信息科技課程跨學(xué)科主題項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐與思考
——以“小型系統(tǒng)模擬——聲控?zé)簟表?xiàng)目的教學(xué)為例

江蘇省南京市翠屏山小學(xué) 劉 卉

一、項(xiàng)目提出的背景

（一）跨學(xué)科主題項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的必要性

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》指出，信息科技課程具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性的特征，其中課程內(nèi)容由內(nèi)容模塊和跨學(xué)科主題兩部分組成?？鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)需要學(xué)生綜合應(yīng)用信息科技、數(shù)學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科知識(shí)完成任務(wù)，從而提升綜合實(shí)踐能力。跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)第一次以國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)的形式呈現(xiàn)，體現(xiàn)了其重要地位。培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維能力對(duì)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)生活中的各種問題具有重要作用，同時(shí)也有利于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的提升?；诳鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)的特征及以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)方式是一種合適的選擇，項(xiàng)目應(yīng)是來自生活中的真實(shí)問題，以小組合作形式開展，小組協(xié)作解決生活問題的過程即是學(xué)生獲取直接經(jīng)驗(yàn)、構(gòu)建知識(shí)體系和發(fā)展計(jì)算思維的項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程。

（二）聲控?zé)繇?xiàng)目背景介紹

對(duì)于第三學(xué)段（五至六年級(jí)），《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》明確提出，跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)內(nèi)容可以進(jìn)行小型系統(tǒng)模擬，以生活中常見的開關(guān)控制裝置為主題，讓學(xué)生搭建一個(gè)簡(jiǎn)易的小型開關(guān)系統(tǒng)，并根據(jù)場(chǎng)景需要進(jìn)行迭代設(shè)計(jì)。聲控?zé)羰菍W(xué)生生活中較常見的事物，但是學(xué)生對(duì)聲控?zé)舻慕M成及原理缺乏深入了解，正好學(xué)校需要改裝原先常規(guī)的樓道開關(guān)燈，因此選擇這個(gè)聲控?zé)繇?xiàng)目，讓學(xué)生經(jīng)歷聲控?zé)舻闹谱魅^程，完成一個(gè)完整的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、作品制作及最終成果展示過程。在這個(gè)過程中，培養(yǎng)學(xué)生小組合作、主動(dòng)探究的能力，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用信息科技、數(shù)學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)等知識(shí)，提升綜合實(shí)踐能力。

二、項(xiàng)目活動(dòng)實(shí)踐過程

根據(jù)項(xiàng)目活動(dòng)流程，筆者將聲控?zé)繇?xiàng)目分為五次活動(dòng)，包括發(fā)布項(xiàng)目公告、設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案、搭建制作模型作品、優(yōu)化模型及展示模型。通過這五次活動(dòng)，學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)完整的項(xiàng)目流程。

（一）項(xiàng)目公告發(fā)布

首先在課上發(fā)布項(xiàng)目公告：學(xué)校樓道燈年久失修，需要更換改善，請(qǐng)大家設(shè)計(jì)并制作一款聲控?zé)裟Ｐ?，看看誰設(shè)計(jì)的聲控?zé)裟鼙粚W(xué)校最終采用。與此同時(shí)，將具體要求告知學(xué)生，包括項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)為30 元代金券。學(xué)生用這些代金券換取項(xiàng)目所需材料。項(xiàng)目時(shí)長(zhǎng)為6 課時(shí)，最后一課時(shí)學(xué)生以小組為單位進(jìn)行匯報(bào)，評(píng)選出最佳小組和最佳作品。聲控?zé)粢邆渎暱毓δ懿⒛芨鶕?jù)聲音大小調(diào)節(jié)亮度，此外聲控?zé)粜枰獰粽?、燈骨架結(jié)構(gòu)和精美的裝飾。最終作品呈現(xiàn)方式為演示文稿介紹和聲控?zé)裟Ｐ蛯?shí)物作品展示。

學(xué)生通過本次活動(dòng)，完成小組分工及項(xiàng)目計(jì)劃書，了解項(xiàng)目任務(wù)和制約條件。之所以采用分發(fā)代金券的方式，是為了讓學(xué)生在作品規(guī)劃設(shè)計(jì)制作過程中，了解生活中的產(chǎn)品成本，并且有意識(shí)地選擇最優(yōu)方案來解決實(shí)際問題。同時(shí)在這個(gè)過程中，學(xué)生還需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決問題，體現(xiàn)了跨學(xué)科融合。

（二）項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)

在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)活動(dòng)中，學(xué)生需要回顧之前的知識(shí)，掌握學(xué)習(xí)方法；經(jīng)過頭腦風(fēng)暴，小組成員交流，完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。學(xué)生在本次活動(dòng)中需要用到之前學(xué)習(xí)的傳感器相關(guān)知識(shí)，在進(jìn)行項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況繪制模型設(shè)計(jì)圖，教師在這些環(huán)節(jié)中都要及時(shí)給予適當(dāng)指導(dǎo)。一份切實(shí)可行的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案是項(xiàng)目推進(jìn)的必要條件，因此在這個(gè)過程中，教師的引導(dǎo)尤為重要。這個(gè)過程也是學(xué)生小組交流討論，形成思想的關(guān)鍵階段。學(xué)生通過本次活動(dòng)，完成項(xiàng)目規(guī)劃方案，為后續(xù)的制作優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

（三）模型搭建制作

在設(shè)計(jì)制作聲控?zé)裟Ｐ偷幕顒?dòng)中，學(xué)生根據(jù)材料清單，用代金券換取所需材料，根據(jù)特長(zhǎng)愛好，進(jìn)行分工制作，最終完成“1.0 版本”的聲控?zé)糁谱?。在模型搭建過程中，學(xué)生需要用到信息科技編程、數(shù)學(xué)計(jì)算、科學(xué)結(jié)構(gòu)以及藝術(shù)審美的相關(guān)知識(shí)。通過本次活動(dòng)，學(xué)生分工完成聲控?zé)裟Ｐ偷某醪街谱鳎瑫r(shí)教師在此過程中還需要引導(dǎo)學(xué)生理解聲控?zé)舻目茖W(xué)原理，讓學(xué)生知其然更知其所以然，體現(xiàn)“科”與“技”并重。

（四）模型迭代優(yōu)化

在模型迭代優(yōu)化活動(dòng)中，學(xué)生經(jīng)過測(cè)試、討論發(fā)現(xiàn)“1.0 版本”聲控?zé)舻牟蛔愫托枰倪M(jìn)之處，再次分工進(jìn)行聲控?zé)魞?yōu)化，并填寫測(cè)試優(yōu)化記錄單，最后設(shè)計(jì)制作完成“2.0 版本”聲控?zé)?。新課標(biāo)也對(duì)學(xué)生提出要求，在反思與交流的過程中，對(duì)學(xué)習(xí)作品進(jìn)行完善和迭代。因此，在這一活動(dòng)中，學(xué)生通過改進(jìn)聲控?zé)裟Ｐ?，或多或少形成了不斷迭代完善學(xué)習(xí)作品的意識(shí)，并且通過完成測(cè)試優(yōu)化記錄單，掌握了迭代優(yōu)化的方法。相信學(xué)生通過構(gòu)建知識(shí)，最終會(huì)形成作品優(yōu)化的能力。

（五）模型展示會(huì)

在模型展示會(huì)活動(dòng)中，學(xué)生用自己制作好的演示文稿（包括一份產(chǎn)品宣傳、制作過程、成品費(fèi)用、預(yù)測(cè)產(chǎn)品售價(jià)）和“2.0 版本”的聲控?zé)裟Ｐ?，進(jìn)行展示匯報(bào)。最后根據(jù)小組合作評(píng)分表推選出最佳合作小組，根據(jù)項(xiàng)目評(píng)分表推選出最佳聲控?zé)裟Ｐ妥髌贰Ｔ谡故緯?huì)上，筆者還邀請(qǐng)了班主任及同學(xué)前來觀摩，讓學(xué)生在展示會(huì)上充分表達(dá)自我，希望他們通過這次項(xiàng)目活動(dòng)收獲自信與成就感。

三、項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐的思考

（一）選擇真實(shí)主題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

對(duì)于項(xiàng)目式教學(xué)，首要因素便是依據(jù)現(xiàn)狀分析，確定項(xiàng)目主題。項(xiàng)目主題應(yīng)當(dāng)符合社會(huì)發(fā)展的需要，反映數(shù)字時(shí)代正確的育人方向，貼近學(xué)生的實(shí)際生活，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)需求。新課標(biāo)倡導(dǎo)真實(shí)性學(xué)習(xí)，以真實(shí)問題或項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生思考規(guī)劃，最終解決問題。至于如何選擇項(xiàng)目主題，理想上是學(xué)生自己選擇并提出，但是從目前的實(shí)際情況來看，這是有一定困難的。因此，教師需要發(fā)揮引導(dǎo)作用，注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生明確項(xiàng)目目標(biāo)和任務(wù)，并且提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和及時(shí)的反饋，從而引領(lǐng)學(xué)生小組合作完成項(xiàng)目。

（二）組織課程內(nèi)容，推動(dòng)學(xué)生發(fā)展

信息科技課或其他任何一門課都不應(yīng)該是完全獨(dú)立的，信息科技課上培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)是非常重要的，但作為學(xué)生個(gè)體，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的意義更為重大，因此在本項(xiàng)目中采取跨學(xué)科主題融合是必要的，也是有意義的。新課標(biāo)要求，依據(jù)核心素養(yǎng)和學(xué)段目標(biāo)，圍繞數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線，設(shè)計(jì)內(nèi)容模塊，組織課程內(nèi)容，循序漸進(jìn)和螺旋式發(fā)展。就本項(xiàng)目的內(nèi)容設(shè)計(jì)而言，除了讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)的聲音傳感器、按鈕控制開關(guān)以及聲控?zé)舻脑淼认嚓P(guān)的知識(shí)技能外，筆者更希望能夠培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)積極思考的意識(shí)和解決問題的能力。學(xué)生在主動(dòng)學(xué)習(xí)的過程中，教師及時(shí)給予積極的鼓勵(lì)反饋，促進(jìn)學(xué)生不斷發(fā)展。

（三）明確成員分工，落實(shí)小組合作

項(xiàng)目學(xué)習(xí)為學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在聲控?zé)繇?xiàng)目中，學(xué)生根據(jù)其所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域進(jìn)行異質(zhì)分組，明確小組成員分工并做好記錄。在項(xiàng)目推進(jìn)的過程中，小組成員各司其職，最終合作完成了聲控?zé)舻闹谱骷皡R報(bào)。在此過程中，筆者根據(jù)組員的參與度、配合度、作品完成情況等給予每個(gè)小組及時(shí)反饋和最終評(píng)分，推選出最佳表現(xiàn)小組，以此激勵(lì)小組成員，充分促進(jìn)小組合作。小組合作學(xué)習(xí)給學(xué)生提供了主動(dòng)探究的機(jī)會(huì)，組間競(jìng)爭(zhēng)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，從而營(yíng)造了更加積極的學(xué)習(xí)氛圍。

（四）完善評(píng)價(jià)機(jī)制，提高項(xiàng)目成效

新課標(biāo)提出要強(qiáng)化素養(yǎng)導(dǎo)向的多元化評(píng)價(jià)，堅(jiān)持過程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，堅(jiān)持自評(píng)與他評(píng)相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。本項(xiàng)目便采取了多元化的評(píng)價(jià)，過程性評(píng)價(jià)主要是每一次活動(dòng)中對(duì)學(xué)生在小組中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，學(xué)生根據(jù)小組成員評(píng)分表進(jìn)行自評(píng)和他評(píng)，教師根據(jù)評(píng)分表對(duì)小組成員進(jìn)行評(píng)價(jià)。終結(jié)性評(píng)價(jià)主要依據(jù)項(xiàng)目評(píng)分表，從項(xiàng)目計(jì)劃書的撰寫、設(shè)計(jì)方案、作品制作與展示等方面進(jìn)行最終評(píng)分，最后根據(jù)評(píng)分推選出最佳小組。如此多元的評(píng)價(jià)方式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升了小組成員的參與度，組間競(jìng)爭(zhēng)也使小組成員更加積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，很好地發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。評(píng)價(jià)機(jī)制的完善，使項(xiàng)目的成效大大提高。