基于項目式學習構建信息技術高效課堂

☉吳潔怡

項目式學習指的是在教師的指導下，以生活中真實的問題作為基點，引導學生靈活利用各種有效的資源與工具，開展項目確定、方案制定、合作探究、實踐操作、成果分享、總結評價等一系列活動，以此來提高學生的問題解決能力，加深學生對所學知識的內化與應用。在小學信息技術教學中，項目式學習的運用有助于學生圍繞著特定問題去開展復雜性的學習，具有開放性、創新性、綜合性、實踐性等多個方面的特點。教師應該通過課題的科學設計、教學資源的靈活運用，開展深度的學習活動，帶動學生在項目式學習中自主探究、推理論證，以此來構建完善的信息技術知識體系，提高對知識、技術的應用能力。

一、基于生活情境，設置課題

生活情境指的是在小學信息技術教學中，教師以小學生的生活為基本素材，為學生創設真實生動的教學情境，在增強學生體驗感知的基礎上，幫助他們發現身邊的信息技術。在生活情境營造的過程中，教師需要遵循生本理念的原則，尤其是在項目式學習中，教師應該盡可能調動學生已有的生活經驗，將看似抽象的信息技術知識與生活緊密銜接在一起，以此來推動小學信息技術項目式學習活動的高效開展。2017 年9 月，教育部發布的《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》中也對綜合實踐類活動項目主題的選擇提出了較為明確的要求，指出教師應該依托于真實的情境去設置相應的主題，調動每個小學生參與項目式學習的積極性與能動性。課題的選擇是小學信息技術課程項目式學習的藍圖，需以開放性、生成性、可操作性為方向，保障課題能夠貼近學生的實際生活經驗。

以《人工智能的應用》的教學為例，近年來我國人工智能技術的發展速度不斷加快，為了引導小學生加深對人工智能技術的認知，為今后技術類人才的培養打下堅實的基礎。2017 年7 月，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，在中小學階段開設人工智能技術課程。而在《江蘇省義務教育信息技術課程指導綱要（2017 版）》也將人工智能教學視為模擬、加深、拓展人的智能應用的技術學科，作為“必修”模塊的學習內容。教師在深入了解人工智能教學重要性的基礎上，通過溝通交流、觀察分析，了解學生日常生活中的人工智能技術、學生對人工智能技術的認知情況及掌握水平，將其作為確定課題的入手點與關鍵點。因此，教師在項目式學習活動開展之前，先開展了前期導入活動，利用多媒體、生活化資源等來構建了真實的生活情境，列舉了生活中常見的人工智能技術應用場面，包括AI 技術、智能機器人、涉及人工智能技術的APP 等。學生在這些元素的帶動下，形成人工智能技術學習與探究的興趣。在此基礎上，教師再開展討論活動，將人工智能技術的基本原理融入其中。教師則在生活化情境的支持下，將人工智能應用教學的課題確定為“生活中的人工智能技術”。課題的選擇為項目式學習活動的開展找到明確的方向，有助于提高項目式學習活動開展的整體水平。為了設置科學合理、學生感興趣的課題，教師需要明確項目課題應該源于生活，從學生身邊的事物出發，圍繞著學生的生活經驗開展后續的項目學習活動。

二、推送微課資源，自主探究

微課是科學技術發展推動下與教學相結合而產生的一種創新性、時代性的教學模式，這種教學模式是以微型視頻為載體，針對具體的知識點、教學環節而設計開發的課程資源［1］。在小學信息技術教學的過程中，微課所涉及的知識內容呈現出了點狀分布的特點，教師可以通過微課來對某個軟件進行介紹，也可以突出信息技術教學中的重點、難點，加深對信息技術相關概念知識的講解。在微課的支持下，教師也可以對某種技術操作技能進行演示，將其作為課堂教學的有力助手。相對于傳統的教學資源，微課在形式與內容上具有短小精悍、主題明確、視覺效果直觀等多個方面的特點，教師可以通過微課的優化設計，增強其對學生的吸引力。在項目式學習中，教師也可以通過微課的推送，成為活動開展的索引，引導學生在知識的感染與帶動下，形成自主探究的意識。

小學階段的學生在思維認知上仍然以感性為主，對一切新鮮的事物都有著強烈的好奇心、探知欲，但是學生的歸納能力、分析能力較差，需要經過前期的引導來調動學生的主動探究。在“生活中的人工智能技術”這一項目活動之中，教師就結合小學生的思維認知、興趣愛好、生活經驗等提前錄制、制作了與人工智能技術有關的微課，包括《人工智能的前世今生》《語音識別技術的原理》《語音合成的技術揭秘》《有趣的文字識別》《生活中的人臉識別》《機器人的行走》等微課。這些微課內容不僅展現了什么是人工智能技術，還展現了生活中人工智能的應用方向、應用原理等多個方面的內容。教師在項目式學習中，通過線上社交軟件、教學平臺將微課提前下放。在發放微課的同時，教師還提出了具有探究性、思考性的問題：除了微課中的人工智能技術以外，生活中還有哪些人工智能技術？這些人工智能技術為我們的生活帶來了哪些方面的影響？人工智能技術應用到哪些原理？在這些問題的引導下，教師應鼓勵學生在把握技術原理的基礎上，把握人工智能技術的應用方向與整體趨勢。

微課資源的設計利用對推動學生自主探究項目式學習具有重要的意義，但也對教師的微課設計能力、項目式學習活動的開展提出了更高的要求。在微課內容的設計上，教師應該做到點到為止，通過“留白”來拓展學生的思考空間。

三、指導深度學習，制定方案

深度學習指的是在基礎性、理解性學習的同時，引導學生開展批判學習等活動，主動去繼承學習新的思想，不斷對現有的認知結構加以突破完善［2］。深度學習要求學生能夠對眾多思想、知識點進行串聯，將現有的知識遷移融入到新的情境之中，提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。小學信息技術的新課標中對學生深度學習活動的開展做出了詳細的規定，關注學生批判思維、科學精神、問題解決能力的培養，因此教師在項目式學習活動中，需打破固有思維，多開展深度學習的活動。為了推動深度學習活動的開展，教師以具體主題內容、教學問題為引，讓學生溝通討論，合作學習，共同制定問題的解決方案，并在后續的實踐活動中進行論證與完善，實現批判式的理解與運用。

例如，在展示光控燈這一人工智能技術時，教師先通過微課等資源，構建了生活化的情境，展示了學生現實生活中常見的光控燈，鼓勵學生對光控燈工作的原理進行初步的探討分析，以此來確定本節課的項目主題：設計Micro：bit 光控燈。在前期活動的支持下，學生的興趣得到了進一步的調動。而在接下來的項目活動中，學生需要通過畫圖等多種方式，對Micro：bit 光控燈所涉及的核心技術、運作流程進行整合。學生需要通過捕捉光纖的虛擬值，對光控燈燈亮、燈滅的臨界值進行提煉，并通過判斷來破解程序控制的重難點。在這一過程中，學生需要仔細觀察Micro：bit 光控燈的運作，加強對項目的觀看分析與系統規劃，根據自己的思路來繪制制作的方法與步驟。隨后，教師又為學生布置了接下來的項目任務，引導學生設計制作一個聲控、光控同步操作的燈。學生需要根據前期知識技能的積累，加強與同伴之間的討論，共同制定技術設計與運用的方案。在項目式學習中開展小組合作活動，引導能力不同的學生互相配合，共同交流自己的思維，探討如何解決信息技術學習中存在的問題，在合作中幫助學生構建完整的信息技術知識體系，促進開展深度學習活動。

四、加強實踐操作，推理驗證

任何項目式學習活動的開展都需要學生的自主實踐、親身操作，在完成項目任務的過程中，主動發現問題，在實踐中對之前的方案進行論證。相比較其他的動手操作，信息技術的運用具有一定的難度，要求信息化思維、軟件技術手段的同步運用。教師需要給予學生實踐操作的機會，同時還需要扮演好輔助者、啟發者的重要角色，動態跟進、合理指導、監督評價學生實踐操作的過程，協調解決過程中可能發生的任何情況，鼓勵學生親身參與到作品創作、動手實踐之中。項目式學習中的實踐操作需要以學生對信息技術知識、技能的掌握為基礎，在正式開展實踐操作之前，教師需對學生的現有知識體系加以分析，并提供給學生充足的時間與機會，進一步提高項目式學習活動開展的水平。

例如，有學生在項目式學習的驅動下，已經對人工智能技術中的機器人行走等有了基礎性的認知與理解，也為學生后續的實踐操作打下了良好的基礎。在正式的操作中，教師先為學生新建了一個程序，自定義了black、max 兩個變量。其中，black 變量指的是機器人行走場地與軌跡線感光值的中間值，而max 則代表了機器人行走的狀態。學生需要通過計算black 值，在對變量進行定義的基礎上完成程序的初始化操作。在接下來的操作中，教師再引導學生一起設置灰度傳感器，了解機器人沿線走主要有幾種參數值，對編程操作進行學習嘗試。教師還對機器人項目式學習活動的開展進行了深化，布置小組探究任務，讓學生共同探究機器人在黑線上行走、機器人左偏與右偏、機器人完全左偏與完全右偏這五種行走路線的編程方式，對程序的參數值進行不斷的調試與修正，鍛煉學生舉一反三的實踐能力與創新能力。在完成所有的編程操作之后，教師可以引導學生將編寫好的程序下載到機器人的主板上，對自己的實踐操作進行推理驗證。

在動手操作中，很多學生的操作能力、創新能力有限，僅是根據教師之前的演示、搜集到的操作過程，將這些流程重新復原一遍。但一旦在自身操作中遇到問題，那么學生就會變得手足無措。為了改善這一現象，教師可以通過提問引導、任務驅動等多種不同的方式，逐步解決學生在實踐操作中的困境。

五、拓展學科視野，深化素養

在小學信息技術教學的過程中，項目式學習活動的開展是一個循序漸進、層層遞進的過程，需要根據學生知識能力、思維視野的拓寬，不斷深化其中的知識內容，開展有步驟、有計劃的教學。為了提高信息技術項目式學習的整體效果，教師應打破現有學科的限制，注重多門學科之間的知識融通與有效應用，對現有的教學系統進行優化設計，以此來深化學生的信息素養，也讓學生在實踐探究的過程中提升自我的科學態度與責任意識。對此，教師可以將科學、藝術、工程、數學、語文等多門學科融入到項目式學習之中。例如在工程學科知識的融入中，教師可關注學生工程意識的培養，讓學生代入工程設計的思想，對操作的流程進行優化，更好地解決項目式學習的問題。

在探究人工智能機器人項目的過程中，教師就融入了歷史學科的相關知識，通過增加項目式學習的人文性、趣味性，進一步減輕了學生的學習負擔。例如在導入階段，教師就通過多媒體呈現了建黨歷史的相關圖片，在學生對歷史形成探究興趣的基礎上，再引入“小愛同學”這類人工智能機器人，配合開展智能語音的歷史知識問答活動，激活學生展開能動的思考。在前期活動的引導下，教師帶領學生一起梳理與總結智能語音機器人的工作流程，并通過PPT、微課等多種不同的方式，幫助學生了解語音識別、語音合成等相關技術的原理。再以物理學知識的融入為例，在項目式學習活動中，教師可以引入空氣吉他的人工智能課程。在引入項目主題之后，教師可以引導學生思考吉他的發聲方式，并具體講解振動的頻率是如何影響聲音的高低、振動的時間是如何影響音長。學生在分析與探索的基礎上，再利用超聲波傳感器檢測距離來確定音調，將信息技術與物理學科知識緊密結合，運用空氣吉他對音樂進行演奏。

項目式學習需教師把握不同學科之間的聯系，使得各自獨立的學科能夠相互滲透，培養學生的綜合能力。對此，教師應主動拓展自己的學科視野，發揮自身的影響力，為信息技術項目式學習活動的開展構建開放的平臺。

綜上所述，項目式學習活動有利于顛覆傳統的教學理念和教學方式，調動學生在信息技術教學中的自主性與能動性，對信息技術相關知識進行探究學習。對此，教師應該在小學信息技術課堂上滲透項目式學習的理念，結合學生的實際需求、生活經驗去設計確定項目式學習的主題，并通過微課的設計、實踐操作等活動的開展，實現信息技術理論知識的內化與高效應用。