在信息科技高速發展過程中,教育領域正經歷著前所未有的變革。信息科技學科不僅成為培養學生數字素養與技能的重要途徑,更是推動教育現代化、實現課程育人的關鍵力量。項目式學習作為一種以學生為中心、強調實踐與創新的教學模式,為信息科技學科的教學提供了新的思路與路徑。因此,本文將探討基于項目式的信息科技學科思維培養與課程育人的融合策略,以期為教育者提供實踐指導,促進學生全面發展。
信息科技已滲透到社會生活的各個方面,成為推動經濟社會發展的重要引擎。在該背景下,信息科技教育不再僅局限于技術知識的傳授,更應承擔起培養學生創新思維、問題解決能力、團隊協作及社會責任感等多重任務。信息科技學科的教育目標,逐漸從“技能培養”轉向“思維培養”,旨在通過學科學習,使學生能夠適應未來社會,成為具備良好信息素養和創新能力的時代新人。
一、信息科技學科思維培養與課程育人的融合價值分析
(一)促進學生全面發展
信息素養是新世紀公民必備的基本素質,在信息科技學科中,通過項目式學習、探究式學習等教學方法,學生可以學會如何有效地獲取、評估、利用和創造信息,不僅限于技術層面,更包括了對信息的批判性思考,即識別信息的真偽、價值和意義,使得學生能夠在信息海洋中保持清醒的頭腦,作出明智的決策。信息科技學科以其高度的實踐性和創新性,為學生提供了廣闊的探索空間,通過編程、機器人制作、數據分析等實踐活動,學生可以親身體驗創新的過程,學會將抽象的理論知識轉化為具體的解決方案,能夠鍛煉學生的動手能力,更重要的是能夠激發學生的創新思維,培養了面對未知挑戰時的勇氣和智慧。
(二)推動教育改革深化
信息科技學科思維與課程育人的融合,要求教育者打破傳統的教學框架,采用更加靈活多樣的教學方法,項目式學習、翻轉課堂、在線協作等新型教學模式應運而生,以學生為中心,強調實踐與創新,為教育改革注入了新的活力。信息科技作為一門跨學科領域,其發展與數學、科學、藝術等多個學科緊密相連。在信息科技教學中融入其他學科知識,可以加深學生對信息技術的理解,促進學科間的交叉融合,從而培養學生的綜合素養。
(三)助力社會創新發展
信息科技是推動社會創新的關鍵力量,而創新人才則是該力量的源泉,創新人才最重要的又是思維創新,通過信息科技學科與課程育人的融合教育,可以培養出具備創新思維、實踐能力和社會責任感的創新人才,并推動科技進步、產業升級和社會變革。信息科技的廣泛應用,正在深刻改變著經濟社會的運行方式,通過教育培養出的信息科技人才,將為數字經濟、智能制造、智慧城市等新興領域提供有力支撐,從而帶動整個經濟結構的轉型升級。
二、項目式教學在信息科技學科思維培養與課程育人融合中的優勢分析
(一)批判性思維的培養
項目式教學通常圍繞真實、復雜且具有挑戰性的問題展開,要求學生主動探究、分析問題,并尋找解決方案,鼓勵學生質疑現有知識,從不同角度審視問題,從而形成批判性思維。在信息科技學科中,學生需要不斷評估信息的真偽、價值以及技術的可行性和潛在影響,該過程可以有效鍛煉學生的批判性思維能力。
(二)創新思維的激發
項目式教學鼓勵學生嘗試新的思路和方法,不拘泥于傳統框架,勇于創新。在信息科技領域,技術創新是推動行業發展的核心動力。項目式教學通過引導學生參與項目設計、編程實踐、數據分析等活動,激發學生的創新潛能,培養學生在面對復雜問題時能夠提出新穎解決方案的能力。
(三)邏輯思維與系統思維的強化
項目式教學要求學生將所學知識應用到實際問題的解決中,要求學生具備嚴密的邏輯思維和系統的思考能力。在信息科技項目中,學生需要分析問題、拆解任務、建立模型、設計算法,從而培養邏輯思維和系統思維,最終能夠更好地理解和處理復雜問題。
三、基于項目式的信息科技學科思維培養與課程育人的有效融合策略
(一)創設真實情境,激發學習興趣
創設真實情境強調將學習內容與學生的實際生活相聯系。通過模擬真實世界的問題和情境,使學生在解決問題的過程中體驗到學習的樂趣和成就感。該教學方式不僅有助于激發學生的學習興趣和積極性,還能提高學生的學習效率和創新能力。
項目主題的選擇是創設真實情境的關鍵。教師應根據學生的年齡特點和興趣愛好,選擇貼近學生生活實際的項目主題。例如,可以選擇校園環保、社區服務等與學生生活密切相關的主題,讓學生運用信息技術手段解決實際問題。在確定了項目主題后,教師應模擬真實情境,設定明確的目標和任務,目標和任務應具有一定的挑戰性和趣味性,以激發學生的探究欲和創造力。例如,在“如何利用網絡資源查找和整理信息”相關知識教學中,首先,教師通過展示一段關于校園垃圾分類的宣傳視頻,引導學生關注環保問題,并引出本課的主題——“校園垃圾分類指南”。接下來,教師會簡要介紹本課的教學目標和任務,以激發學生的學習興趣和積極性。
其次,教師將學生分成若干小組,每組4—5人。每組選出一名組長,負責協調小組成員的工作。然后,教師向各組介紹項目任務和要求,包括收集資料、分析數據、設計界面、編寫代碼等。各組根據任務要求進行分工,確保每個成員都有明確的任務和責任。
再次,教師指導學生利用網絡資源查找關于校園垃圾分類的資料,包括分類標準、分類方法、處理流程等。學生可以通過搜索引擎、學校圖書館等途徑獲取信息,并將收集到的資料進行分類整理,篩選出有用的信息。
最后,教師引導學生利用文字處理軟件進行文檔編輯和排版,學生根據整理好的資料,設計校園垃圾分類指南的界面布局和內容結構。
通過本次教學方案的設計和實施,學生不僅掌握了網絡操作技能和文字處理軟件的基本操作,還通過團隊合作完成了校園垃圾分類指南的制作。學生充分體驗到了項目式學習的樂趣和成就感,他們的創新思維和問題解決能力得到了有效提升,同時通過關注環保問題并參與環保活動,他們的社會責任感也得到了培養。
(二)以問題為導向,促進深度探究
以問題為導向的教學策略,核心在于通過提出具有挑戰性、真實性且與學生生活緊密相關的問題,激發學生的好奇心和探索欲,引導學生進行深度探究。在信息科技學科中,不僅能夠幫助學生掌握具體的操作技能,還可以促進學生批判性思維、創新思維以及問題解決能力的發展,同時融入道德教育、社會責任等育人目標,實現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的全面發展。
問題需具備開放性、情境性、挑戰性和可探索性,能夠引發學生的深度思考,且教師應成為學生探究過程中的引導者和伙伴,提供必要的資源、工具和支持,鼓勵學生自主探索和合作學習;在探究過程中融入道德教育、社會責任、環保意識等,使技術學習不僅停留在技能層面,而且成為學生成長的一部分。
例如,在關于“物聯網技術”相關知識教學中,教師首先展示一段關于環境污染的短片,引發學生對環境保護的討論,提出核心問題:“我們如何利用科技手段監測并改善學校的環境?”鼓勵學生思考可能的解決方案;教師介紹傳感器的基本概念、類型及工作原理,重點講解幾種適合小學生操作的傳感器(如溫度、濕度、光照傳感器),通過示例演示,教授如何使用編程軟件與傳感器連接,收集并顯示數據。
其次,學生被分成若干小組,每組選擇一個校園環境問題(如空氣質量、噪音水平、垃圾分類等)作為研究主題,小組討論并制定項目計劃,包括所需傳感器、數據收集方案、數據處理方法等,且教師巡回指導,提供技術支持和資源鏈接,鼓勵學生自主探索。
最后,學生利用課余時間,根據設計方案在校園內布置傳感器,收集數據。課堂上各組展示初步收集到的數據,分享遇到的問題及解決方案,然后,各組展示項目成果,包括監測數據、解決方案及實施效果,組織全班進行反思討論,評價項目的創新性、實用性及對環保的貢獻。
通過參與項目,學生深刻體會到環境污染的嚴重性,激發保護環境的責任感,且在項目實施過程中,學生學會傾聽、溝通、協作,培養團隊精神。
(三)強化動手實踐,提升操作能力
動手實踐是信息科技教育的核心環節,不僅能夠加深學生對抽象概念的理解,還能培養其耐心、細致的工作態度以及面對挑戰時的堅持與韌性。例如,通過親手操作,學生能夠直觀地看到代碼運行的結果,體驗到技術帶來的成就感,從而激發學生持續學習的興趣。同時,動手實踐為學生提供了將所學知識應用于解決實際問題的機會,促進了創新思維和問題解決能力的發展,為未來的信息社會培養了具備實踐能力的創新人才。
在教授“身邊的算法”相關知識時,教師首先展示一段校園日常生活的視頻,引導學生思考:“如果你是一名新來的同學,如何快速找到教室、圖書館或操場?”然后提出項目任務,例如,設計一個校園導航機器人,能夠幫助新生或訪客在校園內導航。
其次,教師簡要回顧編程的基本概念,如序列、循環、條件判斷等,并介紹圖形化編程軟件的使用。通過簡單示例演示如何創建角色、設置動作、添加條件判斷。教師將學生分組,每組分配一臺電腦和必要的硬件材料(如機器人小車、傳感器等)。
再次,在教師指導下,學生開始設計導航邏輯,包括路線規劃、避障機制等,鼓勵學生通過試錯法,不斷調整程序,優化導航效果。學生利用課余時間,繪制校園平面圖,標注關鍵地點,在課堂中,根據地圖,學生進一步細化導航路徑,將地圖信息轉化為編程邏輯。
最后,學生根據設計方案,組裝機器人,安裝傳感器,連接編程軟件,在校園內進行實地測試,驗證導航程序的準確性和實用性。通過該教學方式,不僅能夠促進學生信息技術學習,還能夠促進學生在創新思維、安全意識和社會責任感等方面的全面提升。
(四)注重項目評價與反思,提升學習質量
評價與反思幫助學生回顧項目過程,總結成功經驗,識別并解決存在的問題,從而鞏固所學知識和技能,且通過自我評估和同伴評價,學生能夠從不同角度審視自己的學習,促進批判性思維和創新能力的提升。反思過程讓學生學會監控自己的學習狀態,調整學習策略,培養自我導向學習的能力。同時,評價與反思環節是融入道德教育、社會責任、情感態度等育人目標的絕佳機會,促進學生全面發展。
因此,教師需要構建包括自我評價、同伴評價、教師評價和家長評價在內的多維度評價體系,確保評價的全面性和客觀性。在項目開始前,與學生共同制定清晰、具體的評價標準,確保評價過程有章可循。且教師需要關注項目實施過程中的每個階段,記錄學生的成長軌跡,而不僅是最終成果。
例如,在數字作品創作相關知識教學中,教師首先引入項目主題,激發學生對家鄉文化的興趣,與學生共同討論并制定項目評價標準,包括內容創意、技術運用、團隊合作、文化呈現等方面。分階段教授多媒體工具的使用,包括設計原則、視頻剪輯技巧等,為學生創作數字故事提供必要的技術支持。
其次,學生根據家鄉特色,開始收集素材,創作數字故事。完成后組織同伴評價,鼓勵學生提出建設性意見,教師總結反饋,指導后續改進方向,然后學生根據中期反饋,調整設計方案,完善數字故事,并在課堂上完成最終作品的制作,準備展示。
最后,教師需要實施多維度評價:自我評價(反思創作過程中的成長與挑戰)、同伴評價(從觀眾角度提出改進建議)、教師評價(綜合評價技術運用、內容創意、團隊合作等方面),并組織反思討論會,引導學生思考:“通過這次項目,我學到了什么?”“如果再做一次,我會如何改進?”等問題,促進深度學習。
四、結語
綜上所述,在小學信息科技學科教學中,通過加強思維培養與課程育人的融合,能夠促進學生全面發展,該過程中需要積極采用項目式教學方法,從而能夠提升教學質量與效果。本文提出的融合策略,旨在為該教育變革提供思路與參考,期待能激勵更多教育者對信息科技教育進行深入思考與實踐探索。
注:本文系江蘇省教育科學“十四五”規劃2021年度一般課題“面向計算思維培養的項目式學習的實踐與研究”(課題編號:SJMJ/2021/13)的階段性研究成果。