摘 要:隨著新課標(biāo)的推行,培養(yǎng)核心素養(yǎng)已成為學(xué)科教學(xué)的首要目標(biāo)。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,注重將學(xué)科知識應(yīng)用于實(shí)際生活。文章根據(jù)小學(xué)信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)的要求,明確了項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計準(zhǔn)則,將信息科技學(xué)科知識融入項目式學(xué)習(xí),并在項目實(shí)施中注重核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:小學(xué)信息科技;核心素養(yǎng);項目式學(xué)習(xí)
中圖分類號:G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號:2097-1737(2024)19-0017-03
信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任。項目式學(xué)習(xí)作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方式,強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)在學(xué)習(xí)過程中積極搜集信息、獲取知識、探討方案,以此解決具有現(xiàn)實(shí)意義的問題。在新課標(biāo)背景下,如何在信息科技學(xué)科的教學(xué)中落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)成為教師關(guān)注的熱點(diǎn)。項目式學(xué)習(xí)為信息科技基礎(chǔ)教育的教學(xué)改革提供了相應(yīng)的教學(xué)方法,它能有效促進(jìn)學(xué)生主動分析問題、解決問題,從而將信息意識、計算思維等素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為終身學(xué)習(xí)能力[1]。
一、基于核心素養(yǎng)的小學(xué)信息科技項目式學(xué)習(xí)的科學(xué)設(shè)計
小學(xué)信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)指向引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用信息科技知識解決實(shí)際生活中的問題,從而提升其分析問題和解決問題的能力。因此,在設(shè)計項目式學(xué)習(xí)時,
教師需全面考慮并挖掘具有現(xiàn)實(shí)意義且能夠落實(shí)核心素養(yǎng)的內(nèi)容,讓學(xué)生認(rèn)識到完成項目的現(xiàn)實(shí)價值,激發(fā)他們對項目的熱愛,從而全身心地投入項目,積極探索并高效完成項目,最終達(dá)到提升學(xué)生信息科技學(xué)科素養(yǎng)的目的。以下是教師在設(shè)計項目式學(xué)習(xí)時應(yīng)注意的幾點(diǎn)原則:
(一)明確目標(biāo),設(shè)計項目
項目的選擇要面向核心素養(yǎng)培養(yǎng),符合信息科技學(xué)科教學(xué)的總體目標(biāo)。在明確教學(xué)目標(biāo)的同時,項目設(shè)計的合理性至關(guān)重要。在設(shè)計項目時,教師要先根據(jù)信息科技課程的教學(xué)目標(biāo)整合教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)而把教學(xué)目標(biāo)細(xì)分為有利于執(zhí)行的小目標(biāo),并將學(xué)習(xí)內(nèi)容分解、細(xì)化成易掌握和操作的小項目。因此,學(xué)生在探索和實(shí)踐項目任務(wù)的過程中,能夠掌握問題解決的相關(guān)知識、方法與技能,從而發(fā)展信息科技學(xué)科核心
素養(yǎng)。
(二)創(chuàng)設(shè)情境,貼近生活
在設(shè)計小學(xué)信息科技項目式學(xué)習(xí)任務(wù)時,創(chuàng)設(shè)情境應(yīng)緊密貼合學(xué)生的實(shí)際生活,符合他們的經(jīng)驗(yàn)與基本認(rèn)知。以學(xué)生的實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn),立足于真實(shí)情境來設(shè)計項目任務(wù),進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的探究熱情與動力。在學(xué)生參與解決生活相關(guān)的項目任務(wù)過程中,其社會責(zé)任感也將隨之建立。
(三)科學(xué)分組,明確分工
項目式學(xué)習(xí)一般以小組合作學(xué)習(xí)的方式為主,科學(xué)合理的分組是順利完成項目式學(xué)習(xí)任務(wù)的前提和重要保障[2]。教師要基于學(xué)生的意愿,考慮項目式學(xué)習(xí)的可行性,并科學(xué)合理地分組。在保障學(xué)習(xí)小組內(nèi)部人員配置均衡的前提下,分組有助于小組成員通過高效溝通與協(xié)作,共同完成學(xué)習(xí)項目。
二、基于核心素養(yǎng)的小學(xué)信息科技項目式學(xué)習(xí)的科學(xué)實(shí)踐
(一)捕捉現(xiàn)實(shí)需求,滲透信息意識
項目式學(xué)習(xí)以現(xiàn)實(shí)為依托,旨在培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容捕捉現(xiàn)實(shí)需求,確定合理的項目主題,并創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境[3]。例如,在閩教版信息技術(shù)六年級(下冊)micro: bit的教學(xué)中,教師可結(jié)合日常生活中遇到的問題,引入制作感應(yīng)垃圾桶的項目。教師可先創(chuàng)設(shè)情境:如何有效避免垃圾未投入垃圾桶而被丟棄在垃圾桶周圍或垃圾桶蓋子上的現(xiàn)象?學(xué)生可圍繞這一生活問題展開小組討論,得出可能原因:部分人認(rèn)為垃圾桶蓋子不干凈,丟垃圾時不愿意觸碰垃圾桶。緊接著,教師提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考:怎樣實(shí)現(xiàn)無須用手觸摸垃圾桶蓋即可將其打開?在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生查找相關(guān)資料,探討多種解決方案,并篩選出具有可行性的設(shè)計。最終,學(xué)生與教師共同確定項目學(xué)習(xí)的主題:制作一款感應(yīng)垃圾桶。感應(yīng)垃圾桶的基本功能為:當(dāng)感應(yīng)到一定距離內(nèi)有物品時,垃圾桶自動打開;等待一段時間后自動關(guān)閉。在項目規(guī)劃階段,教師和學(xué)生捕捉現(xiàn)實(shí)需求,共同探究所選項目的背景、意義及價值,形成共同的學(xué)習(xí)動機(jī)和意愿,從而激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探索項目的熱情。在獲取垃圾桶感應(yīng)開合相關(guān)信息的過程中,學(xué)生自覺、主動地做出決策,制作出感應(yīng)垃圾桶設(shè)計方案,能夠培養(yǎng)其信息意識。
(二)分解項目任務(wù),提高計算思維
分析問題和解決問題是核心素養(yǎng)中計算思維的重要體現(xiàn)。在確立制作感應(yīng)垃圾桶項目后,教師可引導(dǎo)學(xué)生探討分析解決該問題的核心要素,包括檢測物品與垃圾桶間的距離、控制垃圾桶開合裝置的技術(shù)問題,并將其拆分為多個小項目。例如,利用聲波傳感器實(shí)現(xiàn)物品間的距離檢測,通過舵機(jī)實(shí)現(xiàn)垃圾桶蓋的自動開合,運(yùn)用拓展模塊中的聲吶和舵機(jī)模塊進(jìn)行編程等。同時,教師將學(xué)生討論所得通過板書(如圖1)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn),這為學(xué)生展示了如何分析和拆解此類問題的思維框架。
在項目分解過程中,學(xué)生通過搜集、判斷、分析各類信息資源,設(shè)計出感應(yīng)垃圾桶的制作方案,其計算思維能力得到了提升,同時,也進(jìn)一步提高了信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)。
圖1 感應(yīng)垃圾桶的結(jié)構(gòu)分析
(三)小組分工合作,促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新
項目式學(xué)習(xí)最重要的環(huán)節(jié)是學(xué)生的主動探究實(shí)踐。項目啟動后,教師需根據(jù)小組成員的能力、特長、性格和愛好,引導(dǎo)他們進(jìn)行合理分組,使每個學(xué)生在完成項目的過程中都能得到充分的鍛煉,通過合作與分享提升信息意識和核心素養(yǎng)。
在組成學(xué)習(xí)小組、確定學(xué)習(xí)任務(wù)后,每個小組需選出一名組長,負(fù)責(zé)小組成員間任務(wù)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。為了讓組員明確項目的任務(wù)要求,組長可以制訂項目計劃書(見表1),將其提交給教師后,教師可在項目學(xué)習(xí)過程中及時給予指導(dǎo),并跟進(jìn)項目完成情況。
在探究實(shí)踐中,每組學(xué)生根據(jù)項目計劃書搜集與感應(yīng)垃圾桶相關(guān)的傳感器信息與元素,例如micro: bit與聲波傳感器、舵機(jī)的引腳之間的連接設(shè)置。此時,該組學(xué)生需要解決的問題是micro: bit引腳如何分配給聲波傳感器和舵機(jī)。小組成員分工合作,負(fù)責(zé)子任務(wù)一的成員通過收集相關(guān)傳感器及舵機(jī)的資料,重點(diǎn)摘記知識要點(diǎn),并向同組成員介紹其相關(guān)引腳的功能,如超聲波傳感器的四個引腳:VCC、GND為電源,TRIG為控制端(輸入),ECHO為返回端(輸出)。通過測量從TRIG觸發(fā)開始到接收到ECHO的時間差,可以計算出距離。舵機(jī)通過引腳P2與micro: bit相連,micro: bit
負(fù)責(zé)方向判斷,同時位置檢測器發(fā)送信號,來判斷是否已經(jīng)到位。
在學(xué)生理清各個拓展模塊引腳的分配后,負(fù)責(zé)子任務(wù)二的學(xué)生根據(jù)教師提供的模擬線路編輯網(wǎng)站先進(jìn)行模擬連接(如圖2),隨后進(jìn)行實(shí)物連接。
圖2 感應(yīng)垃圾桶的硬件連接
在子任務(wù)三的程序編寫過程中,參與編寫的小組成員根據(jù)引腳分配及感應(yīng)垃圾桶所需實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行編寫(如圖3)。例如,設(shè)置超聲波傳感器發(fā)出信號為P0引腳,接收信號為P1引腳,舵機(jī)引腳為P2。當(dāng)超聲波傳感器回傳的距離小于6厘米時,舵機(jī)轉(zhuǎn)動角度為0度,垃圾桶自動打開;暫停若干秒后且超聲波傳感器回傳的距離大于6厘米時,則設(shè)置舵機(jī)轉(zhuǎn)動的角度為180度,垃圾桶自動關(guān)閉。編寫完成后,將程序下載至micro: bit,進(jìn)行硬件測試與糾錯,直至完成項目任務(wù)。
圖3 感應(yīng)垃圾桶的控制程序
采用這樣小組合作的項目式教學(xué)方式,能夠使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,投入更多的時間和精力進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)和解決各自的任務(wù)。在項目實(shí)踐中,學(xué)生相互溝通、相互交流、相互幫助,實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)和信息的共享,深化對項目認(rèn)知的理解,并培養(yǎng)學(xué)生的信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)。
(四)評價項目成果,培養(yǎng)信息社會責(zé)任
項目式學(xué)習(xí)的評價應(yīng)指向?qū)W生的核心素養(yǎng)發(fā)展。在學(xué)生完成項目后,教師應(yīng)搭建展示平臺,讓學(xué)生展示自己的項目學(xué)習(xí)成果,講解項目開展的過程、結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)心得。學(xué)生可通過校園展示、網(wǎng)絡(luò)平臺宣傳項目成果,展示自己關(guān)于社會生活問題的責(zé)任感,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生信息社會責(zé)任的培養(yǎng)[4]。
教師應(yīng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果表示肯定,并對學(xué)生在項目實(shí)施過程中的學(xué)習(xí)積極性、任務(wù)參與度、資料搜集能力、問題解決思路、小組成員合作情況等進(jìn)行綜合評價,以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的不足之處,教師應(yīng)給出相應(yīng)的建議,幫助學(xué)生反思學(xué)習(xí)經(jīng)歷,分析自身的不足和疏漏并優(yōu)化思維方式。此外,評價主體應(yīng)多樣化,除教師評價外,學(xué)生的自我評價、家長對孩子的評價以及學(xué)生之間的互相評價都有著重要的作用。通過設(shè)計評價量表,設(shè)立多維評價指標(biāo),有利于學(xué)生從中汲取有益建議,并將項目式學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化為自身能力和核心素養(yǎng)[5]。
三、結(jié)束語
總之,在小學(xué)信息科技項目式教學(xué)中,項目設(shè)計應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo),緊密貼合學(xué)生實(shí)際生活,將信息科技學(xué)科知識與素養(yǎng)合理科學(xué)地融入項目中。以學(xué)生為主體,激發(fā)其進(jìn)行主動學(xué)習(xí)和探索的興趣,鍛煉學(xué)生分析與解決問題的能力,并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用信息意識和計算思維解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題,從而培養(yǎng)其信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)。
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基金項目:本文系福建省泉州市鯉城區(qū)2022年基礎(chǔ)教育改革專項立項課題“核心素養(yǎng)下小學(xué)信息科技項目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究”(課題編號:LJYKT2022-22)的階段性研究成果。
作者簡介:余愛蘭(1985.1-),女,福建南安人,
任教于福建省泉州市鯉城區(qū)第三實(shí)驗(yàn)小學(xué),一級教師,本科學(xué)歷,鯉城區(qū)骨干教師。