體驗(yàn)式教學(xué)模式下的小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題融合實(shí)驗(yàn)活動設(shè)計與實(shí)踐

摘要：本文以泰山版小學(xué)信息科技四年級上冊《動聽音樂響起來》一課為例，重新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，并從課前導(dǎo)入、課中學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)成果呈現(xiàn)、教學(xué)評一體化等幾個方面詳細(xì)闡述了在小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題實(shí)驗(yàn)活動中如何進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計和實(shí)踐研究。

關(guān)鍵詞：體驗(yàn)式教學(xué)；跨學(xué)科；實(shí)驗(yàn)活動

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）18-0048-03

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）明確指出：“需要設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動，加強(qiáng)學(xué)科間的相互聯(lián)系，帶動課程綜合化實(shí)施強(qiáng)化實(shí)踐性要求，同時也需要主動利用數(shù)字設(shè)備開展創(chuàng)新實(shí)踐活動，在把握育人要求和學(xué)科原理基礎(chǔ)上，注重體現(xiàn)最新成果，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)手段，創(chuàng)新教學(xué)模式?！盵1]跨學(xué)科融合實(shí)踐活動創(chuàng)新性學(xué)習(xí)是解決目前信息科技教學(xué)空間受限、內(nèi)容受限、技術(shù)擴(kuò)展受限等實(shí)際問題的最為高效的學(xué)習(xí)方法。下面，筆者以《動聽音樂響起來》一課為例，詳細(xì)闡述在小學(xué)信息科技跨學(xué)科主題實(shí)驗(yàn)活動中如何進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計和實(shí)踐研究。

跨學(xué)科主題教學(xué)設(shè)計誤區(qū)與學(xué)生能力點(diǎn)分析

1.跨學(xué)科主題教學(xué)設(shè)計誤區(qū)

跨學(xué)科主題是新課標(biāo)中明確的學(xué)生關(guān)鍵能力培養(yǎng)要求，也是信息科技課程中應(yīng)著力培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，但在進(jìn)行跨學(xué)科主題單元設(shè)計的過程中，“強(qiáng)”跨學(xué)科、“硬”上內(nèi)容的情況較為普遍，許多教師將信息技術(shù)應(yīng)用與學(xué)科目標(biāo)達(dá)成兩個概念混淆，造成跨學(xué)科主題設(shè)計出現(xiàn)創(chuàng)新不足、應(yīng)用不順的情況。另外，教師在設(shè)計跨學(xué)科教學(xué)主題時，“重”教“輕”學(xué)，忽略學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)，情境創(chuàng)設(shè)流于表面，讓教學(xué)效果和學(xué)生體驗(yàn)大打折扣。

2.學(xué)生能力點(diǎn)分析

信息科技融合教學(xué)設(shè)計要依據(jù)新課標(biāo)，結(jié)合學(xué)生年齡特征，發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以《動聽音樂響起來》一課為例，本課來源于泰山版小學(xué)信息技術(shù)四年級上冊，在新課標(biāo)實(shí)施后，要想將新課標(biāo)與“舊”教材結(jié)合起來，同時激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，就需要對原有教材內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新。小學(xué)四年級的學(xué)生對新知識的接受度很高，他們的能力點(diǎn)大致可以分為以下幾個方面。

①理解能力：是指學(xué)生在小學(xué)信息科技學(xué)習(xí)過程中對某一問題的信息加工和內(nèi)化的能力，對學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和綜合素養(yǎng)的養(yǎng)成具有重要的影響。

②接受能力：小學(xué)生信息接受能力與年齡特征、知識水平有著密切的聯(lián)系，對學(xué)生下一步創(chuàng)造性解決問題提供支點(diǎn)作用。

③興趣點(diǎn)：在大多數(shù)情況下，小學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性來自興趣，信息科技課堂吸引學(xué)生的主要原因也來自學(xué)生對課程的興趣。

④創(chuàng)造能力：每個學(xué)生都是一個獨(dú)立的生命體，學(xué)生創(chuàng)新能力既是一種問題遷移的能力，也是一種問題再創(chuàng)造的能力。

⑤思維能力：泛指邏輯思維能力，而創(chuàng)造性思維形成的基礎(chǔ)便是邏輯思維能力，沒有完善的邏輯思維能力不可能發(fā)展出創(chuàng)造性思維，其創(chuàng)新能力也就無從談起。[2]

⑥團(tuán)隊(duì)合作能力：團(tuán)隊(duì)合作對小學(xué)生的成長和發(fā)展非常重要，通過團(tuán)隊(duì)合作學(xué)生可以學(xué)會與他人有效溝通、分工合作、共同解決問題。

⑦應(yīng)用能力：小學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)是學(xué)習(xí)信息科技學(xué)科的最終目標(biāo)，也是課程設(shè)計最終的成果展示，一節(jié)課教師的講授成果、學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，是對已學(xué)知識的再創(chuàng)造、再延伸。

從上述能力點(diǎn)中可以看出，培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)要從多方面入手，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展特點(diǎn)，結(jié)合生活實(shí)際，對所教授內(nèi)容進(jìn)行綜合分析，在此基礎(chǔ)上，以落實(shí)核心素養(yǎng)為主線構(gòu)建課程形態(tài)，體現(xiàn)學(xué)生主體地位。

課程設(shè)計——以《動聽音樂響起來》一課為例

新課標(biāo)指出，在學(xué)習(xí)方式上要注重把握數(shù)字化學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，合理利用數(shù)字化平臺、工具和資源，運(yùn)用線上實(shí)驗(yàn)、模擬、仿真等方式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。[3]

《動聽音樂響起來》一課主要是學(xué)習(xí)圖形化編程，讓學(xué)生學(xué)會使用音樂拓展模塊編寫簡單的歌曲，培養(yǎng)編程興趣，因此，這是一節(jié)非常典型的跨學(xué)科主題課。在本課中既有非常明顯的“音樂”元素，也有非常貼合信息科技課程的“算法”元素，教師在設(shè)計課程時應(yīng)突出“音樂”在編程算法學(xué)習(xí)過程中的重要性，同時要考慮將趣味性與創(chuàng)新性、合理性與現(xiàn)實(shí)性相融合。

本節(jié)課跨學(xué)科主題為：水果鋼琴，水果與智能硬件通過編程與計算機(jī)相連接，將原有的聽、看、說、練的模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽?、學(xué)、觸、聽的模式。

在課程設(shè)計過程中，筆者將本課知識點(diǎn)分成三部分：①音樂與生活；②算法與音符；③實(shí)驗(yàn)與探索。

1.音樂情境引深入，算法編程促成長

音樂是本節(jié)課唯一的主線，從課前提出問題到課中延伸問題，再到課后總結(jié)問題，都是圍繞音樂展開。通過對教材的分析，預(yù)設(shè)本節(jié)課主要讓學(xué)生掌握音樂擴(kuò)展模塊中的“演奏音符”積木塊。在本課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，筆者把電鋼琴搬到教室，讓會彈鋼琴的學(xué)生演奏理查德·克萊德曼的經(jīng)典鋼琴曲——《致愛麗絲》。通過學(xué)生演奏、樂曲欣賞、樂器簡介等形式，讓學(xué)生對本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生期待。

2.任務(wù)引導(dǎo)促成長、問題解析提思維

引入智能硬件，引導(dǎo)學(xué)生觀察智能硬件的連接方法，層層設(shè)立任務(wù)機(jī)制，并發(fā)揮小組合作探究優(yōu)勢，利用思維導(dǎo)圖和任務(wù)流程圖解決問題并思考：①在智能硬件與水果的連接問題中，如何準(zhǔn)確定位水果觸發(fā)的信號？（信息科技）②水果如何能夠傳遞信號？（科學(xué)）③如何將程序與水果相連接？（信息科技）④如何彈奏樂曲（音樂）？

在《動聽音樂響起來》一課中，學(xué)生能夠通過已有的知識發(fā)現(xiàn)水果鋼琴的運(yùn)行機(jī)制，并且能夠依據(jù)教師給出的問題完成水果與智能硬件的連接，但學(xué)生在此之前未能將水果—人體—硬件—計算機(jī)這四者之間的關(guān)系進(jìn)行聯(lián)系，需要提示從人體能夠?qū)щ娺@一特性出發(fā)，架構(gòu)知識圖譜，引導(dǎo)學(xué)生理解信號環(huán)路。

3.算法引路錦上添花，主題融合妙筆生花

在水果鋼琴電路搭建成功后，要讓水果彈奏出樂曲，需要對每個水果賦予不同的音符，即通過流程圖引導(dǎo)學(xué)生找出關(guān)鍵點(diǎn)，在圖形化編程軟件中找到實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的積木，賦予相應(yīng)功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效果。

在編程過程中，學(xué)生需要判斷出每種水果與程序的對應(yīng)關(guān)系，在本課中，創(chuàng)新點(diǎn)在于通過水果物化程序設(shè)計、通過分類執(zhí)行語句，將“do”（60）、“re”（62）、“mi”（64）、“fa”（65）、“sol”（67）、“l(fā)a”（69）這六個音符分別賦值給“W”“A”“S”“D”“F”“G”這六個按鍵（如右圖），通過鱷魚夾將智能硬件與水果連接起來，從而實(shí)現(xiàn)拍打水果發(fā)出聲音。在調(diào)試和優(yōu)化的過程中，學(xué)生運(yùn)用信息科技模擬鋼琴的演奏，切實(shí)體驗(yàn)、感受和驗(yàn)證控制系統(tǒng)的環(huán)節(jié)和原理，讓“音樂”和“科技”在本節(jié)課得到完美融合。

4.課堂效果分析與評價

導(dǎo)入環(huán)節(jié)：通過看實(shí)物、交流，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引出本節(jié)課的研究內(nèi)容——水果琴。回顧課堂，學(xué)生的回應(yīng)已達(dá)到預(yù)期的教學(xué)設(shè)想。

合作探究環(huán)節(jié)：學(xué)生通過回憶所學(xué)知識，對智能元件的功能與效果有了理論基礎(chǔ)，也能比較順利地完成發(fā)聲裝置探究過程。學(xué)生通過研究，掌握了開關(guān)、四色控制器、尖嘴夾、蜂鳴器組成的發(fā)聲裝置的組合，即掌握了水果琴制作的核心技術(shù)。

智慧選擇環(huán)節(jié)：各小組發(fā)揮創(chuàng)意，自由選擇水果，并與發(fā)生元件一起進(jìn)行組裝、調(diào)試，通過交流借鑒修改自己小組的組裝方式。

拓展延伸環(huán)節(jié)：通過知識寶典，了解蘊(yùn)藏在水果蔬菜中的秘密，從理論上對學(xué)生的疑問進(jìn)行解答，為水果導(dǎo)電提供理論基礎(chǔ)。

綜合評價環(huán)節(jié)：通過生生互評、教師點(diǎn)評，對團(tuán)隊(duì)合作能力、本堂課的完成度、探究經(jīng)驗(yàn)積累等進(jìn)行評價。

本課共設(shè)置任務(wù)評價4次、總結(jié)性評價1次，過程評價真實(shí)反映學(xué)生上課學(xué)習(xí)情況，從四個維度引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評價（如上表）。

思考

小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)和信息意識的重要時期。因此，在進(jìn)行跨學(xué)科互動學(xué)習(xí)課程設(shè)計時教師要注意以下幾點(diǎn)：①要了解學(xué)生的個體差異性；②要遵循學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體；③要以探究為核心；④要從學(xué)生興趣出發(fā)；⑤要有創(chuàng)新，有時代特點(diǎn)。

從互動教學(xué)模式到體驗(yàn)式教學(xué)模式，從學(xué)科融合到跨學(xué)科主題，信息科技課堂發(fā)生著翻天覆地的變化，教師要采用富有新意的科技工具和手段，激發(fā)學(xué)生主動探索新知識和新技能，采用新穎的視角思考和分析問題，促使學(xué)生愛上信息科技，愛上編程。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭鍇琪，曹殿波，鄧潔，等.新課標(biāo)背景下義務(wù)教育信息科技課程的育人目標(biāo)實(shí)現(xiàn)策略[J].教學(xué)與管理，2023（21）：94-99.

[2]葛磊.小學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維的培養(yǎng)[J].求知導(dǎo)刊，2016（10）：111.

[3]李鋒.信息科技課程：從信息素養(yǎng)到數(shù)字素養(yǎng)與技能[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2022（07）：8-10.