创客教育视角下小学信息科技跨学科教学

2024-05-26 08:21福建省莆田市荔城区新度中心小学
天津教育 2024年10期
关键词:跨学科创客学科

■福建省莆田市荔城区新度中心小学 王 珰

在数字时代背景下,电子技术与信息化社会迅速发展,影响了各行各业的生产生活,也为人们的生活带来了巨大改变。创客教育作为数字时代的产物,致力于通过项目实践解决指向真实世界的问题,而这与《义务教育课程标准(2022年版)》所强调的跨学科主题相契合。

一、创客教育视角下开展小学信息科技跨学科教学的优势与必然性

(一)国家政策的强烈支持

基于创客教育视角开展小学信息科技跨学科教学既是信息科技发展的必然结果,也是社会与教育进步的大势所趋。在教育实践中,各个学科的教育教学者都要顺应国家的教育方针,结合国家政策不断地创新教学设计。《教育信息化“十三五”规划》中曾明确指出,有条件的地区要积极探索信息技术在创客教育等新的教育模式中的应用。因此,自2015年起,我国各一线城市便在国家政策的支持下,积极构建创客空间,将重视创新能力与创造能力培养的教育观落实在学校与社会中,各个学校对创新科技人才培养的重视程度逐步提高。而信息科技学科凭借其独有的优势与教学内容,成为与创客教育融合的“主力军”。可以说,国家的政策知识对各个地区积极探索、开展创客教育有着不可忽视的作用,为创客教育的发展创造了条件性基础,让创客教育得以应用与推广,也让小学信息科技课程迎来了新的发展机遇。

(二)顺应当前教育目标

明确、科学的教育目标是教学实践的“风向标”,也是教学设计得以确立的核心所在。2016年,《中国创客教育蓝皮书(基础教育版)》就明确指出,创客教育模式下,学生需要通过项目教学开展学习活动,并将数字化与智能化的工作作为辅助,在保障主动性的同时积极动手操作,最终完成作品,基于这种蕴含分享快乐的学习氛围,实现全面发展与综合能力的提高。在创客教育中,学生往往需要运用多种学科的知识,而一个优秀的创客作品的背后也一定有着多学科知识的支持。基于此,信息科技课程教师要充分发挥自身在教育教学中的主导作用,基于创客教育视角积极推进小学信息科技跨学科教学实践,帮助学生从多维度、全方位发现问题、解决问题,最终实现教育目标。

(三)有助于培养社会所需的新型人才

随着社会智能化的进步与发展,人机协同、共创分享、跨界融合的智能时代已然来临,在这一背景下,国家与社会对具有创新能力与合作精神的高端人才有了强烈需求。作为教育教学者,应该顺应时代发展的脚步,培养出社会、国家所需要的新型人才,而这需要教育教学者及时转变教育理念、变革教学方法,提高学生基于真实情境发现问题、解决问题的实际能力,提高学生的信息科技素养。而要想实现这一目标,教师不能只用一门学科的知识去解释复杂的现实难题。基于此,教师需要在教学设计中运用多学科知识,找到其中的融合点与切入点,以此让教育教学更好地开展。由此可见,基于创客教育视角开展小学信息科技跨学科教学是顺应社会发展的教学路径。

二、创客教育视角下开展小学信息科技跨学科教育的实践原则

(一)深度融合性原则

基于创客教育视角开展小学信息科技跨学科教育实践,存在的较为明显的问题在于,不少教师将教学重点放在创客教育的实践应用中,而忽视了对跨学科教育的理解与关注,导致教学流于表面形式,难以发挥理想的效能。所谓跨学科学习,是基于跨学科意识所产生的,要求教育教学者应用两种及以上学科观念进行融合,致力于解决真实问题的课程与学习取向,而这就要求学生如不同领域的学科专家一样思考问题、解决问题。基于此,创客教育视角下的小学信息科技跨学科教育需要在实践设计中遵循深度融合性原则,这一原则要求教师着眼于跨学科教学设计,避免出现“学科拼盘”的问题。

例如,在“绘制有趣味的图形”一课教学中,部分教师在创客视角下推进信息科技学科与数学学科相融合时,将其引入数学学科学习活动,学生需要学习的一个知识点为“用尺规作图,绘制图形”,并运用Scratch编程绘制数学中的所学图形。这样的教学设计看似从信息科技的角度提高了学生的编程能力,从数学学科的角度加深了学生对所学图形的认识,但实际上不利于学生深入理解信息科技学科的核心思想。教学设计看似综合化、复杂化了,但实际上增加了学生的学习负担,流于表面形式,难以产生实质性的效果。在深度融合的原则下,教师不妨在原有教学设计的基础上“再走一步”,如在数学学科中,学生会学习一些较为复杂的有规律的组合图形,而这在Scratch编程中需要确定规律、使用循环、函数的应用等相关知识。这时,教师就需要在教学设计中既融合数学学科尺规作图的核心原理,又体现信息科技学科中模块化和复用的思想,让学科真正融合,实现教学效率与教学成果的双重提高。

(二)深入探究性原则

基于创客教育视角的跨学科教学,要求教师在引导学生实现项目创意的同时,深入探究各个学科的本质与创意实现原理,加强对各个学科核心思想的认识,并能够将多学科知识进行灵活迁移运用,解决更多的实践难题。然而,在教学实践中不难发现,很多学生都存在“知道该做什么,却不知道为什么要这么做”的问题,甚至很多学生在对所应用的学科知识与基础原理“一知半解”的情况下就开始了学习活动。基于此,教师在实践过程中需要遵循深入探究性原则。例如,引导学生运用“红外线感应”设计“智能楼道灯系统”时,需要从科学学科的角度让学生明确“红外线是什么”,打好科学学科的理论基础,让学生“知其然也知其所以然”,在学习活动中形成探究意识,提高创新能力。

三、创客教育视角下开展小学信息科技跨学科教育的实践路径

(一)立足学科教学目标,确定跨学科教学的融合点

在创客教育视角下,要想保障小学信息科技跨学科教育在实践过程中取得理想成果,教师需要从信息科技教学目标出发,找到与其他学科之间的融合点,并以此为基础,确立综合性、整体性与全面性的跨学科教学目标,以目标为立足点,对教学内容进行分析、总结、规划,确立信息科技与其他学科跨学科融合的切入点,并以此为基础,为学生创设真实的情境,开展教育教学活动设计。

以小学阶段信息科技学科与科学学科的跨学科教学为例,笔者通过对这两门学科课程目标的分析,找到了其中的联系点,并构建出跨学科融合教学目标(如表1所示)。

表1 小学阶段信息科技课程与科学课程的跨学科融合教学目标

有了跨学科融合教学目标作为立足点,教师就可以以此为基础筛选教学内容,找到跨学科教学设计的融合点,积极推进项目式学习活动的构建工作。例如,在教学画图软件“多种形状展创意”一课时,教师可以与小学科学中“制作一个指南针”的教学内容相结合,让学生先用信息科技知识设计指南针,再将设计结果打印出来,并以此为基础开展指南针实验制作。再如,在“增设动画添效果”教学中,教师结合科学“月相的变化规律”,引导学生在深入学习具体知识后,将月相变化规律制作成动画,不仅深化了学生对科学知识的理解,而且提高了学生的实践能力。

(二)创设综合教学情境,激发学生创新意识

信息科技学科具有明显的创造性导向,而在与其他学科跨学科教学的活动中,学生要充分发挥想象力,才能确保信息技术应用成效理想化发展。基于此,教师需要根据教学内容创设多样化与贴合性的教学情境,为课堂教学带来生机与活力的同时,激发学生的学习兴趣,引导学生发挥想象力与创造力,提高创新思维能力。例如,在“指挥角色听命令”一课教学中,教师设计“水的循环”主题活动,与科学学科紧密融合,引导学生通过编程来模拟“水的循环”过程。首先,教师引导学生主动探索“水的循环”原理,积极参与蒸发、冷凝、降水等环节的讨论,试图理解这一自然现象。其次,教师展示由Scratch 制作的“水的循环”模拟动画,生动展示了水从地面蒸发、形成云朵、再降雨到地面的完整过程。最后,分组进行实践活动,创作水循环模拟动画。在教学过程中,教师要鼓励学生结合所学的科学知识,发挥想象力,创作出具有创意性的动画作品。通过这一项目,学生不仅巩固了科学知识,而且培养了计算思维和创新能力,激发了跨学科学习的兴趣,为全面发展打下坚实的基础。

(三)设计驱动教学任务,促进学生深入思考

在创客教育视域下,教师需要将培养学生的实践能力作为关键目标之一,充分发挥教学任务的驱动作用,指导学生在动手操作前拓展思维,发现并解决设计的关键问题,最终制作出合格且富有个性化的作品。为了实现这一目标,教师设计驱动教学任务时要为学生保留更多的思考机会与创作空间,引导学生理解创意思维的同时,完善思维体系,提高实践能力。

例如,在“让贺卡亮起来”项目中,教师设计了“探究如何让贺卡亮起来”以及“制作心仪的贺卡”两个教学任务。第一个任务有助于驱动学生从科学学科角度展开思考,充分运用“电路”所学知识。学生通过观察、分析与教师的引导,观察闪灯贺卡,发现其是由外观与电路两部分共同组成的,明确制作要点。第二个任务则有助于学生实现个性化发展,思考贺卡的主题、表现方法与表现形式,并分析如何运用信息科技所学知识进行创作。这两个问题都不是教师“手把手”让学生落实的,而是强调学生的独立思考,为学生创设了充足的探索空间,引发学生自主分析。这样的教学设计有助于激发学生的创造力,培养他们在实际操作中运用理论知识的能力。

(四)引导学生自主实践,提高学生的操作能力

实践活动是创客教育的核心所在,教师要引导学生运用跨学科知识与技能,根据设计图进行动手实践,最终完成作品的制作。在这一过程中,教师要及时引导,可以采用小组合作的方法,提高学生的学习效率。

在“让贺卡亮起来”项目学习中,教师可以将实践活动分为两部分:一是贺卡的设计,二是电路知识的应用。在贺卡设计环节,教师要就贺卡设计要求与评价标准作出明确规范,引导学生充分运用画图技术创设符合自己理想化主题的贺卡,并打印出来。在电路知识的应用环节,教师可以让学生以小组为单位,结合所学知识,逐步完成“点亮多个LED 灯”“用电路知识接通电源、开关和小灯”以及“用电路知识分工连接电路”这三个环节。将实践活动的两个部分组合在一起,“让贺卡亮起来”的项目学习活动就算大功告成了。

四、结语

作为教育教学工作者,需要深刻认识到创客教育视角下小学信息科技跨学科教学实践的优势与发展的必然性,在教学设计中遵循深度融合性原则与深入探究性原则,通过“立足教学目标,找准教学内容切入点”“创设综合教学情境”“设计驱动教学任务”与“引导学生自主实践”等教学策略,让这一教学设计真正在实践中发挥成效,为促进学生核心素养的发展提供有力支持。

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