［摘要］ 在CDIO模式（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行）引領(lǐng)下的信息技術(shù)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，呈現(xiàn)出堆疊化、現(xiàn)實(shí)化、開放化的顯著特質(zhì)。在小學(xué)信息技術(shù)跨學(xué)科主題教學(xué)中，教師應(yīng)自覺融入CDIO理念，以該模式為指引開展教學(xué)活動(dòng)；以“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”為例，從主題出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思、從創(chuàng)意出發(fā)引領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)、從管理出發(fā)推動(dòng)學(xué)生實(shí)施、從展示出發(fā)促使學(xué)生運(yùn)行，由此提升學(xué)生的信息技術(shù)綜合素養(yǎng)。

［關(guān)鍵詞］ 跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)；信息技術(shù)課程；CDIO理念

“CDIO”工程教育理念由美國(guó)麻省理工學(xué)院等四所大學(xué)歷經(jīng)多年研究、探索與實(shí)踐構(gòu)建而成，是一種“工程教育”模式，涵蓋構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate）四個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，這一工程教育模式與“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”高度適配?；贑DIO模式，小學(xué)信息科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)應(yīng)致力于培育學(xué)生的工程素養(yǎng)，此素養(yǎng)絕非單純的信息素養(yǎng)或科技素養(yǎng)，而是多學(xué)科融合的綜合素養(yǎng)。CDIO模式下的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)倡導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”?，F(xiàn)以“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”這一跨學(xué)科主題教學(xué)為例，深入探究CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的意蘊(yùn)與實(shí)踐路徑。

一、CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的意蘊(yùn)

CDIO模式下的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)以“主題項(xiàng)目”為基礎(chǔ)。其中，“主題項(xiàng)目”既是跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，也是終點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中，教師不僅需要依據(jù)教學(xué)總體目標(biāo)確定主題，還應(yīng)充分考慮學(xué)生的興趣愛好，積極探尋信息科學(xué)學(xué)科與學(xué)生信息科學(xué)學(xué)習(xí)的交叉點(diǎn)、融合點(diǎn)和共通點(diǎn)，唯有如此，跨學(xué)科主題方能具備引導(dǎo)性、針對(duì)性和實(shí)效性。

1.堆疊化特質(zhì)

CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的內(nèi)容與資源具有堆疊性特點(diǎn)。堆疊并非簡(jiǎn)單的相加，而是一種整合、融合與互滲。一方面，體現(xiàn)為學(xué)習(xí)內(nèi)容與資源的跨學(xué)科整合；另一方面，指的是學(xué)科與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的整合。應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)、方法和思想來(lái)解決問(wèn)題。例如，在“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”的跨學(xué)科教學(xué)中，引入科學(xué)學(xué)科、美術(shù)學(xué)科等相關(guān)知識(shí)?？鐚W(xué)科主題教學(xué)具有學(xué)科互攝的特質(zhì)。所謂“學(xué)科互攝”，即學(xué)科知識(shí)之間、方法之間以及思想之間能夠相互啟迪、相互促進(jìn)。教師要有意識(shí)地從學(xué)科教學(xué)的素養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容三個(gè)維度構(gòu)建跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)框架，建立各學(xué)科之間的聯(lián)系。堆疊化的跨學(xué)科主題教學(xué)能夠避免教學(xué)的單一化和碎片化。

2.現(xiàn)實(shí)化特質(zhì)

CDIO模式下信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)化的特征。在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中，教師不僅可以引入學(xué)生生活世界中的內(nèi)容以及現(xiàn)實(shí)性的素材和資源，還可以借助信息科學(xué)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)情境，從而激發(fā)學(xué)生的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如，在“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”的跨學(xué)科主題教學(xué)中，以學(xué)生所在的學(xué)校校園為原型，引導(dǎo)學(xué)生借助信息科學(xué)為校園植物設(shè)計(jì)名片。在教學(xué)中，搭建開放性的素材和資源系統(tǒng)，為學(xué)生提供相關(guān)的設(shè)計(jì)資料、視頻等。CDIO模式下的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)充分借助數(shù)字化工具及其他相關(guān)方式獲取植物相關(guān)信息。CDIO模式下的信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)具有綜合性和現(xiàn)實(shí)性特質(zhì)，不僅能使學(xué)生的信息科學(xué)學(xué)習(xí)充滿趣味，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得快樂，還能促進(jìn)學(xué)生的信息科學(xué)認(rèn)知和思維進(jìn)階。

3.開放化特質(zhì)

CDIO模式下信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)以問(wèn)題解決為導(dǎo)向，以“項(xiàng)目”為核心，將跨學(xué)科學(xué)習(xí)的主題和任務(wù)轉(zhuǎn)化為學(xué)生易于理解的“學(xué)科任務(wù)群”“學(xué)科問(wèn)題群”。在教學(xué)中，不僅需要應(yīng)用相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，還需要引入其他相關(guān)學(xué)科以及學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)中的資源和素材。CDIO模式下的信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)具有開放性的特質(zhì)。例如，在“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”的跨學(xué)科主題教學(xué)中，教師要將信息科學(xué)、數(shù)學(xué)、美術(shù)、科學(xué)等學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合與融合。在此過(guò)程中，學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)需求不斷豐富資源和素材。通過(guò)豐富、開放的資源和素材的支撐，學(xué)生的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)效能得到提升，學(xué)生在跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)過(guò)程中認(rèn)知和思維也能不斷進(jìn)階。CDIO模式下的信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)致力于培育學(xué)生的跨學(xué)科思維，促進(jìn)學(xué)生的跨學(xué)科認(rèn)知。

CDIO模式下的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)在教學(xué)理念方面主張基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，提倡讓學(xué)生“做中學(xué)”；在培養(yǎng)目標(biāo)方面，既注重信息科學(xué)基本知識(shí)的學(xué)習(xí)，又引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行真實(shí)實(shí)踐場(chǎng)域的技術(shù)實(shí)踐；在教學(xué)環(huán)境方面，注重虛擬現(xiàn)實(shí)感，重視真實(shí)環(huán)境的啟發(fā)和引導(dǎo)作用；在教學(xué)過(guò)程方面，注重完整的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行流程。CDIO模式下的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生獲得現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)感，提升學(xué)生綜合性、實(shí)踐性的信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)力，發(fā)展學(xué)生的信息科學(xué)綜合素養(yǎng)。

二、CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑

CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑在于，引導(dǎo)學(xué)生在信息科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中充分經(jīng)歷工程產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行全過(guò)程。教師應(yīng)從跨學(xué)科主題教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容出發(fā)，依托跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的問(wèn)題和任務(wù)，不斷優(yōu)化信息科學(xué)工程教育。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，從而不斷優(yōu)化和完善學(xué)生的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。

1.從主題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思

CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐應(yīng)從主題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地構(gòu)思。CDIO模式下的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)實(shí)踐注重引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與真實(shí)的工程項(xiàng)目實(shí)踐，從而引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)知識(shí)。在此過(guò)程中，教師也要引導(dǎo)學(xué)生將相關(guān)知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問(wèn)題的方案。在學(xué)生構(gòu)思的過(guò)程中，教師要不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維和想象，讓學(xué)生積極主動(dòng)地嘗試新的想法和新的表現(xiàn)方式。例如，在“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”的跨學(xué)科主題教學(xué)中，首先引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思植物名片框架。從主題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思植物名片上的內(nèi)容，使人能夠從植物名片上認(rèn)識(shí)植物、了解植物，并激發(fā)人們探究植物的興趣。為此，有學(xué)生設(shè)計(jì)研發(fā)的植物名片包含名片、分類、特征、用途、編碼等信息。借助這些信息，人們能夠整體性、系統(tǒng)性地通過(guò)名片認(rèn)識(shí)植物、解讀植物、了解植物。從主題出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的整體構(gòu)想，要引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地互動(dòng)、交流，從而激發(fā)學(xué)生群體的智慧，讓學(xué)生在群體研討過(guò)程中深化對(duì)自我自主構(gòu)思的認(rèn)知。鼓勵(lì)學(xué)生在交流中發(fā)表不同的意見和建議，從而不斷完善學(xué)生的構(gòu)思，提升學(xué)生合作交流的深度和廣度。實(shí)踐證明，構(gòu)思不僅能夠培育學(xué)生的自主設(shè)計(jì)研發(fā)能力，更能培育學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和合作交往能力。

2.從創(chuàng)意出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)

CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑不僅注重構(gòu)思，更注重將構(gòu)思現(xiàn)實(shí)化，即注重設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)并非簡(jiǎn)單地確定學(xué)習(xí)流程，而要有創(chuàng)意。作為教師，要通過(guò)自己的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)鉆研、琢磨，突出學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。在“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”的跨學(xué)科主題教學(xué)中，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生思考如何獲取植物的名稱、分類、特征等相關(guān)信息。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要讓學(xué)生群策群力、眾籌眾謀，充分發(fā)掘?qū)W生群體的智慧。如：有學(xué)生認(rèn)為，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索的方式獲取植物信息；有學(xué)生認(rèn)為，可以通過(guò)實(shí)地調(diào)查拍照等方式獲取植物信息；有學(xué)生認(rèn)為，可以去圖書館查詢資料獲取信息；還有學(xué)生認(rèn)為，可以向有關(guān)專家咨詢植物的生長(zhǎng)特征等信息。通過(guò)全體學(xué)生的精心策劃和妥善安排，學(xué)生充分發(fā)揮其信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的專長(zhǎng)和創(chuàng)意，引發(fā)了學(xué)生的頭腦風(fēng)暴。在跨學(xué)科主題教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生明確分工、小組合作，以便讓學(xué)生的跨學(xué)科主題實(shí)踐有條不紊。

3.從管理出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)施

CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑還需加強(qiáng)對(duì)學(xué)生跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的管理。在跨學(xué)科主題教學(xué)中，教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)思和設(shè)計(jì)，更要將構(gòu)思和設(shè)計(jì)付諸實(shí)踐、付諸實(shí)施。為此，教師要對(duì)學(xué)生的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)加強(qiáng)管理?；谛畔⒖茖W(xué)的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)管理應(yīng)當(dāng)是一種智慧性的管理。例如，在“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”的跨學(xué)科主題教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)編制校園植物編碼，如引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)植物的名稱，以文字的形式對(duì)植物進(jìn)行編碼；引導(dǎo)學(xué)生按照植物的位置進(jìn)行編碼；引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)植物的種植時(shí)間，按照時(shí)間編碼等。在學(xué)生交流、確定編碼規(guī)則的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)習(xí)的“生活中的編碼”“編碼的規(guī)則”“數(shù)字世界中的編碼”等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行編碼。進(jìn)而，對(duì)學(xué)生編碼實(shí)踐的結(jié)果，進(jìn)行匯總保存。通過(guò)編碼，學(xué)生能夠?qū)χ参锩M(jìn)行有效的管理。學(xué)生借助編碼，能夠迅速找到所要尋找的植物，進(jìn)而對(duì)植物名片進(jìn)行有效解讀。如此，能夠讓學(xué)生更清晰地了解植物、更有序地管理植物。

4.從展示出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)行

CDIO模式下跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑的最后一個(gè)階段是運(yùn)行階段（Operate）。在CDIO理念的指導(dǎo)下，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)展示?；诳鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)展示的運(yùn)行，一方面是學(xué)生對(duì)已有構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施的一種確證與表征；另一方面也是學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)素養(yǎng)的一次展示。在教學(xué)中，教師要為學(xué)生的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)展示提供契機(jī)，引導(dǎo)、優(yōu)化、完善學(xué)生跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)展示。例如，在“設(shè)計(jì)制作校園植物名片”的跨學(xué)科主題教學(xué)中，為優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)展示，引導(dǎo)學(xué)生美化校園植物名片，使校園植物名片不僅具有實(shí)用性，還具有美觀性，讓校園的植物名片成為承載、傳播植物相關(guān)知識(shí)的重要載體和媒介。一是讓植物名片的整體設(shè)計(jì)風(fēng)格契合植物本身的風(fēng)格、特點(diǎn)；二是鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)植物名片進(jìn)行個(gè)性化的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如楓樹的植物名片可以做成楓葉的形狀等；三是可以在植物名片上增添一些詩(shī)化作品，如松樹的植物名片上可以增加陳毅的詩(shī)篇《青松》；四是可以將更多與植物相關(guān)的信息制作成二維碼等，從而讓學(xué)生借助手機(jī)掃一掃就能看到植物的相關(guān)信息介紹等。在引導(dǎo)學(xué)生展示校園植物名片的過(guò)程中，教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性地指導(dǎo)，如植物名片的布局是否合理、植物名片的色彩搭配是否協(xié)調(diào)等?？梢哉f(shuō)，每一張名片都是校園植物的身份證。通過(guò)校園植物名片的制作，能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)植物的了解，提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

在跨學(xué)科主題教學(xué)中，教師要有意識(shí)地運(yùn)用CDIO理念進(jìn)行指導(dǎo)，應(yīng)用CDIO模式，讓學(xué)生的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)經(jīng)歷構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行的全過(guò)程，提升學(xué)生的跨學(xué)科整合能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在學(xué)生的信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中，CDIO理念和模式發(fā)揮著不可或缺的作用，能夠全面提升學(xué)生的信息科學(xué)核心素養(yǎng)和綜合應(yīng)用能力。

CDIO模式下的信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)具有堆疊化、現(xiàn)實(shí)化、開放化的特質(zhì)。CDIO模式下的信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，就是將CDIO工程教育理念和工程教育模式融入學(xué)生的信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)之中。將CDIO理念和模式應(yīng)用于信息科學(xué)跨學(xué)科主題教學(xué)中是現(xiàn)實(shí)的、適恰的、具有適切性的。作為教師，要打造信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)和實(shí)踐的平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)、研發(fā)、實(shí)施、運(yùn)行系列化的工程活動(dòng)，支持學(xué)生的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在信息科學(xué)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中全面提升綜合素養(yǎng)。

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