體驗式教學模式下的小學信息科技跨學科主題融合實驗活動設計與實踐

摘要：本文以泰山版小學信息科技四年級上冊《動聽音樂響起來》一課為例，重新設計教學內容，并從課前導入、課中學習、實驗成果呈現、教學評一體化等幾個方面詳細闡述了在小學信息科技跨學科主題實驗活動中如何進行創新設計和實踐研究。

關鍵詞：體驗式教學；跨學科；實驗活動

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）18-0048-03

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）明確指出：“需要設立跨學科主題學習活動，加強學科間的相互聯系，帶動課程綜合化實施強化實踐性要求，同時也需要主動利用數字設備開展創新實踐活動，在把握育人要求和學科原理基礎上，注重體現最新成果，優化教學內容，更新教學手段，創新教學模式。”[1]跨學科融合實踐活動創新性學習是解決目前信息科技教學空間受限、內容受限、技術擴展受限等實際問題的最為高效的學習方法。下面，筆者以《動聽音樂響起來》一課為例，詳細闡述在小學信息科技跨學科主題實驗活動中如何進行創新設計和實踐研究。

跨學科主題教學設計誤區與學生能力點分析

1.跨學科主題教學設計誤區

跨學科主題是新課標中明確的學生關鍵能力培養要求，也是信息科技課程中應著力培養的核心素養，但在進行跨學科主題單元設計的過程中，“強”跨學科、“硬”上內容的情況較為普遍，許多教師將信息技術應用與學科目標達成兩個概念混淆，造成跨學科主題設計出現創新不足、應用不順的情況。另外，教師在設計跨學科教學主題時，“重”教“輕”學，忽略學生身心發展特點，情境創設流于表面，讓教學效果和學生體驗大打折扣。

2.學生能力點分析

信息科技融合教學設計要依據新課標，結合學生年齡特征，發揮學科優勢，激發學生的學習興趣。以《動聽音樂響起來》一課為例，本課來源于泰山版小學信息技術四年級上冊，在新課標實施后，要想將新課標與“舊”教材結合起來，同時激發學生學習興趣，就需要對原有教材內容進行創新。小學四年級的學生對新知識的接受度很高，他們的能力點大致可以分為以下幾個方面。

①理解能力：是指學生在小學信息科技學習過程中對某一問題的信息加工和內化的能力，對學生的認知發展和綜合素養的養成具有重要的影響。

②接受能力：小學生信息接受能力與年齡特征、知識水平有著密切的聯系，對學生下一步創造性解決問題提供支點作用。

③興趣點：在大多數情況下，小學生學習的自主性來自興趣，信息科技課堂吸引學生的主要原因也來自學生對課程的興趣。

④創造能力：每個學生都是一個獨立的生命體，學生創新能力既是一種問題遷移的能力，也是一種問題再創造的能力。

⑤思維能力：泛指邏輯思維能力，而創造性思維形成的基礎便是邏輯思維能力，沒有完善的邏輯思維能力不可能發展出創造性思維，其創新能力也就無從談起。[2]

⑥團隊合作能力：團隊合作對小學生的成長和發展非常重要，通過團隊合作學生可以學會與他人有效溝通、分工合作、共同解決問題。

⑦應用能力：小學生應用能力的培養是學習信息科技學科的最終目標，也是課程設計最終的成果展示，一節課教師的講授成果、學生的學習成果，是對已學知識的再創造、再延伸。

從上述能力點中可以看出，培養學生信息素養要從多方面入手，根據學生認知能力發展特點，結合生活實際，對所教授內容進行綜合分析，在此基礎上，以落實核心素養為主線構建課程形態，體現學生主體地位。

課程設計——以《動聽音樂響起來》一課為例

新課標指出，在學習方式上要注重把握數字化學習的特點，合理利用數字化平臺、工具和資源，運用線上實驗、模擬、仿真等方式，引導學生自主學習、合作學習。[3]

《動聽音樂響起來》一課主要是學習圖形化編程，讓學生學會使用音樂拓展模塊編寫簡單的歌曲，培養編程興趣，因此，這是一節非常典型的跨學科主題課。在本課中既有非常明顯的“音樂”元素，也有非常貼合信息科技課程的“算法”元素，教師在設計課程時應突出“音樂”在編程算法學習過程中的重要性，同時要考慮將趣味性與創新性、合理性與現實性相融合。

本節課跨學科主題為：水果鋼琴，水果與智能硬件通過編程與計算機相連接，將原有的聽、看、說、練的模式轉變為做、學、觸、聽的模式。

在課程設計過程中，筆者將本課知識點分成三部分：①音樂與生活；②算法與音符；③實驗與探索。

1.音樂情境引深入，算法編程促成長

音樂是本節課唯一的主線，從課前提出問題到課中延伸問題，再到課后總結問題，都是圍繞音樂展開。通過對教材的分析，預設本節課主要讓學生掌握音樂擴展模塊中的“演奏音符”積木塊。在本課的導入環節，筆者把電鋼琴搬到教室，讓會彈鋼琴的學生演奏理查德·克萊德曼的經典鋼琴曲——《致愛麗絲》。通過學生演奏、樂曲欣賞、樂器簡介等形式，讓學生對本節課學習內容產生期待。

2.任務引導促成長、問題解析提思維

引入智能硬件，引導學生觀察智能硬件的連接方法，層層設立任務機制，并發揮小組合作探究優勢，利用思維導圖和任務流程圖解決問題并思考：①在智能硬件與水果的連接問題中，如何準確定位水果觸發的信號？（信息科技）②水果如何能夠傳遞信號？（科學）③如何將程序與水果相連接？（信息科技）④如何彈奏樂曲（音樂）？

在《動聽音樂響起來》一課中，學生能夠通過已有的知識發現水果鋼琴的運行機制，并且能夠依據教師給出的問題完成水果與智能硬件的連接，但學生在此之前未能將水果—人體—硬件—計算機這四者之間的關系進行聯系，需要提示從人體能夠導電這一特性出發，架構知識圖譜，引導學生理解信號環路。

3.算法引路錦上添花，主題融合妙筆生花

在水果鋼琴電路搭建成功后，要讓水果彈奏出樂曲，需要對每個水果賦予不同的音符，即通過流程圖引導學生找出關鍵點，在圖形化編程軟件中找到實現相應功能的積木，賦予相應功能實現系統效果。

在編程過程中，學生需要判斷出每種水果與程序的對應關系，在本課中，創新點在于通過水果物化程序設計、通過分類執行語句，將“do”（60）、“re”（62）、“mi”（64）、“fa”（65）、“sol”（67）、“la”（69）這六個音符分別賦值給“W”“A”“S”“D”“F”“G”這六個按鍵（如右圖），通過鱷魚夾將智能硬件與水果連接起來，從而實現拍打水果發出聲音。在調試和優化的過程中，學生運用信息科技模擬鋼琴的演奏，切實體驗、感受和驗證控制系統的環節和原理，讓“音樂”和“科技”在本節課得到完美融合。

4.課堂效果分析與評價

導入環節：通過看實物、交流，激發學生的學習興趣，引出本節課的研究內容——水果琴。回顧課堂，學生的回應已達到預期的教學設想。

合作探究環節：學生通過回憶所學知識，對智能元件的功能與效果有了理論基礎，也能比較順利地完成發聲裝置探究過程。學生通過研究，掌握了開關、四色控制器、尖嘴夾、蜂鳴器組成的發聲裝置的組合，即掌握了水果琴制作的核心技術。

智慧選擇環節：各小組發揮創意，自由選擇水果，并與發生元件一起進行組裝、調試，通過交流借鑒修改自己小組的組裝方式。

拓展延伸環節：通過知識寶典，了解蘊藏在水果蔬菜中的秘密，從理論上對學生的疑問進行解答，為水果導電提供理論基礎。

綜合評價環節：通過生生互評、教師點評，對團隊合作能力、本堂課的完成度、探究經驗積累等進行評價。

本課共設置任務評價4次、總結性評價1次，過程評價真實反映學生上課學習情況，從四個維度引導學生進行自我評價（如上表）。

思考

小學階段是培養學生信息素養和信息意識的重要時期。因此，在進行跨學科互動學習課程設計時教師要注意以下幾點：①要了解學生的個體差異性；②要遵循學生是學習的主體；③要以探究為核心；④要從學生興趣出發；⑤要有創新，有時代特點。

從互動教學模式到體驗式教學模式，從學科融合到跨學科主題，信息科技課堂發生著翻天覆地的變化，教師要采用富有新意的科技工具和手段，激發學生主動探索新知識和新技能，采用新穎的視角思考和分析問題，促使學生愛上信息科技，愛上編程。

參考文獻：

[1]郭鍇琪，曹殿波，鄧潔，等.新課標背景下義務教育信息科技課程的育人目標實現策略[J].教學與管理，2023（21）：94-99.

[2]葛磊.小學生數學邏輯思維的培養[J].求知導刊，2016（10）：111.

[3]李鋒.信息科技課程：從信息素養到數字素養與技能[J].中小學信息技術教育，2022（07）：8-10.