基于兒童力量的信息科技跨學科主題學習實踐

【摘 要】兒童有著與生俱來的力量。開展好信息科技跨學科主題學習活動，教師要堅信兒童的力量，堅守兒童立場，基于新課標要求，結合數字設備體驗、數據編碼探秘、小型系統模擬、互聯智能設計等主題，展開實踐和探索。

【關鍵詞】信息科技；兒童力量；跨學科主題學習

【中圖分類號】G623.9" 【文獻標志碼】A" 【文章編號】1005-6009（2024）41-0057-04

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）明確要求開展跨學科主題學習活動，并設立了數字設備體驗、數據編碼探秘、小型系統模擬、互聯智能設計等主題。跨學科主題學習是以學科學習為立足點，運用兩個或兩個以上學科知識或方法，解決真實問題的學習方式。作為一線信息科技教師，我們一方面應深入研讀新課標，落實新課標要求；另一方面應充分發揮兒童的力量，積極探索跨學科主題學習的實踐策略和操作路徑。

一、基于兒童的好奇心，開展數字設備體驗

立足信息科技學科的跨學科主題學習要把“學信息科技”與“用信息科技”結合起來，通過綜合實踐的方式發展學生的核心素養。對外界事物充滿好奇心是兒童的重要特征，也是驅動兒童認識世界的重要力量。教學中，教師應充分發揮學生的好奇心，開展跨學科主題學習活動。

1.數字設備我推薦

今天，各種數字設備無處不在，為此，教師可以開展“數字設備我推薦”活動，讓學生充分展示自己對數字設備的認識，并向伙伴們積極推薦。在此過程中，他們的語言表達能力、科學分析能力、道德判斷能力等都能得到有效提升。

生1：大家通過兩周的觀察，發現了哪些值得推薦的數字設備呢？

生2：我家的空調、冰箱、空氣凈化器等都是用手機控制的，因為是同一個品牌，媽媽用一個App就能掌握這些電器的運行狀況，里面的數據非常詳細！

生3：前幾天我從新聞里看到神舟十九號載人飛船發射取得圓滿成功，三位航天員與神舟十八號上的航天員乘組實現了“太空會師”，我為我們的國家感到十分自豪……

師：同學們了解的數字設備真多，有些就在我們身邊，有些已到了遙遠的太空，他們都將在今天或明天影響到我們的學習與生活，讓我們繼續深入探究吧！

學生從自己的視角觀察了解各類數字設備，從顯性的功能到隱性的情感，從成熟的技術到未來的暢想，體現了他們的真情實感。

2.信息管理廣交流

信息管理伴隨著每個人，良好的信息管理習慣讓人受益終身。在教學中，教師可以有意識地引導學生從生活中的整理床鋪、書房、課桌做起，這既是勞動教育也是審美教育，然后延伸到數字設備如電腦中的信息管理，并讓學生對此展開交流匯報。

生1：大家看我的課桌，語文書、作文本放一起便于取用，數學書、英語書等也是這樣，各類文具放在筆袋的固定區域，非常好找；電腦里的文件我采用類似的方法存放，D盤設立了“文本”“影音”“圖片”等文件夾，里面存放了相應的文件。

生2：我的做法差不多，考慮電腦里的文件會越來越多，所以我把D、E、F盤分別備注為“學習”“資料”“娛樂”，里面再設置若干文件夾進行細化。

生3：我覺得還要充分考慮信息的安全性，在存放數據時不能把重要內容隨意存在電腦桌面或優盤中，要做好備份；文件名也不能隨意輸入，要和文件內容高度相關，便于快速查找。

在以上交流活動中，學生從整理書桌到整理電腦硬盤，體現了知識的遷移應用。信息整理意識和習慣養成會讓學生受益終身。

3.信息安全記心頭

信息安全是信息科技學科重要的教學內容。開展信息安全教育主要應采取情境化、案例化的方式，同時伴以交流、討論、分享，這樣能讓信息安全意識入腦、入心。

結合網絡單元的教學，教師可組織開展“開眼界、練本領”網絡主題實踐活動。針對學生喜歡玩游戲的現狀，可普及VR（虛擬現實技術）知識，拓寬他們的視野，引導他們了解VR不僅應用于影視娛樂領域，還廣泛應用于教育、設計、醫療、軍事、航天等眾多領域。教學中，教師可提供“中國科學技術館VR全景”“全景故宮”等公益在線平臺，讓學生沉浸式參觀，體驗信息科技的魅力。同時，網絡版的實用工具也越來越多，常用的文字、圖片、音視頻編輯處理，在線都能自助解決，如一些給圖片加水印的小程序就是一個既能解決現實需求，又可開展信息安全教育的小工具，能增強學生的信息安全意識。

二、基于兒童的思維力量，開展數據編碼探秘

教學活動既要基于學生思維，又要推動學生思維發展。信息科技課程中的數據編碼主題活動是很適切的兒童思維展示場、提升器。

1.在線學習大普及

近年來，對于在線學習，學生幾乎都有接觸。當前，在線學習主要采用兩種形式，分別是單向資源共享和多邊互動課堂，兩者各有側重，互為補充。單向資源共享一般為學生通過在線信息檢索的方式確定學習內容，學習時，教師、家長可作必要的提示與引導，如“國家智慧教育公共服務平臺”就提供了優質的學習資源，涵蓋學校教育、家庭教育的方方面面。此外，省級、市級的“名師空中課堂”近幾年也上線了大量與各學科課堂教學高度契合的教學資源。多邊互動課堂一般采用直播的方式進行，學生可實時參與領取任務、加工信息、分享交流、成果評價等活動，這是對學生語言表達能力、數學歸納能力、科學思辨能力等進行的大檢閱、大展示，是學生跨學科學習的體現。

2.編碼故事深探究

“碼”伴隨人類走過了漫長的歲月，數字社會中的“碼”更是無處不在。“碼”奇妙、深奧，既有科學原理，又有技術因素，值得學生探究。

在跨學科主題學習中，我們圍繞“碼”的過去、現在、未來設計了三步探究活動。首先是了解古代的編碼，我國的古籍中早已有編碼的介紹，古代社會生活中也有編碼的廣泛使用，有學者還對《周易》中的二進制思想進行了深入研究，發現了古人讓人驚嘆的智慧。探尋“碼”的過去涉及語文、數學、歷史等學科知識，能增強學生的文化自信。接著，教師帶領學生交流“碼”的現在，學生表達自己經過觀察、實踐、思考形成的感悟，語文、數學、地理等知識相互交融。最后是暢想未來的編碼，教師啟發學生打開視野、發散思維，大膽確立充滿個性的編碼規則。學生的作品與方案讓人驚喜，有蘊含海量信息的“立體碼”，有記錄生命全程的“時間碼”，有遨游宇宙的“黑洞碼”……學生的想象力是無窮的，兒童的力量是偉大的，教師要做的是呵護、維持、發展。

3.編碼描述樂分享

編碼描述作為跨學科主題學習的主要內容之一，一方面有助于開展好上述的“編碼故事深探究”活動，另一方面可將社會生活需求與編碼充分融合，進行創新設計，強化思維訓練，用編碼來高效分享精彩的資源。借助“草料二維碼”等第三方工具，學生可對目前應用最廣泛的二維碼進行模擬解碼，了解神秘圖案中包含的各類信息。同時，可將文本、網址、文件、圖片、音視頻等制作成二維碼并分享給他人。

三、基于兒童的實踐力量，開展小型系統模擬

小學生普遍好動，充滿著實踐力量，教師可采用做中學的方式，讓兒童的實踐力量轉變為成長的力量。

1.游戲解密趣味多

在小學數學教學中，教師常用學生熟悉的“剪刀、石頭、布”游戲來進行搭配組合的教學，這其中體現著明顯的算法思想。在信息科技教學中，教師可帶領學生對該游戲進行解密。教師可先設定甲乙兩人，用ABC、abc分別表示兩人的三種手勢，并列出Aa、Ab、Ac等9種組合，學生還可以進一步概括簡化為“3×3”或“32”。再如解密經典的“取火柴游戲”，一堆火柴，兩個人輪流取1～3根，取到最后一根者獲勝。采用倒推法每次取后剩下4的倍數就能獲勝，如火柴總數是15根，則15÷4=3……3，所以甲首先取余下的3根剩12根，之后乙取出幾根，甲就取4減幾根，這樣先取者甲就能獲勝。如果總數是20根，則20÷4=5，沒有余數，假設甲先取，那么乙就能獲勝，前提是乙也掌握了這套算法策略。這樣的游戲充滿思辨性、挑戰性和趣味性，能極大地激發學生參與的熱情，且隨著數字的增大，該算法的優勢愈加明顯，學生更能感受算法的魅力。

2.小型開關巧控制

兒童最大的樂趣之一是不停地“拆”與“建”，這就是實踐的一種形態。“拆”為的是探索未知，“建”為的是體驗欣賞，期間充滿了觀察、想象、判斷、計算與重構。在跨學科主題學習中，教師帶領學生分組開展“微型農植園”設計搭建項目，綜合應用信息科技、數學、科學、勞動等學科知識，組建一個高度自動化的農植園。在此過程中，學生對各類傳感器、控制器的結構原理以及模型框架的質地選材展開討論，在搭建的過程中更是努力協作，各小組形成了風格各異、功能多樣的作品。

四、基于兒童的創造力量，開展互聯智能設計

兒童天生具有創新創造的力量，教師應充分利用這種力量。

1.美麗家鄉宣傳員

家鄉是兒童成長旅途中的第一站，也是感知世界的第一站。教師可結合信息科技、語文、英語、道德與法治、藝術等學科組織開展“美麗家鄉宣傳員”主題活動，引導學生借助各類信息技術工具展現家鄉獨特的美，從而增強愛家鄉的情感。具體實施時可結合學生的學科特長組建團隊，分工開展工具選擇、作品設計、素材收集、整合優化、發布推廣等活動。在展評中，學生的成果形式豐富，平面的、立體的，中文的、英文的，單機的、在線的，圖文的、影音的……各美其美，美美與共。

2.智慧出行小能手

當下，人們的出行方式迎來了諸多變革，如各類交通工具運行時間的實時掌握、定制服務等。面對這些變化，教師應引導學生留心觀察，積極思考，充分發揮學生的創新創造力量。“說一說你眼中的今日出行”“想一想智慧出行的原理”“畫一畫未來的交通發展”等子活動共同組成了一個完整的跨學科主題學習活動，學生暢談今天的技術，展望未來的發展，“地球村朝發夕歸”在兒童看來已不是遙不可及。

3.無人機互聯大舞臺

互聯網、物聯網的不斷發展為現實生活創造了諸多新思維、新模式、新方法、新平臺，無人機互聯表演就是學生特別感興趣的項目。無人機集群燈光秀、負重懸停和流星雨等全新的科技、舞美體驗，“人機共舞”炫目效果的背后都有著信息科技的強大支撐。在驚羨于眾多特效的同時，引導學生知其然更知其所以然是跨學科主題學習的重難點，也是彰顯兒童力量的關鍵點。室外無人機是如何導航的？室內無人機是如何定位的？無人機表演系統是怎樣運行的？這些專業問題既需要學生憑借已有的信息科技、數學、物理、地理等學科知識去嘗試解答，也需要教師選用數字資源幫助學生深入地理解。

任何知識都不是孤立存在的，信息科技是當今世界迭代升級最快的領域，與其相關的跨學科主題學習有著廣闊的空間。在信息科技的跨學科主題學習中，教師應充分發揮兒童的力量，為培育學生正確的價值觀、必備品格和關鍵能力作出屬于新時代的探索。

【參考文獻】

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［3］吳旻瑜，萬昆，趙健.跨學科學習是什么？如何做？——以義務教育信息科技課程為例［J］.課程·教材·教法，2023，43（1）：89-95.