信息技術(shù)學(xué)科融合勞動(dòng)教育的思考與實(shí)踐
——以人工智能項(xiàng)目學(xué)習(xí)為例

江蘇省南京市第一中學(xué)江北新區(qū)分校 陳 蕾

2019年，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)》）中提出，要充分發(fā)揮勞動(dòng)綜合育人功能，加強(qiáng)學(xué)生生活實(shí)踐、勞動(dòng)技術(shù)和職業(yè)體驗(yàn)教育。2020年，《大中小學(xué)勞動(dòng)教育指導(dǎo)綱要（試行）》（以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)綱要》）明確指出勞動(dòng)教育途徑包括學(xué)科專業(yè)滲透，勞動(dòng)教育與學(xué)科交融的特點(diǎn)使勞動(dòng)教育課程還包括跨界形態(tài)；除勞動(dòng)教育必修課程，將其他課程結(jié)合學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)，有機(jī)融入勞動(dòng)教育內(nèi)容。面向未來(lái)，在這一大背景下，一線教師必須在“五育融合”的高站位上重新審視信息技術(shù)課程。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在“智育”之外，信息技術(shù)課程對(duì)學(xué)生的勞動(dòng)教育同樣有著不可忽視的意義。

一、溯源：在信息技術(shù)課程中滲透勞動(dòng)教育的意義

《指導(dǎo)綱要》中確定了勞動(dòng)教育的總體目標(biāo)，要讓學(xué)生理解和踐行勞動(dòng)觀、勞動(dòng)精神、勞動(dòng)能力、勞動(dòng)習(xí)慣。在日新月異的信息時(shí)代，在信息技術(shù)課程中滲透勞動(dòng)教育勢(shì)在必行。

（一）時(shí)代需求：信息技術(shù)是承載勞動(dòng)教育不可或缺的學(xué)科

信息技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，對(duì)勞動(dòng)者的要求越來(lái)越高。人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)、開(kāi)源機(jī)器人等技術(shù)革新得特別快，《意見(jiàn)》中也提到勞動(dòng)教育的原則之一就是要“體現(xiàn)時(shí)代特征”。而信息技術(shù)作為一門學(xué)習(xí)各種信息軟件技術(shù)、培育信息素養(yǎng)的必修課程，旨在幫助學(xué)生學(xué)會(huì)生存、學(xué)會(huì)實(shí)踐、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)創(chuàng)造，絕對(duì)能促進(jìn)“新興技術(shù)支撐”的“勞動(dòng)新形態(tài)”的發(fā)展，與《指導(dǎo)綱要》中提出的“勞動(dòng)教育途徑包括向?qū)W科專業(yè)滲透，與德育、智育、體育、美育相融合”的理念不謀而合。

（二）價(jià)值引領(lǐng)：勞動(dòng)教育升華信息技術(shù)學(xué)科素養(yǎng)

《江蘇省義務(wù)教育信息技術(shù)課程綱要》（以下簡(jiǎn)稱《課程綱要》）中提出，信息技術(shù)教育目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任。信息時(shí)代背景下的勞動(dòng)教育已經(jīng)不再是單純的干體力活，而是一種綜合性極強(qiáng)的、腦與體力強(qiáng)力結(jié)合的能力教育。學(xué)生在腦力勞動(dòng)中正確地獲取、判斷信息，是訓(xùn)練信息意識(shí)的體現(xiàn)。在勞動(dòng)教育過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)具體情況選擇合適的方式、制定合理的解決方案，也都是在訓(xùn)練計(jì)算思維。在勞動(dòng)教育中，利用數(shù)字技術(shù)為思維創(chuàng)新提供了更廣闊的空間，突破了時(shí)間、空間的限制，比如空中課堂、遠(yuǎn)程教學(xué)、中國(guó)空間站的“天宮課堂”，都蘊(yùn)藏著數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)。通過(guò)勞動(dòng)教育中的走進(jìn)社區(qū)、走進(jìn)生活實(shí)踐，豐富學(xué)生的職業(yè)體驗(yàn)，學(xué)生理解了勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值，培育了公共服務(wù)意識(shí)，增強(qiáng)了信息社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

二、探尋：在信息技術(shù)學(xué)科中滲透勞動(dòng)教育的路徑

《指導(dǎo)綱要》中也很明確地將勞動(dòng)教育的內(nèi)容分成三類：日常生活勞動(dòng)、生產(chǎn)勞動(dòng)和服務(wù)性勞動(dòng)。在信息技術(shù)課程中融入勞動(dòng)教育，選擇研究項(xiàng)目時(shí)，我們可以在課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，從勞動(dòng)教育的三種類型入手，再結(jié)合勞動(dòng)教育的總體目標(biāo)，進(jìn)行深度引導(dǎo)和滲透。

（一）立足兒童生活，培養(yǎng)良好習(xí)慣

在日常生活勞動(dòng)教育方面，立足個(gè)人生活事務(wù)處理，注重生活能力和良好衛(wèi)生習(xí)慣培養(yǎng)，樹(shù)立自立自強(qiáng)意識(shí)。例如“整理文件”一課，通過(guò)幫助學(xué)習(xí)伙伴“小問(wèn)號(hào)”收拾他亂糟糟的房間感受整理的重要性，延伸到電腦文件也需要根據(jù)類型進(jìn)行整理，課程的最后由電腦整理延伸到生活中，增強(qiáng)學(xué)生積極整理物品的意識(shí)。

（二）立足能力提升，培養(yǎng)工具素養(yǎng)

在生產(chǎn)勞動(dòng)教育方面，要讓學(xué)生體驗(yàn)從簡(jiǎn)單勞動(dòng)、原始勞動(dòng)向復(fù)雜勞動(dòng)、創(chuàng)造性勞動(dòng)的發(fā)展過(guò)程，學(xué)會(huì)使用工具，掌握相關(guān)技術(shù)。例如“信息與信息技術(shù)”一課，通過(guò)對(duì)比1985年和2015年預(yù)報(bào)員怎樣獲得天氣預(yù)報(bào)消息的視頻，分析不同時(shí)代的人們是利用什么樣的工具獲得信息的，從而感受科技發(fā)展帶來(lái)的好處。五年級(jí)“3D建模”板塊的“設(shè)計(jì)手機(jī)架”，就是在3D建模軟件中采用創(chuàng)建平面和移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)平面的方法，以及使用“拉動(dòng)”工具中的“同時(shí)拉兩側(cè)”和“切割”按鈕進(jìn)行手機(jī)架插口的制作，用所學(xué)制作“工具”，再去解決生活中擺放手機(jī)的問(wèn)題。

（三）立足問(wèn)題解決，培養(yǎng)服務(wù)精神

在服務(wù)性勞動(dòng)教育方面，讓學(xué)生利用知識(shí)、技能等為他人和社會(huì)提供服務(wù)，在服務(wù)性崗位上見(jiàn)習(xí)實(shí)習(xí)，在公益勞動(dòng)、志愿服務(wù)中強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任感。六年級(jí)“人工智能”板塊的“智能門禁”“智能借閱”，都是讓學(xué)生學(xué)習(xí)使用xDingAI軟件中的人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別和文字識(shí)別等功能，模擬實(shí)現(xiàn)智能門禁和智能借閱圖書，用所學(xué)解決社會(huì)生活中的問(wèn)題的課程。

三、實(shí)踐：在信息技術(shù)學(xué)科中滲透勞動(dòng)教育的具體案例——以人工智能項(xiàng)目為例

在信息技術(shù)學(xué)科中滲透勞動(dòng)教育，要注意貼近學(xué)生的具體生活實(shí)踐，以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的方式，引領(lǐng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受勞動(dòng)的價(jià)值。筆者以人工智能項(xiàng)目化學(xué)習(xí)為例對(duì)其進(jìn)行具體說(shuō)明。

（一）動(dòng)起來(lái)尋源，確立項(xiàng)目主題

該案例實(shí)施的時(shí)候正值疫情復(fù)課的新學(xué)期，六年級(jí)學(xué)生正在學(xué)習(xí)“人工智能”板塊的“人工智能應(yīng)用”一課，教師就讓學(xué)生在課前動(dòng)起來(lái)，尋找該課的項(xiàng)目化主題，課上由學(xué)生匯報(bào)主題。

學(xué)生在課前進(jìn)行了調(diào)查研究，找到了項(xiàng)目的“源”。學(xué)生匯報(bào)：做好疫情期間防疫物資的采購(gòu)及發(fā)放工作是打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)的重要環(huán)節(jié)。為應(yīng)對(duì)社會(huì)防疫物資短缺、市民搶購(gòu)的嚴(yán)峻形勢(shì)，各市民政部門緊急調(diào)撥了一批防疫物資。收到物資后，各市民政局第一時(shí)間將所到物資進(jìn)行了登記發(fā)放，并對(duì)發(fā)放的方式進(jìn)行了各種嘗試。確立項(xiàng)目主題為設(shè)計(jì)一輛“防疫物資自動(dòng)派放車”，旨在通過(guò)具體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)需要與信息技術(shù)的跨越以及工程設(shè)計(jì)與計(jì)算思維的融合。

（二）動(dòng)起來(lái)分析，分解項(xiàng)目問(wèn)題

1.分析程序

首先依據(jù)項(xiàng)目背景進(jìn)行分析，結(jié)合生活中遇到的各種派放車的使用情況及潛在需求，列出需要解決的問(wèn)題。比如：如何實(shí)現(xiàn)物資車輛的自動(dòng)派放？如何排除路面的碰撞安全隱患？如何提升人們的使用意識(shí)？歸納出整體設(shè)計(jì)思路：在馬路上行駛，行駛路線由防疫物資派發(fā)組后端用遙控手柄操控行進(jìn)。車后端有兩個(gè)碰撞傳感器，當(dāng)有物體碰撞時(shí)，小車便會(huì)往后退部分距離。當(dāng)有人需要防疫物資時(shí)，就走到物資派發(fā)車窗口前面，當(dāng)超聲波傳感器檢測(cè)到人，便會(huì)自動(dòng)打開(kāi)物資派發(fā)門，等人手離開(kāi)門之后又會(huì)自動(dòng)關(guān)門。馬路上也安裝了智能光控路燈，天越黑，路燈越亮。

2.分析車輛及馬路造型

在紙上畫出草稿圖，包括詳細(xì)的車輛內(nèi)部元件擺放位置、外部裝飾及馬路上所有設(shè)計(jì)元素。

3.分析所需物品

車輛需要主控板、遙控手柄、碰撞傳感器、亮度傳感器、超聲波傳感器、舵機(jī)、馬達(dá)、萬(wàn)向輪、燈、移動(dòng)電源、各類紙質(zhì)耗材、切割美化工具等。

馬路環(huán)境制作需要木底板、光敏電阻、電池盒、草皮、草粉、各類紙質(zhì)耗材、切割美化工具等。

4.分析團(tuán)隊(duì)分工

每四個(gè)人為一組，兩人主攻編程，兩人主攻外觀搭建（包括搭建內(nèi)部智能電路），教師全程指導(dǎo)，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)統(tǒng)籌全組。

（三）動(dòng)起來(lái)定杠，制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

學(xué)生與教師一起制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，首先結(jié)合《課程綱要》中“人工智能”板塊的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其次結(jié)合“南京市中小學(xué)生童芯杯創(chuàng)客大賽”的打分標(biāo)準(zhǔn)，確定了“外觀與功能”“取材”“教育價(jià)值”“藝術(shù)價(jià)值”“實(shí)用價(jià)值”這幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。最后結(jié)合《意見(jiàn)》里提到的“健全勞動(dòng)素養(yǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”，又加上了“勞動(dòng)素養(yǎng)”的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，最終制定出以下“作品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”：

A.外觀與功能：外形美觀、性能穩(wěn)定、操作流暢。

B.取材：節(jié)約環(huán)保，使用安全，體現(xiàn)地方特色。

C.教育價(jià)值：在創(chuàng)客過(guò)程中綜合應(yīng)用多種知識(shí)和技能，不斷探究、體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)和檢驗(yàn)。在解決問(wèn)題的過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，并通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用將知識(shí)內(nèi)化、鞏固。

D.藝術(shù)價(jià)值：設(shè)計(jì)巧妙、構(gòu)思新穎，與藝術(shù)融合，有利于提高學(xué)生的審美能力和創(chuàng)造美的能力。

E.實(shí)用價(jià)值：在創(chuàng)客過(guò)程中有創(chuàng)新點(diǎn)，能夠用于廣泛推廣、運(yùn)用或申請(qǐng)專利。

F.勞動(dòng)素養(yǎng)：能圍繞項(xiàng)目增加勞動(dòng)的知識(shí)與技能，培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)、吃苦耐勞的品質(zhì)和主人翁意識(shí)；學(xué)會(huì)與他人合作勞動(dòng)，體會(huì)勞動(dòng)光榮；理解勞動(dòng)創(chuàng)造價(jià)值，具有勞動(dòng)自立意識(shí)和主動(dòng)服務(wù)他人、服務(wù)社會(huì)的情懷。

（四）動(dòng)起來(lái)實(shí)施，動(dòng)手實(shí)踐項(xiàng)目

學(xué)生按照項(xiàng)目解決方案付諸實(shí)踐，過(guò)程分為制作材料準(zhǔn)備、外形搭建、程序編寫、測(cè)試與優(yōu)化作品、交流與評(píng)價(jià)五個(gè)環(huán)節(jié)。

1.制作材料準(zhǔn)備

學(xué)生在課后進(jìn)行了材料的收集，除了教師為每組配備的人工智能編程設(shè)備包，他們?cè)谛Ｍ鈱ふ伊丝垺㈩伭系雀鹘M需要用到的設(shè)計(jì)工具與素材。

2.外形搭建

車內(nèi)部用安芯套件里面的底座和支架搭建基本車框，內(nèi)部放置Microbit主控板、馬達(dá)、超聲波傳感器，預(yù)留移動(dòng)電源位置，車尾外部放置兩個(gè)碰撞傳感器。

車身外部根據(jù)現(xiàn)有的PVC板尺寸，計(jì)算各部分的最佳尺寸，用小型樹(shù)脂切割機(jī)切割出各個(gè)面，再進(jìn)行組裝與拼接，制作出小車外形。然后在白色卡紙上用勾線筆和油畫棒繪制派放車外形，之后貼在PVC板上。接著，應(yīng)用3D打印筆、激光切割機(jī)等進(jìn)行精細(xì)工作。此環(huán)節(jié)的訓(xùn)練有利于提升學(xué)生的計(jì)算能力及動(dòng)手能力。

3.程序編寫

學(xué)生根據(jù)方案設(shè)計(jì)電路，繪制程序框圖，并應(yīng)用安芯套件的相應(yīng)軟件編寫程序。學(xué)生在編寫程序的過(guò)程中最容易遇到問(wèn)題，所以小組配合很重要，需要組內(nèi)商議，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行調(diào)試與修改，必要時(shí)向教師尋求幫助。這些訓(xùn)練可以提升學(xué)生的協(xié)作能力及利用數(shù)學(xué)思維與編程思維解決問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及遙控手柄、彩燈、碰撞傳感器、超聲波傳感器、舵機(jī)等設(shè)備的程序編寫，也遇到了很多問(wèn)題，但學(xué)生都一一合作解決了。

4.測(cè)試與優(yōu)化作品

防疫物資自動(dòng)派放車初步制作完成后，學(xué)生對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試，檢驗(yàn)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合實(shí)際使用情況繼續(xù)完善。這些訓(xùn)練可以讓學(xué)生體會(huì)工程設(shè)計(jì)中不斷迭代、優(yōu)化的思想，從而提升其工程設(shè)計(jì)思維能力。

5.交流與評(píng)價(jià)

在信息技術(shù)課上進(jìn)行成果展示與交流。全體師生依據(jù)共同建立的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該組設(shè)計(jì)制作的防疫物資自動(dòng)派放車進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出建議。

四、總結(jié)

總而言之，信息技術(shù)課程賦予勞動(dòng)教育更豐富的教育途徑、更豐富的內(nèi)涵與價(jià)值，勞動(dòng)教育又能強(qiáng)化學(xué)生的信息素養(yǎng)。在信息技術(shù)學(xué)科融合勞動(dòng)教育的過(guò)程中，教師要充分利用信息技術(shù)賦能的優(yōu)勢(shì)，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)造性的改進(jìn)，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，彰顯新時(shí)代勞動(dòng)的意義和價(jià)值，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)教育的多元發(fā)展。