項目化學(xué)習(xí)在信息科技教學(xué)中的探索與研究

【摘要】文章以“真實問題情境”為切入點，秉持項目化學(xué)習(xí)原則，從情境化引導(dǎo)、驅(qū)動性鏈接和跨學(xué)科認(rèn)知三個維度進(jìn)行闡述。在此基礎(chǔ)上，豐富項目化學(xué)習(xí)的形式，設(shè)計電子相冊、編程游戲和機(jī)器人控制三種不同類型的項目活動。同時，結(jié)合育人方向，提出微課自學(xué)、小組互學(xué)和平臺輔學(xué)三種策略，進(jìn)一步優(yōu)化項目化學(xué)習(xí)的實施路徑。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)信息科技；項目化學(xué)習(xí)；教學(xué)策略

項目化學(xué)習(xí)是一種以項目為核心的教學(xué)策略。信息科技教學(xué)采納項目化學(xué)習(xí)是為了應(yīng)對當(dāng)代教育環(huán)境中日益增長的創(chuàng)新能力要求。本文以項目化學(xué)習(xí)的基本原則為起點，并以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)，全面探討在堅持以人為本的教育原則指導(dǎo)下，如何在信息科技教學(xué)領(lǐng)域設(shè)計和運用項目化學(xué)習(xí)。

一、基于真實問題，秉持項目化學(xué)習(xí)的原則

項目化學(xué)習(xí)是以項目為載體的教學(xué)方法，這意味著對于項目的探索將貫穿整個教學(xué)過程。而在探索項目的過程中，學(xué)生將會碰到各種各樣的問題。這些問題來源于生活之中，它使得整個項目更為鮮活、生動。那么，教師想要在教學(xué)課堂中開展項目化學(xué)習(xí)，不可避免地需要考慮到基于真實問題所創(chuàng)作的項目所應(yīng)具備的特性。

1.情境化，引導(dǎo)主動參與

項目化學(xué)習(xí)可以激發(fā)起學(xué)生不同的反應(yīng)與態(tài)度，這說明項目化學(xué)習(xí)具有渲染場景的能力，也就是情境化。因此，教師在開展項目化學(xué)習(xí)時應(yīng)格外注意這一點，利用情境化引導(dǎo)學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)中。

例如，“鍵盤打字”這一單元需要學(xué)生學(xué)會運用鍵盤在電腦上輸入自己想要的內(nèi)容。那么，教師應(yīng)該圍繞項目“運用鍵盤并打出自己心中所想的內(nèi)容”進(jìn)行具體的情境引導(dǎo)。在項目開展前期，教師可以進(jìn)行足夠的鋪墊，通過生活中的真實案例來激發(fā)學(xué)生的記憶。如父親坐在電腦前需要輸入內(nèi)容，母親生澀地使用電腦書寫電子郵件等。這些真實案例會引起學(xué)生的共鳴，在這種共鳴情緒的引導(dǎo)下，學(xué)生會主動開始探索如何運用鍵盤去輸入自己想要表達(dá)的內(nèi)容，以此順利開展對項目“運用鍵盤并打出自己心中所想的內(nèi)容”的探索。此外，教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論他們平時使用鍵盤的場合和目的。比如有的同學(xué)會在網(wǎng)上聊天、有的會輸入漢字拼音練習(xí)、有的會用鍵盤打游戲等。通過分享交流，學(xué)生會意識到鍵盤在現(xiàn)代生活中的重要作用。項目化學(xué)習(xí)的情境化雖然可以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但是存在一定的限制。教師需要考慮學(xué)生的心理與日常活動，只有貼合學(xué)生的真實生活才能更好地引起共鳴，做到真實的情境化。

2.驅(qū)動性，鏈接數(shù)字資源

項目化學(xué)習(xí)本身還具有一定的驅(qū)動性，即借助學(xué)生的興趣與需求來“驅(qū)動”學(xué)生，讓其向著課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的方向前進(jìn)。教師應(yīng)該利用這一特性，將學(xué)習(xí)方向與數(shù)字資源進(jìn)行鏈接，擴(kuò)充學(xué)生的資源儲備。

如教師借助主題活動“創(chuàng)作圖畫”所開展的項目：“借助繪畫軟件，表達(dá)心中想法”。這給予學(xué)生充分的繪畫空間，他們可以借助軟件繪畫出最基本的圖形，但是卻不能夠如臂使指，特別是在進(jìn)行自由創(chuàng)作的時候，因為他們?nèi)鄙僮銐虻男畔①Y源儲備與積累。學(xué)生完全可以去尋找自己需要的數(shù)字資源，即“驅(qū)動”。這份“驅(qū)動”指引學(xué)生自行去探索、去發(fā)掘、去尋找自己需要的信息。在這個過程中，學(xué)生不僅可以自主完成項目，而且可以通過數(shù)字資源增長自身的認(rèn)知，豐富知識底蘊。

3.跨學(xué)科，開放認(rèn)知視域

項目化學(xué)習(xí)的領(lǐng)域是非常寬闊的，學(xué)生在探索的過程中可能需要不同學(xué)科的知識給予支持和幫助。教師在創(chuàng)設(shè)項目時應(yīng)當(dāng)合理利用這一點，打破學(xué)生在認(rèn)知上的局限性，為其擴(kuò)建出廣闊的思維天地。

在“畫方形和圓形”這個項目中，學(xué)生不僅需要運用信息技術(shù)軟件的操作技能，還需要利用數(shù)學(xué)知識判斷作品是否符合方形和圓形的定義標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)學(xué)生在繪畫軟件中描繪圖形時，會自然而然地回憶起數(shù)學(xué)課上學(xué)過的相關(guān)知識，比如方形的四條邊等長、四個內(nèi)角都是直角等；圓形的任意一點到圓心的距離都相等等。通過這種知識的遷移應(yīng)用，學(xué)生會意識到信息技術(shù)學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科之間是相互關(guān)聯(lián)、相互支撐的。在解決實際問題的過程中，跨學(xué)科知識的整合運用是必不可少的。這種認(rèn)知上的突破，有助于學(xué)生開放視野，打破對知識的片面理解，從而形成更加全面和系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。同時，項目化的學(xué)習(xí)方式還培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力。在探索項目的過程中，學(xué)生會主動思考如何創(chuàng)作更加精準(zhǔn)的圖形、如何選擇更適合的工具等，這必然需要對已有知識加以總結(jié)升華，并通過批判性思維形成新的認(rèn)知高度。跨學(xué)科的項目化學(xué)習(xí)不僅可以開放學(xué)生的認(rèn)知視域，更重要的是可以啟迪學(xué)生的思維，讓其更有效地去運用自己所掌握的知識。這樣更加有助于培養(yǎng)學(xué)生的實際運用能力，以避免出現(xiàn)紙上談兵的現(xiàn)象。

二、指向創(chuàng)新能力，豐富項目化學(xué)習(xí)的形式

創(chuàng)新能力是任何學(xué)科學(xué)習(xí)所必需的，其可以保持學(xué)生靈活運用自己所學(xué)習(xí)到的各種知識。因此教師在開展項目化學(xué)習(xí)時應(yīng)當(dāng)注意創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不斷豐富項目化學(xué)習(xí)形式。

1.電子相冊，展示個性生活

電子相冊是現(xiàn)代人們用來記錄美好生活的手段之一，教師完全可以將制作電子相冊作為一個項目。在這個項目中學(xué)生制作電子相冊展示自身，又或者是家庭的個性生活。這樣既可以鍛煉學(xué)生的創(chuàng)作能力，又可以加強(qiáng)其表達(dá)能力，充分展示其個性思維。

例如，在“創(chuàng)作演示文稿”這一主題活動中，教師完全可以將主題活動轉(zhuǎn)換為“制作電子相冊，展示個性生活”的項目，引導(dǎo)學(xué)生去創(chuàng)作。在這個項目中，學(xué)生不僅需要掌握幻燈片制作軟件如WPS的基本操作，還需要運用創(chuàng)意思維和審美能力來設(shè)計相冊的整體風(fēng)格。他們需要合理選擇背景、動畫轉(zhuǎn)場效果、配樂等元素，使相冊富有個性化特色。這無疑會大大提高學(xué)生對軟件工具的實際運用水平。更重要的是，通過展示個人生活，學(xué)生會把情感和經(jīng)歷融入作品之中，從而培養(yǎng)自我表達(dá)的意識和能力。相冊的內(nèi)容將不再是簡單的文字和圖片堆砌，而是蘊含了學(xué)生生活體驗的真實寫照。這種個性化的表現(xiàn)形式，有助于提升學(xué)生的自我認(rèn)識和自信心。學(xué)生可以與同伴互相觀摩并提出建議，進(jìn)行同伴互評，從而培養(yǎng)相互欣賞、寬容理解的良好品德。當(dāng)將作品向家人展示時，也會增進(jìn)親子關(guān)系，讓家長了解孩子的學(xué)習(xí)成果和個性特點。電子相冊的制作可以讓學(xué)生深入體會到信息科技在日常生活中所發(fā)揮的作用，這可以點亮學(xué)生的實際應(yīng)用意識，并鼓勵其嘗試將其他的信息科技運用到實際生活中，豐富自身的生活。

2.編程游戲，發(fā)展邏輯思維

教師還可以將編程游戲作為一個項目，引導(dǎo)學(xué)生主動設(shè)計、編寫游戲程序，通過讓其體驗其中蘊藏的邏輯來發(fā)展邏輯思維。而且編程游戲本身還具有娛樂性，這可以降低編程過程中的枯燥性，為學(xué)生營造快樂的學(xué)習(xí)氛圍。

例如，教師可以策劃一個“編程你的迷宮游戲”項目，以此激發(fā)學(xué)生的邏輯思維。起初，引導(dǎo)學(xué)生理解基本的編程概念和邏輯結(jié)構(gòu)，然后小組合作開始設(shè)計屬于自己的迷宮游戲。學(xué)生需要討論決定迷宮的規(guī)格、障礙物的位置以及通過迷宮的規(guī)則，之后動手編寫代碼，使得玩家能順利操控角色在迷宮中移動。在編程過程中，同學(xué)們需要分工協(xié)作，互相檢查代碼，共同排查并修復(fù)Bug。這種協(xié)作不僅培養(yǎng)了團(tuán)隊協(xié)作精神，也讓學(xué)生在相互幫助中提高了debug的能力。當(dāng)游戲成品出爐后，其他小組測試并給出反饋，這種同伴評議有助于學(xué)生客觀看待自己的作品，并根據(jù)反饋進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。整個過程貫穿了邏輯思維訓(xùn)練的主線。從構(gòu)思游戲開始，到編寫代碼實現(xiàn)，再到改進(jìn)優(yōu)化，都需要學(xué)生不斷練習(xí)。

3.機(jī)器人控制，編寫程序代碼

機(jī)器人編程與控制可以作為項目化學(xué)習(xí)的一個典型案例。眾所周知，機(jī)器人的控制涉及硬件的運用，更重要的是其“軟件”層面的編程。這里的“軟件”即程序代碼是決定機(jī)器人智能水平的關(guān)鍵部分。通過機(jī)器人編程的教學(xué)，教師可以培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，加深他們對信息科技的理解。

以“語音控制對話機(jī)器人”為例，從其名稱中就能窺見這款機(jī)器人的程序代碼的兩個核心元素：“語音控制”和“對話交互”。在項目“設(shè)計并編程對話機(jī)器人”中，學(xué)生首先需要編寫控制機(jī)器人的“軟件”，即程序代碼。這些代碼必須包含上述兩個核心元素，編寫這樣的程序可能會相對復(fù)雜。除了“軟件”編程外，硬件也是學(xué)生需要考慮的因素。比如，要實現(xiàn)語音控制，機(jī)器人本身必須具備接收語音指令的能力；同時作為一個對話機(jī)器人，它還需要具備輸出語音的功能。面對這些挑戰(zhàn)，學(xué)生需要進(jìn)行團(tuán)隊合作和交流，借助網(wǎng)絡(luò)和書本知識去尋找答案。教學(xué)中運用項目化學(xué)習(xí)方法來進(jìn)行機(jī)器人編程與控制的探索，不僅鍛煉了學(xué)生在硬件層面的實操能力，但更關(guān)鍵的是提升了其軟件編程的技巧。學(xué)生在設(shè)計和編寫程序代碼過程中，需理解和應(yīng)用語音控制和對話交互這兩個核心編程概念。這種整合軟件與硬件的實踐活動，有利于深化學(xué)生對信息科技綜合應(yīng)用的認(rèn)識，促進(jìn)其團(tuán)隊合作與交流的技能。

三、聚焦育人方向，調(diào)適項目化學(xué)習(xí)的策略

在開展項目化學(xué)習(xí)時，教師應(yīng)當(dāng)考慮到教學(xué)的根本目的—育人，并應(yīng)該圍繞這一點及時對項目進(jìn)行調(diào)整，將其與育人目標(biāo)進(jìn)行整合，在培養(yǎng)學(xué)生個人能力與基本素養(yǎng)的同時創(chuàng)建富有成效的學(xué)習(xí)模式。

1.微課自學(xué)，使用簡單算法

自學(xué)能力是學(xué)生不可或缺的能力之一。因此，在開展項目化學(xué)習(xí)時，教師應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整項目化學(xué)習(xí)的策略，讓學(xué)生先通過微課進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，在對簡單算法有一些了解后再開展項目的具體探索。

例如，在教學(xué)“下載和安裝軟件”時，教師可以通過微課讓學(xué)生了解軟件的安裝下載是如何開展的，然后再進(jìn)行“了解并使用簡單算法下載和安裝軟件”的項目。因為微課的存在，學(xué)生很快就會掌握下載和安裝軟件的操作方法，但是學(xué)生會產(chǎn)生新的疑惑：算法不應(yīng)該是計算或者是運算嗎？帶著這種疑惑，學(xué)生的項目之旅會開啟新的啟程。經(jīng)過具體的探索與研究，學(xué)生會得到這樣的結(jié)果：對于電腦而言，算法是運行指令的一個過程。那么就下載和安裝軟件而言，“下載”“安裝”這兩者可以看作是指令，電腦運行這個指令的過程則是算法運轉(zhuǎn)的過程。微課的使用在很大程度上還可以降低信息技術(shù)的枯燥性，給予學(xué)生更多學(xué)習(xí)的趣味；同時更是可以幫助學(xué)生及時復(fù)習(xí)各種操作，為學(xué)生提供一個資料來源。

2.小組互學(xué)，進(jìn)行合作探究

育人目標(biāo)也包含了合作交流能力，教師為此可以開展小組合作模式的項目化學(xué)習(xí)，組織學(xué)生以小組的形式探究項目。這樣可以促進(jìn)學(xué)生彼此之間的交流溝通，在提升交流能力的同時培養(yǎng)合作能力。

在教學(xué)“編輯加工文檔”時，組織學(xué)生進(jìn)行“協(xié)作制作班級報紙”項目。學(xué)生被分成若干小組，每組負(fù)責(zé)報紙中的一個版塊，例如新聞、專題、娛樂等。引導(dǎo)學(xué)生首先研究文檔編輯的基本工具和格式設(shè)計原理，然后小組內(nèi)成員分工合作，一些學(xué)生負(fù)責(zé)撰寫內(nèi)容，一些負(fù)責(zé)美工設(shè)計，還有的同學(xué)專注于審校和排版。在制作過程中，學(xué)生需要頻繁交流意見，共同解決文檔格式調(diào)整、布局優(yōu)化等問題，從而提升了他們的溝通協(xié)作能力。最終，各小組完成的版塊匯總成一份完整的電子報紙，不僅展示給全班同學(xué)，也上傳至學(xué)校網(wǎng)站供全校師生欣賞。通過這個項目，學(xué)生不只是學(xué)會了文檔編輯技能，更重要的是在合作中學(xué)會了尊重和傾聽，共同完成了一項富有成就感的任務(wù)。

3.平臺輔學(xué)，體驗人工智能

人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，為教育領(lǐng)域帶來了全新的機(jī)遇。通過智能學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生可以體驗到人工智能在信息科技課堂中的應(yīng)用，從而提升學(xué)習(xí)興趣。這種輔助式學(xué)習(xí)方式，不僅豐富了學(xué)習(xí)形式，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生運用新興技術(shù)解決實際問題的能力，為他們將來面臨的智能化社會做好準(zhǔn)備。

例如，在“智能電子秤—稱重傳感器”這一單元中，教師可以利用智能電子秤構(gòu)建一個體驗平臺。通過這個平臺，學(xué)生可以實時獲取通過智能電子秤所稱取的數(shù)據(jù)，同時教師可以用此展開“體驗稱重、探索稱重傳感器工作原理”等項目學(xué)習(xí)活動。學(xué)生在此過程中首先會遇到的問題是：這些數(shù)據(jù)是如何被獲取的？緊接著，學(xué)生會好奇：這些數(shù)據(jù)是如何展現(xiàn)在平臺上的？隨著探索的深入，學(xué)生將了解到：數(shù)據(jù)是通過稱重傳感器獲取的，而這些數(shù)據(jù)能夠展示在平臺上，則是因為存在一個數(shù)據(jù)傳輸和分析的中介—人工智能。人工智能對稱重傳感器所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，之后將其發(fā)送到平臺上。通過人工智能平臺的輔助，學(xué)生在有趣的虛擬情景中學(xué)習(xí)編程知識，體驗了人工智能技術(shù)的魅力所在。這種形式活潑生動，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。與此同時，它還拓寬了學(xué)生的視野，使他們意識到信息科技與人工智能的密切關(guān)聯(lián)，為今后相關(guān)學(xué)習(xí)做了良好鋪墊。

項目化學(xué)習(xí)在信息科技教學(xué)中的實施要強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程的重要性，其目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力而不僅僅是達(dá)到某個具體的學(xué)習(xí)成果。這種方法的實施要求學(xué)生在面對問題時通過自主探究去尋求解決方案，從而實現(xiàn)知識的深刻理解和技能的實際運用。同時，教師的角色是引導(dǎo)者，而非傳統(tǒng)意義上的信息傳輸者。他們應(yīng)及時觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，提供必要的支持和引導(dǎo)，從而確保項目化學(xué)習(xí)能夠有效推動學(xué)生個體能力的提升和發(fā)展。

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