第一次以国家课程标准的形式呈现，体现了其重要地位。培养学生跨学科思维能力对学生解决现实生活中的各种问题具有重要作用，同时也有利于学生创新创造能力的提升。基于跨学科主题学习的特征及以往教学经验，项目化学习方式是一种合适的选择，项目应是来自生活中的真实问题，以小组合作形式开展，小组协作解决生活问题的过程即是学生获取直接经验、构建知识体系和发展计算思维的项目学习过程。

（二）声控灯项目背景介绍

对于第三学段（五至六年级），《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》明确提出，跨学科主题学习内容可以进行小型系统模拟，以生活中常见的开关控制装置为主题，让学生搭建一个简易的小型开关系统，并根据场景需要进行迭代设计。声控灯是学生生活中较常见的事物，但是学生对声控灯的组成及原理缺乏深入了解，正好学校需要改装原先常规的楼道开关灯，因此选择这个声控灯项目，让学生经历声控灯的制作全过程，完成一个完整的项目设计、作品制作及最终成果展示过程。在这个过程中，培养学生小组合作、主动探究的能力，引导学生综合运用信息科技、数学、科学、艺术等知识，提升综合实践能力。

二、项目活动实践过程

根据项目活动流程，笔者将声控灯项目分为五次活动，包括发布项目公告、设计项目方案、搭建制作模型作品、优化模型及展示模型。通过这五次活动，学生经历了一个完整的项目流程。

（一）项目公告发布

首先在课上发布项目公告：学校楼道灯年久失修，需要更换改善，请大家设计并制作一款声控灯模型，看看谁设计的声控灯能被学校最终采用。与此同时，将具体要求告知学生，包括项目经费为30元代金券。学生用这些代金券换取项目所需材料。项目时长为6课时，最后一课时学生以小组为单位进行汇报，评选出最佳小组和最佳作品。声控灯要具备声控功能并能根据声音大小调节亮度，此外声控灯需要灯罩、灯骨架结构和精美的装饰。最终作品呈现方式为演示文稿介绍和声控灯模型实物作品展示。

学生通过本次活动，完成小组分工及项目计划书，了解项目任务和制约条件。之所以采用分发代金券的方式，是为了让学生在作品规划设计制作过程中，了解生活中的产品成本，并且有意识地选择最优方案来解决实际问题。同时在这个过程中，学生还需要运用数学知识来解决问题，体现了跨学科融合。

（二）项目方案设计

在项目方案设计活动中，学生需要回顾之前的知识，掌握学习方法；经过头脑风暴，小组成员交流，完成项目设计方案。学生在本次活动中需要用到之前学习的传感器相关知识，在进行项目方案设计时，需要根据实际情况绘制模型设计图，教师在这些环节中都要及时给予适当指导。一份切实可行的项目设计方案是项目推进的必要条件，因此在这个过程中，教师的引导尤为重要。这个过程也是学生小组交流讨论，形成思想的关键阶段。学生通过本次活动，完成项目规划方案，为后续的制作优化提供基础。

（三）模型搭建制作

在设计制作声控灯模型的活动中，学生根据材料清单，用代金券换取所需材料，根据特长爱好，进行分工制作，最终完成“1.0版本”的声控灯制作。在模型搭建过程中，学生需要用到信息科技编程、数学计算、科学结构以及艺术审美的相关知识。通过本次活动，学生分工完成声控灯模型的初步制作，同时教师在此过程中还需要引导学生理解声控灯的科学原理，让学生知其然更知其所以然，体现“科”与“技”并重。

（四）模型迭代优化

在模型迭代优化活动中，学生经过测试、讨论发现“1.0版本”声控灯的不足和需要改进之处，再次分工进行声控灯优化，并填写测试优化记录单，最后设计制作完成“2.0版本”声控灯。新课标也对学生提出要求，在反思与交流的过程中，对学习作品进行完善和迭代。因此，在这一活动中，学生通过改进声控灯模型，或多或少形成了不断迭代完善学习作品的意识，并且通过完成测试优化记录单，掌握了迭代优化的方法。相信学生通过构建知识，最终会形成作品优化的能力。

（五）模型展示会

在模型展示会活动中，学生用自己制作好的演示文稿（包括一份产品宣传、制作过程、成品费用、预测产品售价）和“2.0版本”的声控灯模型，进行展示汇报。最后根据小组合作评分表推选出最佳合作小组，根据项目评分表推选出最佳声控灯模型作品。在展示会上，笔者还邀请了班主任及同学前来观摩，让学生在展示会上充分表达自我，希望他们通过这次项目活动收获自信与成就感。

三、项目教学实践的思考

（一）选择真实主题，激发学习兴趣

对于项目式教学，首要因素便是依据现状分析，确定项目主题。项目主题应当符合社会发展的需要，反映数字时代正确的育人方向，贴近学生的实际生活，激发学生的学习兴趣，使学生产生学习需求。新课标倡导真实性学习，以真实问题或项目驱动，引导学生思考规划，最终解决问题。至于如何选择项目主题，理想上是学生自己选择并提出，但是从目前的实际情况来看，这是有一定困难的。因此，教师需要发挥引导作用，注重创设真实情境，对项目进行设计，帮助学生明确项目目标和任务，并且提供适当的指导和及时的反馈，从而引领学生小组合作完成项目。

（二）组织课程内容，推动学生发展

信息科技课或其他任何一门课都不应该是完全独立的，信息科技课上培养学生的信息素养是非常重要的，但作为学生个体，培养学生综合素养的意义更为重大，因此在本项目中采取跨学科主题融合是必要的，也是有意义的。新课标要求，依据核心素养和学段目标，围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线，设计内容模块，组织课程内容，循序渐进和螺旋式发展。就本项目的内容设计而言，除了让学生掌握基础的声音传感器、按钮控制开关以及声控灯的原理等相关的知识技能外，笔者更希望能够培养学生主动积极思考的意识和解决问题的能力。学生在主动学习的过程中，教师及时给予积极的鼓励反馈，促进学生不断发展。

（三）明确成员分工，落实小组合作

项目学习为学生的主动学习和合作学习打下基础。在声控灯项目中，学生根据其所擅长的领域进行异质分组，明确小组成员分工并做好记录。在项目推进的过程中，小组成员各司其職，最终合作完成了声控灯的制作及汇报。在此过程中，笔者根据组员的参与度、配合度、作品完成情况等给予每个小组及时反馈和最终评分，推选出最佳表现小组，以此激励小组成员，充分促进小组合作。小组合作学习给学生提供了主动探究的机会，组间竞争激发了学生学习的热情，从而营造了更加积极的学习氛围。

（四）完善评价机制，提高项目成效

新课标提出要强化素养导向的多元化评价，坚持过程性评价与终结性评价相结合，坚持自评与他评相结合，增强学生自主学习能力。本项目便采取了多元化的评价，过程性评价主要是每一次活动中对学生在小组中的表现进行评价，学生根据小组成员评分表进行自评和他评，教师根据评分表对小组成员进行评价。终结性评价主要依据项目评分表，从项目计划书的撰写、设计方案、作品制作与展示等方面进行最终评分，最后根据评分推选出最佳小组。如此多元的评价方式，激发了学生的学习热情，提升了小组成员的参与度，组间竞争也使小组成员更加积极主动地学习，很好地发挥了学生的主观能动性。评价机制的完善，使项目的成效大大提高。