滲透·整合·綜合：信息技術學科融合教學的三種方式*

【摘 要】“雙新”背景下的信息技術教學，要求教師能重構教學內容和組織方式，將項目整合于課堂中，創設利于學生學習的教學環境。項目活動是當前信息技術課堂教學的主流形式，通過學科融合的形式將學科外和學科內的知識以滲透、整合和綜合這三種方式整合起來，以實現信息技術學科項目式教學內容的重構、課堂教學組織方式的調整，從而全面提升學生的信息素養。

【關鍵詞】高中信息技術；學科融合；項目式教學

【中圖分類號】G633.67" 【文獻標志碼】A" 【文章編號】1005-6009（2024）47-0059-04

【作者簡介】陳曉紅，江蘇省江陰高級中學（江蘇江陰，214400）教師，高級教師，無錫市學科帶頭人。

《普通高中信息技術課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）中明確指出，要依據信息技術學科理論性、工具性和實踐性并重的特征，設計活動情境，注重學生在項目中學習；要兼顧理論學習和實踐應用，通過豐富多樣的任務情境，鼓勵學生在數字化環境中學習與實踐。

融合教學是在普通高中“雙新”背景下實施的一種信息技術課堂教學形式。其課程內容的確定遵循“思想性、時代性、基礎性、關聯性”等原則，尋求多個學科之間的基礎支點及其關聯內容，以項目的形式開展。其課堂內容的組織與基礎知識的架構則通過滲透、融合和綜合等方式，以實現學科之間知識全體系的建構，從而有效地訓練學生的跨學科思維，提高學生的跨學科解決問題的能力。

一、“滲透”方式

“滲透”一詞，在《現代漢語詞典》中的釋義為：一是兩種氣體或兩種可以相互混合的液體，彼此通過多孔性的薄膜而混合，有滲入之意；二是液體從物體的細小空隙中透過；三是比喻一種事物或勢力逐漸進入其他方面。學科融合教學中的滲透可以從這三方面進行闡釋，即以學科為基礎，破除學科“隔膜”，借助多學科之間知識、技術、方法和過程的交叉點，設計相應的教育教學活動。

教科版普通高中信息技術必修一第2單元“編程計算”要求學生在掌握Python基本語句的基礎上，會進行三種基本結構的程序編寫，使用Python編程解決基礎問題。但教材中所引用的實踐案例主要包括經典數學問題或簡單的日常事務處理，這些問題對于高中階段的學生來講缺少挑戰。在融合教學中，筆者通過對Python編程基礎知識的梳理，分別尋找生物學必修二和高中物理必修一中與“計算”相關的內容，將這些基礎知識與Python編程計算進行“滲透”，學生通過Python編程來完成這兩個學科中相關基礎知識的計算并加深對這些知識的理解與應用。以與生物學知識相結合為例，人教版生物學必修二的核心內容是“遺傳與進化”，教材6個章節中有4個章節涉及與基因相關的知識。運用DNA中堿基互補配對的數據關系將“Python編程計算”單元的主題設定為“用編程計算，揭秘基因的本質”。將“DNA的結構”“DNA的復制”和“DNA的雙螺旋結構”等知識點滲透到Python的編程計算活動中，如把“DNA的堿基互補配對原則”滲透到“分支結構程序設計”的項目活動中（見表1）。

學科融合下的滲透不僅僅是要將兩門或兩門以上的學科中相同或是相似的教學內容進行滲透融合，更是要在各學科課程內容與要求、課程核心素養的培養方式與要求中尋找相近點，既需要考慮知識與技術的結合，也需要顧及過程與方法的應用，以此為項目活動設計的交叉點。以這種滲透方式實現的學科融合有許多，如在“信息社會的建設”這單元內容的教學，如果簡單羅列當前社會中相關的正反面案例，并不會引起學生的共鳴。因此，在實際的教學中，教師可以采用將語文學科中“時評寫作”的方式進行滲透，讓學生對身邊的案例進行時評闡述，促進兩學科情感態度與價值觀的滲透，從而讓學生產生共鳴。

二、“整合”方式

“整合”就是把一些零散的東西通過某種方式彼此銜接，從而實現信息系統的資源共享和協同工作。其主要的精髓在于將零散的要素組合在一起，并最終形成有價值、有效率的一個整體。學科融合中的整合即將兩個或兩個以上特定學科的知識、技能、方法進行一體化設計，以此來解決實際問題，以相同的主題完成探究任務，實施課堂教學。

普通高中信息技術學科必修課程內容包括“數據與計算”和“信息系統與社會”兩個部分，這兩個模塊的內容并不是獨立的，而是相互影響、相輔相成的。因此，在信息技術課堂中，應恰當地引入“整合”的思想將信息技術作為發現問題的技術支撐，將其他相關學科知識作為分析問題、解決問題的知識支撐，引導學生有效地分析問題，找到解決問題的辦法。下面就以“數據分析”單元活動中，整合地理、政治學科知識為例進行介紹。

在高中信息技術課堂實踐中，“數據分析”的實質就是學生運用一種數據計算與分析工具（如電子表格），進行數據處理的基本方法與技能。項目活動首先對“近十年的全國人口普查數據”和“近十年的經濟普查數據”進行計算與分析，以發現“人口”與“經濟”的關系，從而利用地理學科和政治學科中關于“經濟制度”“產業發展”等知識，對分析結果進行深層次思考。項目活動的主要流程如圖1所示。

信息技術學科融合教學中以整合的方式呈現課程內容，首先需要從信息技術學科課程目標出發，理清該單元所需達成的目標，可以通過什么樣的活動，掌握哪些技能，提升哪方面的能力；接著再思考活動中需要哪些學科知識，這些知識學生是否已掌握；最后尋找接近學生學習、生活的案例完成項目活動的設計與實踐。這種整合方式中，主學科（信息技術）的知識體系是相對完整的，以項目活動或單元活動的形式呈現，整合學科（如地理、政治等）則是提取活動所需的“零散”的知識點，以輔助信息技術活動的展開；主、輔學科通過這種整合性的融合教學都能有效地促進學生學科知識、學科思維、學科方法的形成與提升。

三、“綜合”方式

綜合這個詞來源于紡織技術：“綜”是織機上使經線上下提放以接受緯線的裝置。一綜可提數千根經絲，故含有“總聚”“集合”之意。“綜合”就是將幾千根不同的經線通過“綜絲”把它們合并起來以便于操作。學科融合中的“綜合”方式，即采用超學科主題探究的方式進行創意項目活動設計，以此培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，并在解決問題的過程中提升學科素養。項目活動打破學科界限，融合相關學科的知識、技能、思維方法、學科工具。學科融合的信息技術課堂，追求的不是簡單的知識、技能的模仿，或者是循規蹈矩地發現問題、分析問題、解決問題的模板式程序，而是通過多學科知識的融合，創設更符合探究問題根源或者引發學科創新思考的問題，以此促進學生的多學科思維共鳴。

在用計算機解決問題的單元中，教師可以以物理學科的理論與應用作為問題的根源，分別以數學方法與計算機算法兩種方式對該問題進行有效的分析和探究，通過分析、求解、探究、反思，實現學科間學科知識、學科方法、學科思維等的有效融合。教科版普通高中信息技術必修一“非數值計算”中討論的“分治策略及其二分查找”與數學學科中的“二分法”算法思想是一致的，尤其教材中的拓展練習也鼓勵學生運用二分法求函數的解。

筆者嘗試找到兩個學科的融合點，主體思路就是以數學中的二分法及其解法作為問題分析的基礎，然后運用計算機程序設計來實現問題最終快速、精確的求解。最后，為了讓“二分思想”有效地植入學生問題解決的思維中，筆者以我國探月工程嫦娥四號任務“鵲橋號”為背景，將物理天體學中的“拉格朗日點”整合進整個項目活動中。整個項目活動即通過數學建模將問題轉化為對方程的求解，將數學學科中“逼近函數零點法（二分法）”和計算機算法中的“分治策略（二分法）”進行整合，形成三個學科之間學科知識、學科思維和學科技能的有效融合。流程如圖2所示。

普通高中信息技術學科中的信息技術課程就是要讓學生在了解基礎知識與技能的基礎上，通過課堂內外的活動增強信息意識、發展計算思維、提高數字化學習能力和樹立正確的信息社會意識。綜合多學科知識創設豐富多樣的任務情境，將多學科知識進行合理建構，在提出問題、分析問題、解決問題的過程中，將學科知識、學科方法和學科思維進行充分的融合，讓學生通過項目、活動感受信息技術的深度溝通、共享，體驗知識的社會性建構，提高對信息技術的理解與認識。

信息技術在教育教學領域是工具、技術，同時也是一門課程。在信息技術課堂中，運用“滲透”“整合”和“綜合”等一系列方式可以將多學科的學科知識、學科方法、學科思維和學科精神等進行有效的融合。通過實踐研究發現，基于項目的學科融合教學，讓學生沉浸在真實環境中“學有用的知識”“掌握實用的技能”，超越了單一學科的既定內容和基礎技能，激發了學生的求知欲，有效提高了學生的高階思維能力。學科融合教學的實施也對教師提出了更高的要求，在促進學科教師之間相互學習交流、努力提升專業素養的同時，也提高了專業知識的適用性、綜合性，真正實現以學促教、以教促學。

【參考文獻】

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