信息技術教學中項目化學習設計的實踐研究

王蕾

教學現場

項目化學習設計在信息技術教學中有了較為廣泛的應用，有較多的課例采用了此種形式進行組織教學。但是在已經聽到的實際課例中，存在項目主題不清晰、項目內容不明確等現象，有的學習過程浮于表面，缺乏項目化學習設計的內涵，教學效果不盡如人意。

問題分析

如何能夠在信息技術教學中合理地進行項目化學習設計，需要對項目化學習的內涵進行必要的界定，對信息技術課堂環境中的項目化學習特征進行針對性的分析，對項目化學習設計的實現形式進行本土化的研究。筆者研究了近期的多節基于項目化學習設計的信息技術課，并據此展開相應的探討。

● 項目化學習設計的概念及實施可行性

項目化學習（Project-based Learning）是以跨學科知識為載體，以學生活動為中心，以問題情境為橋梁，在真實的實踐活動中培養學生的STEM素養。項目化學習的重點是重新定位學生的教育，通過學生的經驗激活那些無形的思維能力。目前，項目化學習已經廣泛應用于我國的基礎教育實踐，將項目思想引入基礎教育課堂，對于提升學生的批判性思維能力、協作溝通能力、問題解決能力等都有著十分重要的作用。

項目化學習落實在具體學習過程中，呈現為學生學習相關課程的核心知識，并且應用所學知識解決真實問題。項目化學習設計為項目化學習提供必要的藍圖和目標預設，在學習過程中，學生和教師全程參與，共同關注問題的本質，尋求解決路徑。教師作為學習過程的參與者，幫助學生清晰地意識到問題解決中的思考過程，進而提升其思維能力，幫助學生理解學習內容與現實世界之間的關系，引導學生從現實世界中發現學習的意義，建立已知世界和未知世界之間的關聯，并嘗試運用所學知識去解決真實世界中可能面臨的諸多困惑。

● 信息技術課程中項目化學習設計的特征

信息技術課程中的學習項目通過解決問題的實踐進行學習，其產出物化為學生創作的作品。在內部認知層面體現為學習者認知圖式的改變，在外部呈現為具體作品的達成。項目主題主要有三種類型：第一類是為了解決一個問題（如如何防止網絡暴力）；第二類是為了設計一個模型（如設計智能應答器）；第三類是為了調查一個現象（如學生使用瀏覽器的種類分布）。

在信息技術學科中，作品的達成效能是問題解決過程與結果的體現，是一個由同伴交互、個體反思和建模活動構成的探究過程。在主題推進的過程中，將學科知識進行細化和應用，將習得性經驗進行深入和落實，最終達到教學目標。下面將從主題項目的實踐層面介紹項目化學習的實踐路徑。

● 信息技術學科項目化學習的本土實踐路徑

1.求真：基于生活實踐情境

項目化學習強調主題來源于真實的生活場景，通過具體的、明晰的活動要求來設計學習過程。著名教育家杜威認為，思維是通過思維活動表現出來的，通過觀察到的事物來推斷出別的事物，將前者作為后者的信念依據或基礎，它是人腦通過分析、綜合、概括、抽象、比較、具體化和系統化等一系列思維活動對生活實踐的情境進行問題設問的過程。因此，信息技術學科需要對輸入的信息進行基于真實生活情境的加工。

（1）原設計

《初識WPS文字》是小學信息技術學科常見的課例，在該課的學習設計中，常見的設計方式為：教師出示文字作品→認識軟件界面→說明軟件的工作方式→教師演示操作方式→學生模擬練習→完成既定主題的作業→教師評價→學生修改完善。在此過程中，學生機械地進行技能模仿，作業內容單一，整體教學氛圍乏善可陳，難以喚起學生深層的學習欲望。

（2）思考焦點

在常規的學習設計中，學生作為學習主體，生活經驗有限，難以有效地進行“初識”內容的深化。學習之初認識軟件界面，此時學生尚未有對該軟件的感性認識，因此不能喚起已有經驗。在認識界面的過程中，學生僅僅記住了界面的名稱，而沒有認識到名稱與功能之間的關聯，沒有建立功能與作品之間的關聯。學生的學習過程是機械的、單一的、生硬的，不符合兒童認知規律。

（3）改進型設計

在基于項目化學習的設計中，首先應根據學習目標設置適宜的活動項目，再根據項目安排合理的學習過程。活動項目應從學生已有生活經驗出發，符合兒童的認知需要和興趣范圍。建議設計如下：

項目名稱：我的“個性身份證”

項目要求：制作一張帶有個人信息識別系統的身份證，其中加入自己的照片、個人資料、聲音、班級網站等，教師能夠通過該身份證識別學生的信息。

學習設計：

導入→展示大隊委的宣傳海報

分析→海報的組成元素（分析出圖片、文字、個人網頁等信息）

歸納→圖片的導入方式、文字的鍵入方式、個人網頁的鏈接方式

設問→如何制作自己的個性身份證

討論→討論設計思路，繪制制作思維導圖

問題求解：

圖片→插入本地圖片或在線圖片

文字→插入文本框或藝術字

個人網頁→插入超級鏈接、插入圖標加入超級鏈接

實踐過程：

1.制作文字部分的內容

2.插入相應的圖片內容

3.選擇適宜的身份證背景

4.介入對應的超級鏈接

5.展示個人的身份證作品

6.討論修改自身的作品

教學評析：在上述設計過程中，學生帶著真實的、具有實際意義的問題進行求解活動，在此過程中，項目涵蓋了全部的學習目標，并將學習重點細化為每個項目過程。在解決問題的過程中，學生逐一領會，完成對WPS文字的初步認知。通過生活中的實際問題，學生對WPS文字基本功能的理解較為準確，凸顯了該軟件的應用性設計思維過程，因此教學效果較好。

2.求解：基于問題解決的優化策略

問題解決的優化策略就是讓學生通過經歷觀察、分析、操作等解決問題的過程，積累解決問題的經驗，獲得解決問題的最優方法和策略。優化策略有別于傳統演示類型教學以及機械解題訓練，是基于信息技術核心素養的學習設計亮點之一。

（1）原設計

《智能風扇》是初中（小學）信息技術機器人單元中的一課，學習目標為掌握人體紅外傳感器的設置方式，用其設置控制風扇轉速，以達到節能的目的。在常規的學習中，學生一般通過觀察智能風扇的結構，引出智能風扇的應用原理。再講述人體紅外傳感器的工作方式，通過教師演示，加入程序“如果那么否則”控件，完成學習目的。此過程中，教學思路較為清晰，但是教學效果卻不甚理想，學生參與的積極性不高，課堂氣氛沉悶。本該較為活躍的內容，為何成為冷靜的課堂呢？

（2）思考焦點

在上述的學習過程中，看似設置了符合兒童認知習慣的生活問題，但是仔細分析問題可知，解決節能的主題并非只是人體紅外傳感器，還有更多的求解途徑，因此學生在學習中，未能達到最優的問題求解途徑，所以缺乏思考的過程，導致參與的熱情不高。如果將學習目標進行必要的優化，將求解過程變為求解最佳解決策略的過程，可以幫助學生深入思考，理解學習目標的內涵，從而進行更為有效的作品創作。

（3）改進型設計

在基于優化問題求解策略的設計中，教師可以分解學習目標，將其中的人體紅外傳感器與“如果那么否則”模塊進行分解，將學生關注的重點放在“節能”上，如何能最方便、快捷地達到節能的要求。以下是某老師設計的《智能風扇》一課（蘇科版《信息技術》九年級第二章第一節），該設計打破了單一傳感器解決問題的壁壘，將風扇如何更智能作為主題，因此設計得比較精彩。

一、情境創設引出智能風扇項目（主題引領）

個性化的智能風扇有哪些智能的體現呢？

學生回答：希望實現智能開關控制、感應速度調節等（分析體現智能的功能）。

引出項目：今天就讓我們一起來動手制作個性化的智能風扇。

項目分析：智能風扇需要借助傳感器來感知環境。如何感知環境？針對不同的環境做哪些反映？（明確項目主題）

答：各種傳感器的作用不同，因此可以選擇實驗不同的傳感器來實現同學們的想法。

二、不同傳感器實現個性化功能研究（深入了解不同傳感器的特點）

教師提問：請舉出你所了解到的傳感器應用的生活實例。

學生回答：倒車雷達采用了超聲波傳感器；冰箱、微波爐等家電中都有溫度傳感器的使用等等。

活動探究：比較不同的傳感器的作用。

具體要求：在四種傳感器中選擇1或2種，分析傳感器的作用，并設想應用場景。

三、應用場景的智能判斷（最優策略）

用手靠近風扇，檢測到人，風扇自動啟動。

人距離風扇較近，風扇速度變快；人遠離風扇，風扇速度變慢。

人距離風扇200厘米內風扇運行，超過距離風扇停止。

大聲喊叫，風扇啟動；再次大聲喊叫，風扇停止。

環境溫度超過24度風扇運行，低于24度風扇停止。

環境溫度越高，風扇速度越快；環境溫度變低，風扇速度變慢（溫度傳感器）。

教學評析：在上述學習設計中，對有關智能的主題進行了重新的詮釋，教師不再硬性地規定用哪一種傳感器來控制風扇的轉動，而是帶領學生分析其中的利弊，由學生進行自我的判斷，達成最符合自身需要的最優策略。創設的求解情境，可以最大程度地激發學生興趣，讓學生先初步設計功能，培養個性化設計的能力。

3.求融：基于知識點的多學科實踐

在基于項目化設計的學習中，涉及的多層面的認知內容，可以借助相關學科進行融合性的教學，利用各學科所長，幫助學生更為深入地理解相關知識。

（1）原設計

《隨機函數》一課是小學學段編程單元的常規內容，學習目標指向Scratch模塊中“運算”模塊中的“在*到*間隨機選一個數”控件，需要學生通過具體的實例理解隨機函數的概念，并學會使用。

在常規教學中，教師常見的設計思路由“舉例說明”“學生操作”“作品制作”三步組成。例如，設置“貓抓老鼠”的游戲，將老鼠的坐標定位為隨機數，貓不斷地向該方向前進，來抓取老鼠。在實際授課中，學生大多進行模仿學習，與教師的演示范例保持一致，沒有出現更為精彩的修改和跟進，因此作品呈現出千人一面的情況，缺少個性化的作品。

（2）思考焦點

函數和隨機數是信息技術課中首次出現的名詞，在小學生的其他學科中尚未有此類名稱出現，因此從認知角度具有一定的難度。兩個新名詞，同時出現在零基礎的學生面前，難免會出現難以理解的認知困難，導致學生無法深入理解隨機函數的意義，更不能進行作品的有效創作。

（3）改進型設計

在項目化學習設計中，隨機函數應該是生動立體、有眾多學習內容支撐的概念，讓學生提供多種學習資料全方位地了解隨機函數的深層意義。改進后的設計如下：

結合數學學科：與數學教師合作，在數學課中鋪墊“字母代替數”“未知數”“一元一次方程求解”的基礎知識，并進行有關的數理練習（建立有關“數”的概念）。

結合體育學科：與體育教師合作，學習“定點移動”“定塊移動”“跳躍移動”的基礎知識，并進行相應的肢體活動（建立有關“動”的概念）。

結合美術學科：與美術教師合作，學習“花兒朵朵”一課，將花朵的不同形態、不同特征、構圖方式進行合理的鋪墊（建立有關“形”的概念）。

走進信息學科：創設“花兒朵朵滿庭芳”的項目，學生將數學學科中的數的概念遷移到函數中來，再加入隨機的概念，形成隨機函數的感性認識。利用隨機函數來設置花朵的位置、花朵的顏色、色度等參數，結合圖章工具，創作花兒隨機飄動、朵朵滿庭芳的效果。

教學評析：在實際的學習過程中，涉及多學科融合的方式引起了學生們的廣泛關注。學生不僅積極地參與到學習過程中，還能夠在深入理解的基礎上進行二度創作，收到了良好的學習效果。

● 信息技術學科項目化學習的核心

在信息技術學科中實施項目化學習已經有了一些嘗試，積累了一定數量的信息技術教學案例。項目化學習設計適用于信息技術學科的多個單元，符合信息技術核心素養的要求，對豐富教學手段起到了重要的作用。在具體的實施中，要關注以下重點內容：

首先，項目主體清晰。在學習過程中，項目主體是學習者，而不是教師。所以在學習中，教師要明確自身的定位，給學生充分的活動機會，不可越俎代庖。例如在設計個人身份證時，教師可以參與討論，但主題的確定者仍然是學生自己。

其次，項目任務可達成。項目化學習設計受到了廣大師生的歡迎，但任務的可達成性需要教師進行甄別，在有限的課時內，需要能夠實現任務目標的項目，適于班級授課。例如，在《智能風扇》一課中，如將主題變為智能新風系統，則無法在一節課中完成。因此該主題不符合項目化學習設計的要求。

最后，項目外延可拓展。項目內容可有梯度，有層次，有系統性，讓學生能在有關聯的任務中持續關注任務的推進，鼓勵學生進行深入思考，創作更為成熟的作品。例如，《隨機函數》一課中，可以設計“一枝獨秀”“雙壁生輝”“滿園芬芳”等有層次的系列任務，讓學生在一段時間內逐步完成。