信息科技課程跨學科主題項目式教學實踐與思考
——以“小型系統模擬——聲控燈”項目的教學為例

江蘇省南京市翠屏山小學 劉 卉

一、項目提出的背景

（一）跨學科主題項目式學習的必要性

《義務教育信息科技課程標準（2022 年版）》指出，信息科技課程具有基礎性、實踐性和綜合性的特征，其中課程內容由內容模塊和跨學科主題兩部分組成。跨學科主題學習需要學生綜合應用信息科技、數學、科學、藝術等學科知識完成任務，從而提升綜合實踐能力?？鐚W科主題學習第一次以國家課程標準的形式呈現，體現了其重要地位。培養學生跨學科思維能力對學生解決現實生活中的各種問題具有重要作用，同時也有利于學生創新創造能力的提升?；诳鐚W科主題學習的特征及以往教學經驗，項目化學習方式是一種合適的選擇，項目應是來自生活中的真實問題，以小組合作形式開展，小組協作解決生活問題的過程即是學生獲取直接經驗、構建知識體系和發展計算思維的項目學習過程。

（二）聲控燈項目背景介紹

對于第三學段（五至六年級），《義務教育信息科技課程標準（2022 年版）》明確提出，跨學科主題學習內容可以進行小型系統模擬，以生活中常見的開關控制裝置為主題，讓學生搭建一個簡易的小型開關系統，并根據場景需要進行迭代設計。聲控燈是學生生活中較常見的事物，但是學生對聲控燈的組成及原理缺乏深入了解，正好學校需要改裝原先常規的樓道開關燈，因此選擇這個聲控燈項目，讓學生經歷聲控燈的制作全過程，完成一個完整的項目設計、作品制作及最終成果展示過程。在這個過程中，培養學生小組合作、主動探究的能力，引導學生綜合運用信息科技、數學、科學、藝術等知識，提升綜合實踐能力。

二、項目活動實踐過程

根據項目活動流程，筆者將聲控燈項目分為五次活動，包括發布項目公告、設計項目方案、搭建制作模型作品、優化模型及展示模型。通過這五次活動，學生經歷了一個完整的項目流程。

（一）項目公告發布

首先在課上發布項目公告：學校樓道燈年久失修，需要更換改善，請大家設計并制作一款聲控燈模型，看看誰設計的聲控燈能被學校最終采用。與此同時，將具體要求告知學生，包括項目經費為30 元代金券。學生用這些代金券換取項目所需材料。項目時長為6 課時，最后一課時學生以小組為單位進行匯報，評選出最佳小組和最佳作品。聲控燈要具備聲控功能并能根據聲音大小調節亮度，此外聲控燈需要燈罩、燈骨架結構和精美的裝飾。最終作品呈現方式為演示文稿介紹和聲控燈模型實物作品展示。

學生通過本次活動，完成小組分工及項目計劃書，了解項目任務和制約條件。之所以采用分發代金券的方式，是為了讓學生在作品規劃設計制作過程中，了解生活中的產品成本，并且有意識地選擇最優方案來解決實際問題。同時在這個過程中，學生還需要運用數學知識來解決問題，體現了跨學科融合。

（二）項目方案設計

在項目方案設計活動中，學生需要回顧之前的知識，掌握學習方法；經過頭腦風暴，小組成員交流，完成項目設計方案。學生在本次活動中需要用到之前學習的傳感器相關知識，在進行項目方案設計時，需要根據實際情況繪制模型設計圖，教師在這些環節中都要及時給予適當指導。一份切實可行的項目設計方案是項目推進的必要條件，因此在這個過程中，教師的引導尤為重要。這個過程也是學生小組交流討論，形成思想的關鍵階段。學生通過本次活動，完成項目規劃方案，為后續的制作優化提供基礎。

（三）模型搭建制作

在設計制作聲控燈模型的活動中，學生根據材料清單，用代金券換取所需材料，根據特長愛好，進行分工制作，最終完成“1.0 版本”的聲控燈制作。在模型搭建過程中，學生需要用到信息科技編程、數學計算、科學結構以及藝術審美的相關知識。通過本次活動，學生分工完成聲控燈模型的初步制作，同時教師在此過程中還需要引導學生理解聲控燈的科學原理，讓學生知其然更知其所以然，體現“科”與“技”并重。

（四）模型迭代優化

在模型迭代優化活動中，學生經過測試、討論發現“1.0 版本”聲控燈的不足和需要改進之處，再次分工進行聲控燈優化，并填寫測試優化記錄單，最后設計制作完成“2.0 版本”聲控燈。新課標也對學生提出要求，在反思與交流的過程中，對學習作品進行完善和迭代。因此，在這一活動中，學生通過改進聲控燈模型，或多或少形成了不斷迭代完善學習作品的意識，并且通過完成測試優化記錄單，掌握了迭代優化的方法。相信學生通過構建知識，最終會形成作品優化的能力。

（五）模型展示會

在模型展示會活動中，學生用自己制作好的演示文稿（包括一份產品宣傳、制作過程、成品費用、預測產品售價）和“2.0 版本”的聲控燈模型，進行展示匯報。最后根據小組合作評分表推選出最佳合作小組，根據項目評分表推選出最佳聲控燈模型作品。在展示會上，筆者還邀請了班主任及同學前來觀摩，讓學生在展示會上充分表達自我，希望他們通過這次項目活動收獲自信與成就感。

三、項目教學實踐的思考

（一）選擇真實主題，激發學習興趣

對于項目式教學，首要因素便是依據現狀分析，確定項目主題。項目主題應當符合社會發展的需要，反映數字時代正確的育人方向，貼近學生的實際生活，激發學生的學習興趣，使學生產生學習需求。新課標倡導真實性學習，以真實問題或項目驅動，引導學生思考規劃，最終解決問題。至于如何選擇項目主題，理想上是學生自己選擇并提出，但是從目前的實際情況來看，這是有一定困難的。因此，教師需要發揮引導作用，注重創設真實情境，對項目進行設計，幫助學生明確項目目標和任務，并且提供適當的指導和及時的反饋，從而引領學生小組合作完成項目。

（二）組織課程內容，推動學生發展

信息科技課或其他任何一門課都不應該是完全獨立的，信息科技課上培養學生的信息素養是非常重要的，但作為學生個體，培養學生綜合素養的意義更為重大，因此在本項目中采取跨學科主題融合是必要的，也是有意義的。新課標要求，依據核心素養和學段目標，圍繞數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線，設計內容模塊，組織課程內容，循序漸進和螺旋式發展。就本項目的內容設計而言，除了讓學生掌握基礎的聲音傳感器、按鈕控制開關以及聲控燈的原理等相關的知識技能外，筆者更希望能夠培養學生主動積極思考的意識和解決問題的能力。學生在主動學習的過程中，教師及時給予積極的鼓勵反饋，促進學生不斷發展。

（三）明確成員分工，落實小組合作

項目學習為學生的主動學習和合作學習打下基礎。在聲控燈項目中，學生根據其所擅長的領域進行異質分組，明確小組成員分工并做好記錄。在項目推進的過程中，小組成員各司其職，最終合作完成了聲控燈的制作及匯報。在此過程中，筆者根據組員的參與度、配合度、作品完成情況等給予每個小組及時反饋和最終評分，推選出最佳表現小組，以此激勵小組成員，充分促進小組合作。小組合作學習給學生提供了主動探究的機會，組間競爭激發了學生學習的熱情，從而營造了更加積極的學習氛圍。

（四）完善評價機制，提高項目成效

新課標提出要強化素養導向的多元化評價，堅持過程性評價與終結性評價相結合，堅持自評與他評相結合，增強學生自主學習能力。本項目便采取了多元化的評價，過程性評價主要是每一次活動中對學生在小組中的表現進行評價，學生根據小組成員評分表進行自評和他評，教師根據評分表對小組成員進行評價。終結性評價主要依據項目評分表，從項目計劃書的撰寫、設計方案、作品制作與展示等方面進行最終評分，最后根據評分推選出最佳小組。如此多元的評價方式，激發了學生的學習熱情，提升了小組成員的參與度，組間競爭也使小組成員更加積極主動地學習，很好地發揮了學生的主觀能動性。評價機制的完善，使項目的成效大大提高。