隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和新課標理念的持續(xù)深化,傳統(tǒng)的小學信息科技教育模式已難以滿足時代發(fā)展的需求。為培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)、計算思維與創(chuàng)新能力,需要探索新的教育模式和途徑。項目學習作為一種強調(diào)以學生為中心、注重實踐體驗的學習方式,與新課標理念高度契合,在小學信息科技教育領域具有廣闊的應用前景。
1 新課標理念對小學信息科技教育的影響
1.1 強調(diào)以學生發(fā)展為本,注重學生綜合素養(yǎng)提升
新課標理念是以學生發(fā)展為本的教育思想,促使小學信息科技教育目標從側(cè)重知識技能的傳授轉(zhuǎn)向?qū)W生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。在此理念影響下,教師更加關注學生在信息技術(shù)學習中的獲得感、成就感和進步感,注重為學生提供體驗信息技術(shù)與生活、學習緊密聯(lián)系的機會,引導學生在解決實際問題的過程中提升運用信息技術(shù)的綜合素養(yǎng)。同時,這一理念驅(qū)動教師關注每一個學生的個性特點和差異化需求,因材施教,幫助學生在原有基礎上實現(xiàn)更大的進步和提高,促進學生在信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識、社會責任等方面的全面發(fā)展。
1.2 倡導自主、合作、探究的學習方式
新課標理念倡導的自主、合作、探究的學習方式,改變了小學信息科技教育過度依賴教師講授、學生被動接受的局面。在自主學習理念的影響下,學生在信息技術(shù)課堂中擁有了更多自我導向的學習機會,他們可以根據(jù)自己的興趣愛好和認知水平,選擇學習內(nèi)容,控制學習節(jié)奏,這增強了學生的學習動機和參與度。合作學習理念為學生提供了相互啟發(fā)、共同進步的平臺,學生在小組協(xié)作、集體討論中加深了對信息技術(shù)知識的理解,提升了知識的應用能力,同時也培養(yǎng)了溝通表達、團隊協(xié)作等關鍵能力。探究性學習則激發(fā)了學生運用信息技術(shù)探索未知、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的熱情,學生在探究實踐中鍛煉了計算思維和創(chuàng)新能力,學會了用信息技術(shù)解決生活、學習中的實際問題。
1.3 重視培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新意識
新課標理念對信息素養(yǎng)和創(chuàng)新意識的重視,開拓了小學信息科技教育的新領域。在這一理念的影響下,信息科技教育不再局限于課本知識和軟硬件技能的講授,而是更加關注學生信息素養(yǎng)的養(yǎng)成。學生在豐富的信息實踐中學會了鑒別信息真?zhèn)?、分析信息價值、遵守信息道德,逐漸形成了適應信息社會發(fā)展的正確價值觀和行為準則。同時,教師營造鼓勵創(chuàng)新的課堂氛圍,激發(fā)學生的好奇心和想象力,引導學生打破思維定式,提出新穎的想法,創(chuàng)作原創(chuàng)的作品,培養(yǎng)學生創(chuàng)新運用信息技術(shù)解決問題的意識和能力。
2 項目學習在小學信息科技教學應用中存在的問題
2.1 項目選題脫離學生認知水平,難以激發(fā)學習興趣
在小學信息科技教學中應用項目學習時,一個突出的問題是項目選題脫離學生的認知水平。部分教師在選擇項目主題時,過于關注信息技術(shù)本身,而忽視了小學生思維發(fā)展的特點和規(guī)律,盲目選擇一些抽象度高、綜合性強的項目主題,如人工智能、大數(shù)據(jù)分析等,這些主題對于小學生來說過于復雜和深奧,超出了他們的認知理解能力。學生面對這些高難度的項目任務,常常感到無從下手、力不從心,難以建立起項目學習與自身已有知識經(jīng)驗的聯(lián)系,無法在項目探究過程中獲得積極的情感體驗,久而久之,學生對項目學習失去了興趣,陷入“學習無用論”的誤區(qū)。這種脫離學生認知水平的項目選題,違背了新課標“以學生發(fā)展為本”的理念,割裂了信息技術(shù)學習與學生生活實際的聯(lián)系,難以調(diào)動學生參與項目學習的主動性和積極性,最終導致項目學習流于形式。
2.2 項目設計缺乏系統(tǒng)性和連貫性,學生探究過程碎片化
項目學習在小學信息科技教學應用中還存在一個普遍問題,那就是項目設計缺乏系統(tǒng)性和連貫性。許多教師在設計項目學習流程時,只注重項目任務的表層設置,而沒有深入分析項目任務之間的內(nèi)在邏輯關系。各個項目任務之間缺乏必然的聯(lián)系和遞進,學生在完成一個個割裂的任務的過程中,無法建立起完整、系統(tǒng)的知識體系。同時,在項目探究過程中,部分教師沒有進行必要的梳理和總結(jié),沒有引導學生及時反思各個探究環(huán)節(jié)的經(jīng)驗得失,也缺乏對不同項目成果的比較和遷移。學生在這種碎片化的探究過程中,很難真正理解項目學習的內(nèi)在規(guī)律和方法,無法形成清晰、連貫的思維結(jié)構(gòu),難以培養(yǎng)起分析問題、解決問題的綜合能力。項目學習淪為一個個孤立的任務,失去了應有的探究價值和教育意義。
2.3 過度依賴信息技術(shù)手段,忽視培養(yǎng)學生信息化問題解決能力
在小學信息科技教學應用項目學習的過程中,另一個值得關注的問題是過度依賴信息技術(shù)手段。部分教師在設計項目任務時,過于強調(diào)利用各種信息技術(shù)工具和軟件,要求學生運用數(shù)據(jù)庫、編程軟件等完成項目作品,而忽視了對學生信息化問題解決能力的培養(yǎng)。這種做法表面上讓學生接觸了很多信息技術(shù)工具,實際上卻可能限制了學生思維的發(fā)展。學生機械地按照教師提供的技術(shù)路線,缺乏對問題本質(zhì)的理解和思考,難以提出創(chuàng)新的解決方案。他們習慣于直接套用某個信息技術(shù)工具,而缺乏批判性思維去分析問題的性質(zhì)特點以及解決問題所需的方法。長此以往,學生會形成對信息技術(shù)的過度依賴,一旦脫離了特定的軟硬件環(huán)境就不知所措。過度依賴信息技術(shù)手段的做法,違背了信息技術(shù)服務于培養(yǎng)學生問題解決能力的初衷,不利于學生信息化素養(yǎng)的提升。
2.4 教學環(huán)境缺乏開放性和包容性,限制學生創(chuàng)新思維的發(fā)展
小學信息科技教學中的項目學習還面臨教學環(huán)境缺乏開放性和包容性的問題。部分教師受傳統(tǒng)教學觀念影響,習慣于對學生的項目學習進行嚴格管控和評判,對學生探究過程中的失誤和偏差缺乏寬容,對學生提出的與己見不同的創(chuàng)新想法持懷疑和否定態(tài)度。在這樣一種封閉狹隘的教學氛圍中,學生的創(chuàng)新思維得不到鼓勵和發(fā)展。他們不敢打破常規(guī)從不同角度思考問題,而是小心翼翼地按照教師的預設路徑去完成任務。久而久之,學生會形成思維定式,習慣于使自己的想法去迎合權(quán)威,缺乏探索未知、突破自我的勇氣和激情。同時,在缺乏開放交流環(huán)境的項目學習中,學生很少有機會相互啟發(fā),碰撞出創(chuàng)新的火花。他們各自為政,閉門造車,難以站在更高的視角審視自己的項目成果,發(fā)現(xiàn)可以改進的空間。缺乏開放性、包容性的教學環(huán)境,阻礙了學生創(chuàng)新潛能的發(fā)揮,制約了項目學習創(chuàng)新價值的彰顯。
3 項目學習在小學信息科技教學中的應用策略
3.1 選擇適切的項目主題,契合學生認知水平
小學信息科技教師在選擇項目學習主題時,應充分考慮項目內(nèi)容與學生已有知識經(jīng)驗和認知發(fā)展水平的契合度。一方面,教師需要全面了解學生的信息技術(shù)基礎,包括學生已掌握的信息技術(shù)概念、工具軟件操作技能等,這是學生開展項目學習的起點和基礎。另一方面,教師還需要準確把握學生思維發(fā)展的階段性特征,選擇符合學生邏輯思維水平、問題解決能力的項目主題。項目主題若脫離學生的認知水平,過于抽象或復雜,學生難以理解項目任務,無法建構(gòu)起有效的問題解決思路,項目學習的過程便失去了意義。
此外,教師還應關注項目主題與學生生活經(jīng)驗和興趣愛好的聯(lián)系,優(yōu)選那些貼近學生實際生活,能引起學生情感共鳴、激發(fā)學習興趣的項目主題。小學生的生活閱歷有限,但他們對周遭世界充滿好奇,喜歡探索與自身密切相關的事物和現(xiàn)象。選擇學生熟悉的生活情境作為項目學習的載體,如與學生學習、娛樂、社交等相關的主題,學生容易產(chǎn)生親切感,從而調(diào)動起主動學習的積極性。同時,學生在探究解決熟悉情境中的問題的過程中,更容易將所學知識技能與實際生活建立聯(lián)系,加深理解,形成知識遷移和應用的能力。
在選題時,教師還要注意挖掘那些雖未被納入正式課程,卻能拓寬學生視野、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的項目主題。這些主題可能來源于社會熱點問題、科技前沿領域,看似超出小學生的認知范圍,但只要教師對其進行適當?shù)暮喕娃D(zhuǎn)化,實現(xiàn)與學生已有認知圖式的銜接,同樣能成為富有吸引力和挑戰(zhàn)性的項目學習主題。
3.2 合理設計項目流程,引導學生自主探究
小學信息科技教師在設計項目學習流程時,應圍繞項目主題,將項目任務解構(gòu)為一系列環(huán)環(huán)相扣、遞進提升的探究子任務。這些子任務的設置需體現(xiàn)由易到難、由簡單到復雜的認知規(guī)律,每一個子任務都對學生的知識技能提出新的要求,但難度應控制在學生的“最近發(fā)展區(qū)”,即學生經(jīng)過努力思考和實踐,能夠在教師適度指導下獨立完成。子任務之間應存在明確的邏輯關聯(lián),后一任務的完成建立在前一任務的基礎之上,學生在解決一個個子任務的過程中,逐步掌握探究問題的方法,習得相關知識技能,構(gòu)建起完整的項目探究體系。
教師還需精心設計項目學習情境,為學生提供自主探究的平臺。理想的項目學習情境應具有真實性、復雜性和開放性特征。所謂真實性,是指項目情境應貼近學生真實生活,學生能感受到問題情境的現(xiàn)實意義,從而產(chǎn)生探究欲望;復雜性是指情境中包含多種限制條件,需要學生綜合運用不同知識技能,甚至跨學科知識進行問題解決;開放性是指項目情境沒有標準答案,學生可以探尋不同的解決路徑,形成個性化的問題解決方案。在這樣的情境中,學生的探究過程是非線性的,他們需要在反復試錯、優(yōu)化完善中逐步逼近問題的最優(yōu)解,這一過程實質(zhì)是學生自主構(gòu)建知識、發(fā)展能力的過程。
教師在項目流程中還需設計反思、交流等環(huán)節(jié),引導學生積極思考和表達,培養(yǎng)認知能力。教師可以設計反思日志、學習檔案等工具,引導學生記錄自己在項目學習各個環(huán)節(jié)的體驗與思考,反思遇到的困難和解決策略的得失,這種“在行動中反思,在反思中行動”的實踐模式,有助于增強學生的自我監(jiān)控和調(diào)節(jié)能力。同時,教師還應組織小組交流、集體討論等活動,搭建學生分享探究心得、碰撞思維火花的平臺。在交流互動中,學生相互啟發(fā),優(yōu)勢互補,集思廣益,在協(xié)同探究中加深對問題的理解,拓展了思考問題的視角,共同推進項目任務的完成。
3.3 靈活運用信息技術(shù),為項目實施賦能
小學信息科技教師應根據(jù)項目學習各環(huán)節(jié)的需求,靈活選用多樣化的信息技術(shù)手段,為項目實施提供有力支持。在項目準備階段,教師可充分利用網(wǎng)絡信息資源,帶領學生廣泛搜集與項目主題相關的背景資料,拓寬學生的知識視野,幫助學生理清項目探究的思路。搜集到的信息材料可能五花八門,良莠不齊,教師需引導學生甄別信息源的可靠性,篩選有價值的信息,并使用思維導圖等可視化工具梳理信息間的邏輯關系,在頭腦中構(gòu)建起關于項目主題的完整知識結(jié)構(gòu),這是開展項目探究的重要基礎。
在項目實施過程中,學生需要頻繁地收集數(shù)據(jù)、處理信息、設計方案、制作作品,信息技術(shù)在其中可以發(fā)揮巨大作用。面對不同形式的數(shù)據(jù)信息,學生可以借助數(shù)字化采集設備和傳感器進行自動化采集,利用數(shù)據(jù)分析工具進行統(tǒng)計分析,從紛繁復雜的數(shù)據(jù)中提取有價值的信息。在設計方案時,學生可以運用3D建模、VR/AR等技術(shù)將頭腦中的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為形象生動的模型,以便反復測試、優(yōu)化完善設計方案。而在制作項目作品時,學生可以熟練操作文字處理、圖像處理、音視頻編輯等工具軟件,將創(chuàng)意付諸實踐,制作出專業(yè)水準的多媒體作品。
項目學習成果的展示與交流也離不開信息技術(shù)的支持。為了增強展示的生動性和互動性,學生可以借助信息技術(shù)手段,制作富有創(chuàng)意的多媒體演示文稿,通過圖文并茂、聲像并舉的方式生動呈現(xiàn)項目學習的過程與成果。學生還可以建立在線交流平臺,利用博客、論壇、社交網(wǎng)絡等工具,與校內(nèi)外學習伙伴分享項目經(jīng)驗,進行跨校、跨地域的協(xié)作交流,吸納他人的意見建議,共同推動項目學習的深化和拓展。教師也可以充分利用遠程互動、在線直播等手段,邀請業(yè)界專家、社區(qū)代表參與項目評價,讓評價更加開放、多元,使學生獲得更加全面、立體的反饋,從而找到進一步改進的方向。
3.4 創(chuàng)設有利的教學環(huán)境,激發(fā)創(chuàng)新意識
教師首先要摒棄權(quán)威意識,放低姿態(tài),平等地對待每一個學生的想法,鼓勵學生大膽提出各種天馬行空的創(chuàng)意,哪怕是稚嫩、幼稚的想法,也要給予充分的肯定和贊賞。對學生在項目學習中遇到的困難,教師不急于給出標準答案,而是啟發(fā)誘導,給學生獨立思考的空間,引導學生自主探索解決問題的策略。同時,教師還應寬容學生在探索中遇到的挫折和失敗,幫助學生正確看待失敗,將其視為成長過程中寶貴的經(jīng)驗教訓,而不是創(chuàng)新的障礙,從而消除學生的畏難情緒,使其建立起勇于創(chuàng)新的信心。
教師還需精心設計教學情境,為學生提供豐富的創(chuàng)新素材和實踐機會。一方面,教師要開闊學生的視野,將項目學習與科技前沿、社會熱點緊密結(jié)合,選取激發(fā)學生創(chuàng)新靈感的項目主題。例如,圍繞人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等主題設計項目任務,引導學生關注科技發(fā)展帶來的機遇和挑戰(zhàn);又如聚焦環(huán)保、健康等社會問題設計項目,鼓勵學生運用信息技術(shù)提出解決方案。這些緊貼時代脈搏的主題,蘊含著豐富的創(chuàng)新元素,能有效刺激學生的好奇心和想象力。另一方面,教師還要為學生搭建創(chuàng)新實踐平臺,提供動手實踐、開放探索的機會。教師可以在教室內(nèi)外開辟“創(chuàng)客空間”,配置3D打印機、機器人等設備,定期開展創(chuàng)客馬拉松、發(fā)明大賽等活動,讓學生在玩中學,學中創(chuàng),以寓教于樂的方式培育學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
此外,教師還要善于捕捉和利用學生在項目學習中表現(xiàn)出的創(chuàng)新行為,使之內(nèi)化為學生自覺的創(chuàng)新品質(zhì)。學生在項目探究過程中常常會表現(xiàn)出好奇、質(zhì)疑、批判等創(chuàng)新思維特征,或展現(xiàn)出不怕失敗、敢于嘗試等創(chuàng)新人格特質(zhì),教師要及時發(fā)現(xiàn)這些可貴的閃光點,給予鼓勵與褒獎,引導學生反思總結(jié)形成創(chuàng)新思維和品格的路徑和方法,使學生逐步掌握創(chuàng)新的規(guī)律,形成內(nèi)在的創(chuàng)新需求和動力。
4 項目學習融入小學信息科技教育的應用案例
4.1 融合算法與編程的游戲化學習項目
在這個項目中,學生利用Scratch編程工具,設計一款益智類迷宮游戲。學生首先分析迷宮游戲中需要用到的算法,如角色移動控制、碰撞檢測等,然后在Scratch中搭建游戲場景,編寫游戲程序,實現(xiàn)角色的自動尋路、障礙的隨機生成等功能;學生還可以為游戲添加計時、計分等元素,增加游戲的挑戰(zhàn)性;項目鼓勵學生邀請同學試玩游戲,收集反饋意見,不斷調(diào)試和優(yōu)化游戲。通過這個項目,學生在游戲開發(fā)的過程中學習和應用算法知識,提高編程實踐能力,同時培養(yǎng)了邏輯思維和創(chuàng)新意識。
4.2 面向真實世界問題的信息化解決方案設計項目
在這個項目中,學生關注校園生活中的實際問題,提出信息化解決方案。例如,針對同學課后作業(yè)輔導的需求,學生可以設計一款學習助手App,利用知識庫和智能推薦算法,為同學匹配個性化的學習資源和練習題;針對學校圖書館圖書借閱手續(xù)煩瑣的問題,學生可以開發(fā)一套智能借閱系統(tǒng),引入書籍二維碼掃描、自助借還書等功能,方便學生快捷借閱圖書;針對校園環(huán)境衛(wèi)生管理的問題,學生可以設計一款環(huán)境監(jiān)測設備,利用傳感器采集教室、走廊等區(qū)域的空氣質(zhì)量、噪音等數(shù)據(jù),結(jié)合大屏幕顯示和語音提醒,增強學生的環(huán)保意識。項目引導學生運用信息技術(shù)手段解決校園生活中的實際問題,提升學生的信息化應用能力和服務意識。
5 項目學習在小學信息科技教育中的推廣建議
隨著信息技術(shù)的日新月異和教育理念的與時俱進,項目學習在小學信息科技教育中的應用前景日漸廣闊。為了進一步推動項目學習在小學信息科技教學中的普及和深化,需要教師、學校、教育主管部門等多方協(xié)同發(fā)力。首先,學校應加強對教師開展項目學習指導能力的培訓,幫助教師掌握項目學習的設計原則和實施策略,提升教師指導學生開展項目探究的專業(yè)素養(yǎng)。其次,教育主管部門可牽頭建設項目學習資源庫,整合優(yōu)秀項目學習案例、學習工具和評價方式,為一線教師實施項目教學提供豐富的參考和支撐。再者,學校應著力營造鼓勵創(chuàng)新、包容失敗的校園文化氛圍,為學生的創(chuàng)新思維和探究精神提供沃土。學校還可以搭建項目學習成果展示和交流平臺,讓學生分享項目學習的收獲和感悟,激發(fā)更多學生投身項目學習的熱情。此外,將項目學習納入小學信息科技教學質(zhì)量評價體系中,建立過程性、發(fā)展性的多元評價機制,既是對教師推行項目學習的肯定和鼓勵,也能引導學生更加重視項目學習過程和能力提升。展望未來,項目學習必將在培養(yǎng)學生適應未來社會所需的信息素養(yǎng)、計算思維和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮越來越重要的作用,成為小學信息科技教育的一大亮點,為培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人貢獻智慧和力量。
6 結(jié)語
綜上所述,在新課標理念的指引下,項目學習為小學信息科技教育注入了新的活力。通過選擇適切的項目主題,合理設計項目流程,靈活運用信息技術(shù),創(chuàng)設有利的教學環(huán)境,項目學習能夠有效提升學生的信息素養(yǎng)、計算思維與創(chuàng)新能力。游戲化學習項目和信息化解決方案設計項目的案例實踐,為項目學習在小學信息科技教育中的應用提供了具體參考。未來,如何進一步優(yōu)化項目學習的實施路徑,拓展項目學習的應用場景,將是值得持續(xù)探索的研究方向。
(作者單位:濟南市天橋區(qū)周閆小學)