周菊明
《义务教育信息科技课程标准》明确指出,信息科技课程具有基础性、实践性和综合性的特征,倡导真实性学习。如何培养学生应用信息科技知识解决生活中遇到的问题是高质量信息科技课程建构的关键。为了切实培养学生乐于探究、勇于发现的精神,提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,教师要在信息科技教学中结合生活真实场景设计学习项目,从现实生活中发现问题,在引导学生应用信息科技知识解决生活问题的过程中提升学生的信息技术素养,丰富教学场景,在直观的学习和体验中促进学生成长。
一、基于真实场景的项目化学习的优势和意义
(一)凸显学生的主体地位
新课改要求建立以学生为主体的课堂环境,在探究中学习知识,培养学生自主学习的良好学习习惯。项目化学习给予了学生一定的自主权力,学生结合已有的学习生活经验按照要求逐步完成学习任务,获得相应的知识和应用经验。这种教学方式较为灵活,教师可以要求学生以小组形式协力合作,讨论问题,并在教师的引导下解决问题,确保信息科技水平和综合能力存在差异的学生都能在学习过程中获得成长。
(二)培养复杂问题解决能力
人们生活在一个不断发展、不断变化、各色内容相互交织的社会环境中,真实场景中的情况远比理想环境更综合、复杂,围绕真实场景开展项目化学习活动,引导学生结合生活经验和知识基础搜集项目信息,根据深层需求和现状分析项目难点,明确问题解决关键,在执行中应用知识,汇总活动结果,分析行动中存在的问题,以总结的形式优化活动方案,使项目得到更好的解决,在解决复杂问题的过程中提升学生的思维能力、信息技术水平和综合素养,为学生今后学习信息科技知识,走入社会环境面对真实的项目需求打好基础。
(三)提供丰富的学习经历
非真实的项目一般都在教师的明确规划下,活动中学生何时接触重难点知识,如何解决主要目标、次要目标等都在教师的掌握之中,教师根据学生的表现情况适时引导,推进项目进度。而基于真实场景构建的学习项目虽然也有预前规划设计,但教师难以完全把握项目的实施过程,学生根据自己的学习討论成果选择不同的方式推进项目,过程中的任何变化都可能转变为挑战,这种挑战很可能会超出教师的预期,真实化的学习过程带来真实的学习结果,更能满足学生的学习成就感,是学生成长过程中的宝贵经历。
二、基于真实场景的小学信息科技项目化学习策略
基于真实场景的小学信息科技项目化学习是一个连续的过程,学生在教师的指导下按照要求完成一系列的自主、合作探究活动,真实场景元素的融入赋予了探究学习活动的开放性和灵活性,为学生的自主探索保留了更多的创造空间,使整个教学流程更真实、更符合现实世界的真实情况,整个活动流程不再是一成不变的,避免了教条式的教学流程限制学生自由思维的发展。
(一)结合现实需求,科学设计选题
选题是项目化学习的核心,也是驱动项目化学习高质量展开的关键。基于真实场景确定项目选题,要求选题包括以下特征:第一,选题要具备真实性,即问题来源于真实的生活环境,人们在生产生活实践中确实能够遇到类似的问题或存在相应的需求,学生可以在网上搜索相关的资料和案例,结合他人的资料信息推进项目,在完成项目选题的同时获得成就感和社会贡献感。第二,选题应当符合小学生的实际情况。应用项目化学习法的最终目的在于让学生获得信息科技知识,在实践中锻炼学生的知识应用能力,因此项目选题应当与教学内容相契合,满足学生的学习成长需求。第三,项目选题要具备趣味性。小学生年龄较小,专注力难以长时间持续,为此,教师要将趣味性要素融入项目选题,将选题与生活相结合,在活动中体验探究知识的乐趣,吸引学生持续地参与项目学习过程。
以苏科版六年级项目学习《走进机器人的奇妙世界》为例,本项目的教学重难点是让学生理解编程的意义,尝试根据需求自行设置和运行编程软件。基于此,教师从学生的生活环境和知识点的应用范围寻找选题,确定机器人运动和电子游戏设计两类项目选题,机器人运动选题与课文内容和现实生活联系较为紧密,电子游戏设计则更加突出学生的兴趣爱好需求,具有较强的趣味性。为了保证教学质量,教师结合课内实际情况,以“生活中的机器人”为主要项目选题,带领学生搜集信息资料,了解机器人在现实生产生活中的实际应用情况,赋予学生使命感,使其认识到完成机器人运动项目的重要性。在选题导入环节,教师从工厂主的身份出发,要求学生结合工厂生产需求设计机械手运行编程代码,保证工厂生产效率和生产质量。游戏选题作为拓展环节融入项目中,在实践中进一步深化学生的编程水平,让学生认识到学好编程代码知识的重要性,为后续实践作业活动的开展奠定基础。
(二)高效搜集资料,科学制定方案
学生在课上学习知识的过程可以分为两个阶段,第一阶段初步接触知识内容,第二阶段深入掌握所学知识,了解知识的各类应用方向,能够应用所学知识解决复杂问题,项目化学习过程就是推动学生的学习水平从第一阶段向第二阶段发展的过程。确定项目主题后,学生需要收集资料,制定活动方案,收集资料是一个从无到有接触知识的过程,学生在这一过程中按照教师的指导了解同类项目的实施情况,分析完成项目,达成预定目标,通过学习教材、上网搜集相关资料、查看在线视频,自主学习项目需要的基本知识和信息资料,协商制定活动方案,在按照活动方案完成学习任务的过程中深入理解知识。
为了保证资料收集环节的效率,科学制定活动方案,教师要发挥引导作用,根据学生的实际情况给予资料搜索方面的有效指引,提高搜索效率。在基础知识方面,教师直接标注教材内容或提供网址,方便学生搜索学习材料,如果学生的综合能力较弱,项目主题脱离学生的生活实际,教师可以推送微课辅助讲述相关基础知识,讲解项目主题材料,夯实知识基础。在活动方案的制定上,为了保证活动效率,教师提供标准模板,学生将模板与自己的想法融为一体,设计个性化的学习方案,在方案中明确组员分工、学习内容和操作任务,教师负责审核各组的项目化学习方案的可行性,使后续的实施活动得以高质量展开。
以3D打印课例《设计风车》为例,本课主要学习使用3Done软件完成设计的方法,教学前,教师要先进行学情评估,学生此前简单接触过3Done软件,对3Done软件的基本窗口和功能有一定的了解,具备了一定的3D建模能力,初步掌握了草图绘制、拉伸等基本建模技巧,但是在学习过程中更多的还是模仿,缺少主动学习的动力,缺乏与实际生活的联系。因此,本课的重点是从实际生活中的风车出发,合理使用相关的设计功能设计风车,保证设计的精细度和实用性。考虑到3Done软件功能丰富,为了保证资料收集效率和质量,教师结合本项目需要用到的3Done软件的操作方法制作微课教学视频,重点讲述“平面拉伸”“圆柱折弯”“抽壳”“移动”“阵列”等工具的操作方法,鼓励学生边看视频边操作练习,加深记忆。在制定设计方案环节,考虑到此次的项目化学习内容有一定的难度,活动主题与学生的生活实际相贴合,教师引导学生自行上网查阅资料,了解风车的样式、材质等信息,用手绘或截取图片作为风车设计图,小组合作讨论风车设计过程中需要用到的工具和材料,相互合作,规划活动进程,协力制定活动方案,保证活动质量。
(三)实时变更需求,鼓勵讨论合作
活动的实施过程是项目化学习的核心,也是学生信息技术知识深化的关键过程,教师在推动活动实施的过程中面临着如何让学生真实参与到讨论协作中,对此,教师可以从以下几个方面入手解决问题。
第一,按照学生的信息技术水平规划学习小组,避免在讨论中出现优秀学生替代其他学生参与活动的情况;第二,在各个讨论小组内部选拔小组长,由小组长负责监督各组的讨论情况;第三,学生的信息技术知识水平是在实操中不断提升的过程,教师可以在模拟真实场景中设计项目推进流程,扮演甲方角色实时提出需求,要求学生在原有的活动成果基础上进行创新,循序渐进地提升学生的思维认知层次和实操水平,保证活动质量。
以苏科版三年级《绘制图画》为例,本课要求学生利用奇奕画王软件完成一幅完整的计算机绘画作品,提升学生使用画笔工具的能力,使学生掌握“特制笔”“钢笔”“水彩笔”“导角矩形”“文字工具”等软件功能的使用方法,理解图层作画的优势。为此,教师组织角色扮演型的项目化学习活动,教师扮演游戏设计公司,学生扮演原画师,按照教师的要求完成相应的绘画创作。在项目活动正式开始讨论实施之前,教师按照测评成绩将学生分成多个小组,对各小组说明本次绘画项目的需求:成果以数字绘画为主,自行设计创作毛茸茸的动物形象作为新动画作品的主角,下发微课视频介绍奇奕画王软件中各项功能的作用以及应用方式,为活动的高效展开奠定基础。为了进一步增强项目学习活动的真实感,教师模拟传递客户临时增加的需求,以抽签的形式将各类临时需求传递给各个小组,要求各小组设计的动物形象必须以熊猫为主题,动物具有拟人化特点等,不断改变需求,锻炼学生的反应能力、创新能力和解决突发问题的能力,培养学生主动新建图层和及时备份绘画图层的良好习惯,助力学生成长。
(四)探索真实问题,驱动深度学习
现阶段项目化学习难以在教学中落实推广的主要原因在于,这种以学生为主体的教学模式教师难以把控活动的进程。一旦学生在项目实施过程中遇到困难,且迟迟难以突破,会直接影响教学活动效率和质量。为此,教师在现有的项目化学习模式中加以创新,用问题串联项目活动中的各项进程,引导学生发挥自己的想象力和聪明才智,基于真实场景,通过自主合作与探究合作等方式解决问题,教师根据学生对问题的理解以及解决问题的过程确定学生的学习进度,帮助学生突破教学重难点,使深度学习在基于真实场景的项目化学习中发生,为学生知识水平和综合能力的提升提供有力支持。
以苏科版六年级《感知生长——数字农植园》为例,教师结合真实场景“物联网+植物工厂”开展项目化学习,主要讲授通过物联网打造无人化和无土栽培相结合的植物种植工厂的探究项目。项目包含多个小型项目,如智能花盆、智能监控摄像头、温室自衡种植箱、全自动浇水施肥系统等,为了培养学生应用信息技术的能力,各小组以抽签形式决定各自负责的项目。负责“恒温箱温湿度测控”小组的学生在编程方面遇到困难,教师了解具体情况后提出辅助学生突破难点的问题:如何将温湿度检测仪反馈的读数转化为程序可以理解的数据信息呢?编程过程中如何做到根据温湿度的变化调控其他关联参数呢?读数一旦出现问题,是否应该设置应急报警装置,避免植被因不合理调控而大量死亡呢?网上是否存在类似系统的编程设计方案?通过问题将现实生活中的网络信息引入教学中,为学生指明了完成项目的难点和探索方向,保证了讨论探究活动的效率和质量。
为了避免学生在讨论中偏离方向,影响项目化学习活动效果,教师在各组中设置交流员,每隔一段时间向教师汇报本小组的讨论过程和活动进行情况,方便教师及时了解相关信息,并在发现问题的第一时间介入,基于真实场景实时提问,纠偏的同时深化学生对信息技术知识和技能的理解水平。
以苏科版四年级《创作演示文稿》为例,教师基于学校开展项目化学习的真实场景提出制作“设计‘竹够有趣项目”的专题汇报演示文稿,考查学生演示文稿的版面设计能力以及对WPS演示的使用水平。部分小组对这样综合性的专题汇报演示文稿的制作了解有限,针对这一情况,教师结合已有模板以提问的方式说明专题汇报演示文稿的制作要求:演示文稿由哪些部分组成?演示文稿应当以图片为主还是文字为主?图片应排布在哪里?为了突显汇报效果,如何设计动画效果?学生结合教师给出的问题重新讨论,确定问题答案后由汇报人员向教师说明讨论情况,按照讨论结果实施创作活动,通过深度学习保证项目化学习质量。
三、结语
随着《义务教育信息科技课程标准》的颁布以及新教材的逐步推进,项目化学习将成为信息科技这门新的国家课程的研究热点。如何把握项目化学习实践性和综合性特征,在兴趣与知识之间把握平衡是教师开展教育工作的关键。为此,教师在探索基于真实场景的小学信息技术项目化学习中需要加大探索力度,尽可能从生活需求和教学内容中寻找学生感兴趣的项目,发挥真实场景的优势,在拟真的环境中开展项目化学习探索,提升学生的数字素养与技能,激发学生对信息科技内容的学习兴趣,促进学生在数字世界和现实世界中健康成长,为其今后更积极地投入信息科技学习打下坚实的基础。
(宋行军)