在項目中學習

丁愷

摘? 要：

信息科技學科的實踐性，使得項目驅動成為課堂教學的重要手段。教學蘇科版小學信息科技六年級全一冊《機器人行走》一課時，以學生為主體，以項目為驅動，引領學生“在項目中學習”。開展項目驅動的信息科技教學，還應重視學生的主體地位、情境的創(chuàng)設以及對學生學習過程的評價。

關鍵詞：小學信息科技；項目驅動；《機器人行走》

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》指出，教師要“創(chuàng)新教學方式，以真實問題或項目驅動，引導學生經(jīng)歷原理運用過程、計算思維過程和數(shù)字化工具應用過程，建構知識，提升問題解決能力”［1］。信息科技學科的實踐性，使得項目驅動成為課堂教學的重要手段。教學蘇科版小學信息科技六年級全一冊《機器人行走》一課時，以學生為主體，以項目為驅動，引領學生“在項目中學習”。

一、教學準備

（一）分析學情

《機器人行走》一課是小學機器人具體實踐操作階段的實驗課，其教學對象是小學六年級學生。當前，他們已經(jīng)學完了 Scratch單元的全部內(nèi)容，掌握了在Scratch程序中通過搭建腳本制作動畫或游戲的方法，具備了一定的編程知識基礎和思想。這一課的教學需要充分調(diào)動學生的學習積極性，在學生已有編程知識的基礎上，幫助學生了解直流電機的參數(shù)是影響機器人運動的重要數(shù)值，其選擇（設置）直接決定了機器人如何運動。

（二）理清思路

本課的教學設計涉及課前預習、課堂教學和課后練習三個板塊。課堂教學板塊主要通過項目來驅動，包括情境引導、項目布置、項目分解、項目實施等環(huán)節(jié)。具體地，情境引導環(huán)節(jié)，主要是激發(fā)學生的學習動機，提升學生的學習主動性；結合學科性質、特點，采取靈活的導課方法，為學生創(chuàng)設合適的學習場景。項目布置環(huán)節(jié)，要確立一堂課的驅動項目，驅動項目由認知、能力和情感等目標來決定。項目分解環(huán)節(jié)，可采用學生分組的形式組織學習活動，引導學生把學習內(nèi)容分解為詳細的問題或任務，在處理問題和完成任務的過程中提升學生的綜合能力。學習小組的組成可遵照“組內(nèi)異質，組間同質”的標準，既便于組內(nèi)幫扶，又適用于組間競爭。項目實施環(huán)節(jié)，主要讓學生自主學習，教師則要明確自學的內(nèi)容、方法、時間、需要解答的問題、結果的測驗等。

（三）確定目標

根據(jù)以上思路，設定本課的教學目標：（1）在閱兵的情境中了解機器人中直流電機的工作原理，掌握機器人前進、后退、停止等程序；（2）掌握編寫程序、運行機器人、調(diào)試程序的一般步驟并能夠在下載程序后運行機器人。

二、教學實施

（一）課前預習

課前預習，是教學活動不可或缺的重要環(huán)節(jié)。作為教師，要立足學情，關注課前預習任務的設計與布置，并通過規(guī)范靈活的引領、細致入微的指導，讓學生得其法、學有獲，讓課前預習真正為學生的后續(xù)學習助力。

《機器人行走》一課教學前，教師在QQ群等網(wǎng)絡平臺發(fā)布共享圖片、動畫、課件、微課等資源。學生根據(jù)已布置的項目主題預習新課內(nèi)容，有的放矢，總結重點難點，提高學習效率。

（二）課堂教學

1.情境引導

課始，教師播放國慶閱兵視頻，引導學生結合現(xiàn)有實踐設備和所學知識，提出具體的項目。結合實際生活經(jīng)驗提出項目，能夠增強學生完成項目的動力，從而為高效開展課堂教學奠定良好基礎。

2.項目布置

教師布置項目，給出指導，指明“自主學習—互動交流—動手實踐—拓展創(chuàng)作”四個學習步驟。本課主要是讓學生通過學習步驟完成機器人行走的項目。當然，不是所有的學生都具有較強的操作能力，有的學生并不能完全依靠自己的力量完成項目。同時，新課改的有關教育理念也指出，教師應當對學生進行合作能力的培養(yǎng)，幫助學生建立合作意識。因此，布置任務后，教師應組織學生分組，為學生搭建相互合作的空間，以便學生在互幫互助中共同完成項目。教師結合自身觀察的結果以及學生日常的表現(xiàn)，將學生分為知識掌握程度較好的以及知識掌握程度一般的。之后，教師根據(jù)學生之間的能力、性格差異等進行分組，實現(xiàn)“組內(nèi)異質，組間同質”。安排好每個學生的特定任務，以便每個學生在彰顯個人價值的同時共同促進項目的有效推進，發(fā)展學生的合作意識。

3.項目分解

接著，教師帶領學生根據(jù)機器人行走項目實施流程，分解項目，細化為子項目。具體分解出的子項目為：熟悉機器人行走的原理，繪制具體包括前進、轉彎、后退、停止等的運動原理圖，了解傳感器等設備的安裝，編制運行程序，仿真調(diào)試，操作機器人現(xiàn)場行走，等等。

4.項目實施

由于機器人行走項目存在運行過程復雜、實踐操作較難上手、編程知識深奧等難點，教師采用先動畫模擬后演示講解再實踐訓練的方式，幫助學生理解原理，突破難點。

在全體學生熟悉了機器人行走的基本原理，得到機器人行走制作流程圖（如圖1）后，教師讓學生四人一組合作學習。

具體過程如下：

（1）產(chǎn)生疑問

想要將之前探討的實施流程轉變?yōu)槌绦?，學生小組需要合作思考，結合實際情況提出自己的疑問，如：在程序轉換的過程中哪里無法實施？為什么不能進行下去？只有聚焦每個小組成員最真實的困惑與疑難，學生才能真正了解自己需要去探究和學習的點。

（2）明確問題

小組成員發(fā)現(xiàn)自己需要探究學習的真實問題后，一起整理匯總本組成員的問題，學習計劃就自動形成了。他們還與其他小組交流，集思廣益。教師在此項活動中應順應學生的求助，對匯總歸納出來的問題進行提煉，幫助學生梳理出項目核心問題。

（3）分工查找

梳理出核心問題后，小組成員分工合作，借助多種學習方式完成自己的探究。小組成員可以借助書本和教師提供的學習資料弄明白程序的原理細節(jié)，也可以借助網(wǎng)絡或在線學習工具獲取學習資源。然后，匯總通過這些方法獲得的思路和信息，并探討如何將實施流程和程序代碼建立對應關系，從而逐步形成項目的解決思路。

（4）提出猜測

小組成員結合獲得的思路與信息，嘗試性地在組內(nèi)提出解決方案，逐步將實施流程轉變?yōu)榱鞒虉D、思維導圖、表格等。

（5）大膽嘗試

根據(jù)小組分工合作探究出的流程圖、思維導圖，學生嘗試編寫程序腳本。過程中，小組全員關注程序的生成，對照流程圖思考程序編寫是否嚴謹、相關程序結構是否合理，暢所欲言，查漏補缺。

（6）分析思考

程序編寫完成后，小組成員首先根據(jù)教師提供的對照流程圖檢查邏輯是否合理，之后將程序上傳至機器人小車實際操作驗證，檢驗小車是否能夠按照之前討論的實施流程運行。根據(jù)項目完成情況判斷項目是否成功，成功可進一步探尋優(yōu)化方案，存在問題則探究問題所在之處并嘗試解決。

（7）改進完善

在機器人小車能夠成功完成行進任務的前提下，小組成員結合實際情況研究優(yōu)化改進的可能方案，如程序步驟的簡化等，從而完善并生成最終作品。

（8）成果展示

最后，學生結合小組作品的實際情況選擇合適的方式展示作品。可以利用之前學習的知識，如制作演示文稿，結合自身語文能力進行演講，闡述本小組的研究思路；可以根據(jù)項目完成過程中的分工，由不同成員交叉互動式介紹，從而使學生發(fā)自內(nèi)心地產(chǎn)生自豪感與滿足感，繼而達到在項目中學習的真實目的。

（三）課后練習

課后練習包括機器人行走的基本理論與實踐操作練習兩部分。理論部分主要采用網(wǎng)絡試題庫進行在線考核。學生練習完畢，試題庫會自動統(tǒng)計每個學生的錯題，反饋給教師，以便教師整理錯誤率高的知識點，有的放矢地輔導學生。實踐操作練習可以采用課后興趣小組的活動方式，讓學生利用課余時間到計算機房實踐操作來完成。在學生完成實踐操作練習的過程中，教師可以利用網(wǎng)絡實時答疑，提高反饋效率。

三、教學心得

（一）重視學生的主體地位

項目驅動的信息科技教學應“以學生為主體”，讓學生積極參與項目的解決和情感的交流，從而培養(yǎng)學生的自主性、主動性和創(chuàng)造性，使其在輕松、和諧、愉快的氛圍中成為學習的主人。對此，教師在教學中要明晰自己學習指導者的定位，在學生學習過程中起到輔助、引導作用，使他們不斷應對挑戰(zhàn)、調(diào)整自我、超越自我。

（二）重視情境的創(chuàng)設

有效的情境設計能激發(fā)學生的學習興趣，引導學生帶著真實的任務或問題進入學習，使學生的學習直觀化和形象化，幫助學生實現(xiàn)積極的意義建構，使智力達到最佳激活狀態(tài)。教師要充分發(fā)揮信息科技學科的優(yōu)勢，綜合利用圖形、動畫、視頻等多媒體手段，設計豐富多元的學習情境，讓學生在情境中探索實踐，激發(fā)學生聯(lián)想、判斷，加深學生對問題的理解，從而提升學生解決問題的能力。

（三）重視學習過程的評價

學生通過環(huán)境和信息的相互作用獲得知識、技能和態(tài)度的提高，此過程稱為學習過程。用于學生學習的材料與環(huán)境構成了學習資源。項目驅動的信息科技教學除了要關注終結性評價（如學生的作品展示），更要重視對學生學習過程的評價，要及時定量、定性地分析教學過程中存在的問題。比如，通過在線學習平臺記錄學生的學習過程，并形成電子檔案。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部.義務教育信息科技課程標準（2022年版）［S］.北京：北京師范大學出版社，2022：3.