孟妍妍　但璐　劉男

摘要 跨學(xué)科學(xué)習(xí)是《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的新要求，跨學(xué)科主題數(shù)據(jù)與編碼模塊“用數(shù)據(jù)講故事”強(qiáng)調(diào)要通過生活中的場(chǎng)景，讓學(xué)生嘗試發(fā)現(xiàn)背后的數(shù)據(jù)。綜合運(yùn)用信息科技、數(shù)學(xué)、語文、科學(xué)、美術(shù)等知識(shí)，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力以及表達(dá)與交流能力。結(jié)合教師在跨學(xué)科主題的設(shè)計(jì)與實(shí)施中存在的問題，以及新課標(biāo)的內(nèi)容要求與學(xué)業(yè)要求，以“過程與控制”模塊中的跨學(xué)科學(xué)習(xí)總結(jié)信息科技跨學(xué)科項(xiàng)目的研發(fā)原則；以“數(shù)據(jù)與編碼”模塊中的跨學(xué)科主題為例，設(shè)計(jì)“我?guī)蛷N師做分析”主題學(xué)習(xí)活動(dòng)；以“身邊的算法”模塊中的跨學(xué)科主題為例，設(shè)計(jì)“韓信點(diǎn)兵”主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，闡述了信息科技跨學(xué)科項(xiàng)目的研發(fā)路徑。

關(guān)? 鍵? 詞 小學(xué) 信息科技 項(xiàng)目式學(xué)習(xí) 課程標(biāo)準(zhǔn) 跨學(xué)科學(xué)習(xí) 核心素養(yǎng)

引用格式 孟妍妍，但璐，劉男.小學(xué)信息科技項(xiàng)目式跨學(xué)科學(xué)習(xí)的原則和路徑[J].教學(xué)與管理，2023（32）：26-29.

隨著《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）的正式發(fā)布，信息科技課程正式成為由國(guó)家設(shè)立、具有獨(dú)立課時(shí)安排的國(guó)家課程。作為一門提高學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能，融基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性于一體的必修課程，怎樣在教學(xué)中基于核心素養(yǎng)，提升學(xué)生跨學(xué)科綜合素養(yǎng)是一個(gè)難題。本文以具體的課堂為立足點(diǎn)，多角度地對(duì)信息科技課堂中的教學(xué)問題進(jìn)行廣泛而深入的思考，通過教學(xué)實(shí)踐，形成解決問題的思路。

一、信息科技跨學(xué)科課程的研發(fā)原則

1.基于課標(biāo)要求設(shè)計(jì)分層任務(wù)

要基于信息科技課標(biāo)內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求，使每一個(gè)學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上獲得充分的發(fā)展，那么就要在教學(xué)中因材施教，設(shè)計(jì)分層任務(wù)。

《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的“過程與控制”模塊要求五、六年級(jí)的學(xué)生能夠理解生活中廣泛存在的過程與控制系統(tǒng)[1]。通過分析課標(biāo)中關(guān)于“過程與控制”模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求，同時(shí)結(jié)合科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，分析工程設(shè)計(jì)與物化這個(gè)核心概念的具體內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，選取生活中生動(dòng)具體的交通燈的案例，研發(fā)了《閃爍燈》和《交通燈》兩個(gè)課程（見表1），幫助學(xué)生結(jié)合過程與控制的原理，利用計(jì)算機(jī)解決問題的手段，綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)體系解決實(shí)際問題。在程序編寫環(huán)節(jié)可以分層發(fā)放任務(wù)，基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生參考教師提供的閃爍燈或交通燈制作的指導(dǎo)文件進(jìn)行程序編寫和硬件連接，動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生則可以和小組成員分工合作完成。

2.基于學(xué)生實(shí)踐導(dǎo)向提升學(xué)生核心素養(yǎng)

以“過程與控制”模塊為例，在《交通燈》跨學(xué)科學(xué)習(xí)中，可在課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生形成學(xué)習(xí)小組，動(dòng)手實(shí)踐開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。這樣不僅能讓學(xué)生快速掌握Arduino Uno主控板和相關(guān)套件等開源硬件的相關(guān)知識(shí)和使用方法，同時(shí)也能在設(shè)計(jì)和制作交通燈模型的過程中提升學(xué)生的動(dòng)手能力以及跨學(xué)科專業(yè)素養(yǎng)。在信息意識(shí)方面，借助交通燈，學(xué)生更好地理解系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程與控制的原理，感受信息科技的魅力并能主動(dòng)了解未來信息科技的發(fā)展方向。在計(jì)算思維方面，利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，通過自主探究實(shí)踐來感知外在現(xiàn)象的內(nèi)在邏輯。學(xué)生通過《交通燈》的學(xué)習(xí)能夠理解生活中電飯煲、微波爐的原理，具備抽象的思維能力。在數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新方面，有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維的訓(xùn)練，學(xué)生做出來的交通燈模型各有創(chuàng)意，硬件連接和軟件編程也都各不相同卻功能類似。在信息社會(huì)責(zé)任方面，激發(fā)學(xué)生為特定的受用人群設(shè)計(jì)與制作功能清晰的創(chuàng)意作品，深入理解信息科技給人們生活帶來的影響。在跨學(xué)科應(yīng)用能力方面，通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和實(shí)踐，提升和發(fā)展學(xué)生綜合運(yùn)用多門學(xué)科知識(shí)的能力。

3.基于學(xué)生發(fā)展進(jìn)行學(xué)生評(píng)價(jià)

教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)要注重對(duì)學(xué)生課堂狀態(tài)的全面考查和反饋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題，并給予幫助，以促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展?；趯W(xué)生發(fā)展進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅要對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，還要對(duì)學(xué)生的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，更要注重對(duì)學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新思維的評(píng)價(jià)；在評(píng)價(jià)方式上既有教師評(píng)價(jià)，還有自評(píng)與互評(píng)。

基于以上原則設(shè)計(jì)了信息科技跨學(xué)科課程《閃爍燈》課堂評(píng)價(jià)量規(guī)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況（見表2）。

二、信息科技跨學(xué)科課程的研發(fā)路徑

1.依托真實(shí)情境構(gòu)建跨學(xué)科學(xué)習(xí)主題

在生活中尋找貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的事來確定學(xué)習(xí)主題，以真實(shí)的問題導(dǎo)入提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。以信息科技課標(biāo)中“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的跨學(xué)科項(xiàng)目“用數(shù)據(jù)講故事”為例，我們基于每天中午在學(xué)校吃到的哪道菜品最受歡迎研發(fā)了“我?guī)蛷N師叔叔做分析”課程。在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，觀看提前找廚師長(zhǎng)錄制好的視頻，知道了廚師特別想了解孩子們喜歡什么菜品，然后提出問題：“怎樣幫助廚師了解師生對(duì)菜品的喜好？”經(jīng)小組討論后，提出數(shù)據(jù)收集方案。

2.綜合多學(xué)科知識(shí)形成跨學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容

在其他學(xué)科的大單元教學(xué)中尋找跨學(xué)科學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)。比如，低年級(jí)段的學(xué)生需要練習(xí)使用鍵盤，可以結(jié)合語文或英語的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在電腦記事本中輸入英語單詞或語文的詩詞。

在中年級(jí)段需要學(xué)會(huì)使用PPT工具，可以依托語文、科學(xué)的大單元內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，比如，在蘇教版《科學(xué)》四年級(jí)上冊(cè)《動(dòng)物大家族》中，學(xué)生們學(xué)習(xí)了各種動(dòng)物的種類、特征、生活習(xí)性，可以基于此設(shè)計(jì)“動(dòng)物故事會(huì)”，利用動(dòng)物大家族的科學(xué)知識(shí)，結(jié)合圖片、文字、視頻來制作幻燈片，利用PPT交流和分享作品。

在高年級(jí)段，同學(xué)們?cè)跀?shù)學(xué)課中已經(jīng)學(xué)習(xí)過雞兔同籠和韓信點(diǎn)兵的問題，可以以此為依托設(shè)計(jì)“身邊的算法” 《雞兔同籠》和《韓信點(diǎn)兵》。以韓信點(diǎn)兵為例，首先分析課標(biāo)里的內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求，在“身邊的算法”模塊，課標(biāo)對(duì)五、六年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容要求包括，學(xué)生能夠借助學(xué)習(xí)與生活中的實(shí)例體驗(yàn)身邊的算法，理解算法是通過明確的、可執(zhí)行的操作步驟來描述問題，求解方案，能用自然語言、流程圖等方式描述算法[2]。結(jié)合生活中的實(shí)例，了解算法的順序、分支和循環(huán)三種基本控制結(jié)構(gòu)，能分析簡(jiǎn)單算法的執(zhí)行過程與結(jié)果，了解生活中算法的價(jià)值及對(duì)生活的指導(dǎo)意義[3]。學(xué)業(yè)要求是采用自然語言、流程圖等方式，運(yùn)用三種基本控制結(jié)構(gòu)及其組合，正確進(jìn)行問題求解的算法描述[4]。通過研讀課標(biāo)要求，設(shè)立教學(xué)目標(biāo)：通過分析與學(xué)習(xí)韓信點(diǎn)兵，學(xué)生了解了自然語言和流程圖描述韓信點(diǎn)兵的算法，知道什么是枚舉法，體會(huì)枚舉對(duì)象、范圍和判斷條件的重要性。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，采用雙動(dòng)五步（動(dòng)手動(dòng)腦，創(chuàng)設(shè)情境、激趣導(dǎo)入—初步感知、認(rèn)識(shí)算法—流程圖描述算法、程序?qū)崿F(xiàn)—拓展延伸）的方式進(jìn)行教學(xué)，在每個(gè)步驟尋找學(xué)科融合切入點(diǎn)，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。比如，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)讓學(xué)生閱讀： 秦朝末年，楚漢相爭(zhēng)，有一次漢軍大將韓信率1500人與楚軍交戰(zhàn)，楚軍不敵后敗退回營(yíng)，漢軍也傷亡約四五百人。于是韓信也整頓兵馬回營(yíng)休整。為了統(tǒng)計(jì)剩余士兵的個(gè)數(shù)，韓信命令士兵3人一排，結(jié)果多出2人；他又命令士兵5人一排，結(jié)果多出3人；再命令士兵7人一排，結(jié)果多出2人。韓信馬上向士兵宣布：我軍共有1073名勇士。于是漢軍士氣大振，在接下來的戰(zhàn)役中漢軍步步緊逼，楚軍亂作一團(tuán)，大敗而逃。教師在學(xué)生閱讀后提問：韓信是怎樣快速計(jì)算出兵數(shù)的呢？學(xué)生表示不知道。教師結(jié)合數(shù)學(xué)和語文知識(shí)進(jìn)行講解：韓信是這樣計(jì)算的：1000～1100被105除，余數(shù)為23，105*10+23=1073。那為什么是23呢？明代時(shí)著名的數(shù)學(xué)家程大位也總結(jié)了類似的詩歌：“三人同行七十稀，五樹梅花廿一枝，七子團(tuán)圓正月半，除百零五便得知?！?0×2+21×3+15×2=2余23，順勢(shì)引出主題：同學(xué)們今天利用圖形化編程的方式來計(jì)算漢軍士兵數(shù)量，比韓信還要算得快呢。通過一步步引導(dǎo)學(xué)生思考和討論、提供微課視頻，幫助基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生以分層任務(wù)設(shè)計(jì)的方式輸出功能類似而程序結(jié)構(gòu)并不完全一樣的程序流程圖和圖形化編程的程序，并分享。圖1和圖2是一位同學(xué)設(shè)計(jì)的流程圖和編寫的將軍角色程序。

拓展延伸繼續(xù)與數(shù)學(xué)問題結(jié)合，學(xué)生們已經(jīng)熟練掌握了枚舉算法，能夠輕而易舉地利用程序算法解決階梯問題，程序?qū)崿F(xiàn)如圖3。

此跨學(xué)科項(xiàng)目不但落實(shí)了信息科技課標(biāo)的要求，還通過與數(shù)學(xué)、語文、美術(shù)相結(jié)合，學(xué)生理解了枚舉算法，提升了數(shù)學(xué)思維能力，作品的背景和角色布局體現(xiàn)了學(xué)生的美學(xué)素養(yǎng)，是否能夠很好地將作品實(shí)現(xiàn)過程分享給同學(xué)、其他同學(xué)是否有質(zhì)疑、生生互評(píng)都可以提升學(xué)生的跨學(xué)科綜合素養(yǎng)。

3.設(shè)計(jì)分層任務(wù)發(fā)展學(xué)生綜合能力

教學(xué)設(shè)計(jì)需要基于課標(biāo)和學(xué)情設(shè)置符合學(xué)情的教學(xué)活動(dòng)分解任務(wù)。比如，在“我?guī)蛷N師叔叔做分析”中，任務(wù)一為“收集數(shù)據(jù)：幫助廚師了解師生對(duì)菜品的喜好”，在教師的引導(dǎo)下最終可以利用網(wǎng)絡(luò)方式填寫“問卷星”。問卷集詩詞與美學(xué)于一體，比如問學(xué)生“你喜歡吃餃子嗎？可以配上餃子的圖片和詩句：“清水飄芙蓉，元寶落玉盤”（現(xiàn)代 胡秉言《餃子》），讓學(xué)生在潛移默化中提升文學(xué)素養(yǎng)和美學(xué)素養(yǎng)。問卷調(diào)查收集數(shù)據(jù)結(jié)束后進(jìn)行任務(wù)二，即“整理數(shù)據(jù)”：教師引導(dǎo)學(xué)生思考將原始數(shù)據(jù)分析整理成可視化圖表，并將問卷星數(shù)據(jù)導(dǎo)出到excel表中，通過教學(xué)管理軟件下發(fā)給全體學(xué)生，發(fā)布本節(jié)課任務(wù)三：分析數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)分層任務(wù)，可以只選擇一種可視化圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，也可以選擇不同的圖表（柱狀圖、餅狀圖、折線圖等）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并對(duì)比哪種圖表更適合進(jìn)行菜品歡迎程度分析。學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐的過程中提升利用信息科技解決問題的能力。通過動(dòng)手實(shí)踐和動(dòng)腦，學(xué)生知道了要快速找到最受歡迎的前三名食物，需要選擇柱狀圖來進(jìn)行展示，還讀出了其他數(shù)據(jù)，并且能夠分析這些數(shù)據(jù)反映了什么。最后，將分析數(shù)據(jù)反饋給廚師并提一些建議，自然而然過渡到任務(wù)四：反饋數(shù)據(jù)。在反饋數(shù)據(jù)時(shí)給廚師叔叔提建議可以將語文學(xué)科中口語交際的能力應(yīng)用到此任務(wù)中。

以“我?guī)蛷N師叔叔做分析”為例，經(jīng)過“雙動(dòng)五步”（動(dòng)手動(dòng)腦、提出問題—收集數(shù)據(jù)—整理數(shù)據(jù)—分析數(shù)據(jù)—反饋數(shù)據(jù)）讓跨學(xué)科學(xué)習(xí)落地，有效讓學(xué)生應(yīng)用了語文、數(shù)學(xué)、美術(shù)、科學(xué)、信息科技等多門學(xué)科的知識(shí)[5]，發(fā)展了學(xué)生綜合運(yùn)用多門學(xué)科知識(shí)的能力。

4.用好信息科技手段促進(jìn)跨學(xué)科案例形成

每門學(xué)科均有自己的核心素養(yǎng)培育目標(biāo)，可以在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中體會(huì)信息科技課程的作用，教師們應(yīng)善于利用信息科技手段解決自己課堂中的重難點(diǎn)問題，促進(jìn)跨學(xué)科案例的形成。比如，在科學(xué)課“浮力”中可以利用專用電子設(shè)備和傳感器將拉力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳播到電腦上，并實(shí)時(shí)顯示出拉力變化曲線圖；在“設(shè)計(jì)盲文”中可以利用盲文翻譯軟件幫助學(xué)生將所設(shè)計(jì)文字翻譯成真正的盲文。

信息科技手段不僅可以幫助教師解決教學(xué)重難點(diǎn)問題，也可以提升學(xué)生的信息科技跨學(xué)科應(yīng)用能力，幫助他們提升自信心。比如，學(xué)校在舉辦勞動(dòng)節(jié)、英語節(jié)、數(shù)學(xué)節(jié)、科技節(jié)等各種活動(dòng)時(shí)，需要學(xué)生展示自己的學(xué)習(xí)或研究成果，可以利用信息科技課錄制視頻并制作成二維碼圖片，并在word中進(jìn)行作品說明，作品說明必然需要很強(qiáng)的語文文字功底，圖文混排和背景設(shè)計(jì)都融合了美術(shù)的審美能力，這些實(shí)際應(yīng)用融合了語文、英語、數(shù)學(xué)、科學(xué)、美術(shù)、信息科技等多門學(xué)科知識(shí)，提升了學(xué)生的跨學(xué)科應(yīng)用能力。

綜上，研發(fā)跨學(xué)科學(xué)習(xí)中，教師們可以參考其他學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本校學(xué)情，團(tuán)隊(duì)合作制定適合自己團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例[6]。信息科技課跨學(xué)科學(xué)習(xí)融合多門學(xué)科，以學(xué)生全面發(fā)展為導(dǎo)向，以生活中真實(shí)的情境為依托，在提升信息科技學(xué)科學(xué)生核心素養(yǎng)的同時(shí)提高學(xué)生各學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：27.

[2][3][4][5] 義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）解讀[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：104-120.

[6] 帥建卓，顧廣林，潘小明.數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)資源開發(fā)的原則和路徑[J].教學(xué)與管理，2023（04）：37-40.

［責(zé)任編輯：白文軍］

*該文為2022年西安市教育信息化研究課題“信息技術(shù)環(huán)境下小學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)校本化實(shí)施策略探究”（XXH22Y0046）、2021年陜西省基礎(chǔ)教育資源研發(fā)中心第四屆創(chuàng)新型資源建設(shè)課題 “‘互聯(lián)網(wǎng)+背景下的STEAM教學(xué)案例研究”（ZYZX2021065CX）的研究成果