張慧敏 雷健紅
【摘要】課堂是學(xué)校育人的主陣地,在初中信息科技課程中設(shè)計(jì)并實(shí)施與生物學(xué)科融合的項(xiàng)目式學(xué)習(xí),可充分發(fā)揮其協(xié)同育人功能?!皠?chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目旨在讓學(xué)生能夠使用信息科技解決生命科學(xué)領(lǐng)域的真實(shí)問題,在提升學(xué)生信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)的同時(shí),促進(jìn)其形成關(guān)愛生命的意識與城市生態(tài)社會責(zé)任感。融合生物學(xué)科可以豐富信息科技課堂的育人內(nèi)涵,形成實(shí)物作品的真實(shí)項(xiàng)目有助于落實(shí)課程育人功能,育人導(dǎo)向的小組分工合作與評價(jià)體系有助于增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目式學(xué)習(xí) 信息科技 生物 育人
【中圖分類號】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2023)34-0069-04
《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《信息科技課標(biāo)》)強(qiáng)調(diào)了課程的育人功能,并倡導(dǎo)以真實(shí)問題或項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)、以合作探究為組織形式來開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地運(yùn)用信息科技高效地解決問題,在解決問題的過程中“培養(yǎng)適應(yīng)未來發(fā)展的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力”。在《信息科技課標(biāo)》的引領(lǐng)下,如何開展跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成為研究熱點(diǎn)。本文以信息科技“激光切割”與生物學(xué)科“城市生態(tài)”領(lǐng)域相融合的“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目為例,闡述如何設(shè)計(jì)與實(shí)施融合生命科學(xué)的信息科技項(xiàng)目式學(xué)習(xí),充分發(fā)揮信息科技課程的育人功能。
一、教學(xué)目標(biāo)
“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程的教學(xué)目標(biāo)包括信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)和育人目標(biāo)。
信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)主要包括:(1)計(jì)算思維。能將復(fù)雜的大問題分解成小問題,梳理出“背景調(diào)查→需求分析→設(shè)計(jì)→切割與組裝→展示與交流”的項(xiàng)目流程。(2)信息素養(yǎng)。能夠自覺、主動(dòng)地通過網(wǎng)絡(luò)獲取解決問題所需的信息,并采用有效策略對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準(zhǔn)確性做出合理判斷。(3)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。面對未知領(lǐng)域,能利用網(wǎng)絡(luò)資源以及教師提供的微課資源開展自主數(shù)字化學(xué)習(xí),并使用軟件進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),形成創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)稿。
信息科技學(xué)科育人目標(biāo)主要包括:關(guān)注城市生態(tài)這一生命科學(xué)領(lǐng)域的社會議題,在嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中與城市生態(tài)相關(guān)問題的實(shí)踐過程中,形成關(guān)愛生命的意識與城市生態(tài)社會責(zé)任感。
二、學(xué)情分析
“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程的授課對象為八年級下學(xué)期的學(xué)生,他們在之前的課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了演示文稿制作、文檔編輯、數(shù)據(jù)處理、圖像處理等內(nèi)容,這些技能儲備為綜合性較強(qiáng)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
能力基礎(chǔ)方面,在之前的學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了一年半的自主探究訓(xùn)練,絕大多數(shù)學(xué)生具備了較強(qiáng)的自主探究能力,能夠自覺利用教師提供的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí),但在利用數(shù)字資源進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面還需教師多加引導(dǎo)。另外,對在網(wǎng)絡(luò)上搜索到的信息,學(xué)生還未完全掌握判斷其可靠性、準(zhǔn)確性的方法,需要在實(shí)踐中繼續(xù)強(qiáng)化這方面的能力。
心理特點(diǎn)方面,本階段的學(xué)生正處于青春期這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,對大自然、城市、繁殖等話題具有一定的興趣。該課程可以從學(xué)生的興趣出發(fā),引導(dǎo)他們朝著積極健康、科學(xué)理性的方向進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索。同時(shí),他們真誠善良、活潑開朗、樂于交流,適合開展小組合作學(xué)習(xí)。但由于在之前的學(xué)習(xí)中缺乏合作技能的訓(xùn)練,因此在該課程的學(xué)習(xí)過程中,教師還需要對其進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo)。
三、教學(xué)內(nèi)容
“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程的主要教學(xué)內(nèi)容為綜合使用“造盒”“工藝選擇”“幾何圖形繪制”等激光切割技術(shù)設(shè)計(jì)鳥舍造型,并通過切割組裝形成實(shí)物。課程的重點(diǎn)為使用軟件制作出鳥舍的電子設(shè)計(jì)稿,難點(diǎn)為搜索、辨別、分析數(shù)字化資源,最終小組討論并制定出科學(xué)合理的鳥舍設(shè)計(jì)方案。
四、教學(xué)方法
“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程采用自主探究法、合作探究法、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法來開展教學(xué)活動(dòng)。一方面,借助搜索引擎、激光切割設(shè)計(jì)軟件及其網(wǎng)絡(luò)社區(qū)、微課等數(shù)字化資源,引導(dǎo)學(xué)生開展自主探究學(xué)習(xí);另一方面,通過真實(shí)的項(xiàng)目問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作探究學(xué)習(xí),以學(xué)生為主體,教師僅作為組織者和引導(dǎo)者,讓學(xué)生體驗(yàn)從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的全過程,在這個(gè)過程中形成必備品格。
該課程采用三人一組的合作探究模式,對小組成員進(jìn)行合理分工:(1)創(chuàng)意總監(jiān)。負(fù)責(zé)組織組員有序發(fā)表創(chuàng)意設(shè)想,引導(dǎo)大家分析每一項(xiàng)創(chuàng)意的創(chuàng)新性及可行性,最后達(dá)成小組統(tǒng)一意見,并在制作過程中監(jiān)督、修改有關(guān)創(chuàng)意部分,填寫創(chuàng)意記錄表。(2)藝術(shù)總監(jiān)。主要負(fù)責(zé)電腦繪畫、軟件操作,將本組天馬行空的創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí),填寫設(shè)計(jì)記錄表。(3)督察委員。作為專門的“檢查員”,在項(xiàng)目中按督查工作表逐條檢查,既要檢查各個(gè)組員工作是否盡職,也要檢查作品設(shè)計(jì)是否合格,并負(fù)責(zé)調(diào)解組內(nèi)糾紛、管控學(xué)習(xí)進(jìn)度。
五、教學(xué)過程
“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程共設(shè)有情境導(dǎo)入、問題分析、背景調(diào)查、需求分析、設(shè)計(jì)、切割與組裝、展示匯報(bào)7個(gè)環(huán)節(jié),總計(jì)8課時(shí)。
(一)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
首先,結(jié)合圖文講述兩起城市中“小鳥住房難”事件,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,吸引學(xué)生的注意力。然后播放校園內(nèi)的觀鳥視頻,讓學(xué)生了解到小鳥就在我們身邊,建立任務(wù)情境與學(xué)生生活的緊密聯(lián)系,激起學(xué)生的同情心、社會責(zé)任感以及探究興趣。接著,展示他人制作的鳥舍,引導(dǎo)學(xué)生通過對比分析手工鳥舍與機(jī)器激光切割鳥舍的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生使用現(xiàn)代信息技術(shù)制作創(chuàng)意鳥舍,從而嘗試解決“小鳥住房難”這一城市生態(tài)問題。
(二)分解復(fù)雜問題,明確解決流程
學(xué)生通過小組討論,提出完成“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”過程中可能出現(xiàn)的問題,然后全班一起梳理形成該課程的問題鏈,并進(jìn)一步明確問題解決流程(如圖1)。
(三)開展背景調(diào)查,學(xué)習(xí)前人研究成果
引導(dǎo)學(xué)生瀏覽激光切割網(wǎng)絡(luò)社區(qū),學(xué)習(xí)他人的鳥舍外形設(shè)計(jì)和圖紙制作技巧,對他人作品的亮點(diǎn)及不足進(jìn)行思考和討論,根據(jù)本組的實(shí)際情況,提出改進(jìn)構(gòu)思。本環(huán)節(jié)不僅有利于啟迪學(xué)生的創(chuàng)作思路,而且有利于培養(yǎng)其批判性思維。
(四)進(jìn)行需求分析,明確設(shè)計(jì)思路
首先,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)校園生物園資料,從觀測到的鳥兒中選擇一種鳥類作為本課研究對象。此過程有利于學(xué)生了解周邊的鳥類信息,加深其對城市生態(tài)狀況的了解程度。其次,圍繞“如何設(shè)計(jì)出舒適美觀的鳥舍”這一核心問題,通過查找網(wǎng)絡(luò)資源以及小組討論,進(jìn)行以下幾個(gè)問題的探究:(1)該鳥的體型大小是多少?鳥舍的長、寬、高為多少比較合適?(2)該鳥愛吃什么?如何吸引鳥兒住進(jìn)我們制作的鳥舍?(3)該鳥繁殖前需要做什么準(zhǔn)備?如果我們要給鳥兒提供一個(gè)繁殖場所,該如何設(shè)計(jì)?
在收集信息的過程中會出現(xiàn)信息矛盾的情況,此時(shí)教師要引導(dǎo)學(xué)生對信息來源的可靠性、內(nèi)容的準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷,并通過小組討論,總結(jié)、提煉出本小組的判斷策略,發(fā)布在互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺的討論區(qū)。此過程中教師需做好把關(guān),對學(xué)生發(fā)布的內(nèi)容及時(shí)給予評價(jià)或糾正。
針對“如何設(shè)計(jì)鳥舍”這一關(guān)鍵問題,為保證每一名學(xué)生在小組討論中都享有充分的思考與表達(dá)的機(jī)會,按照“小組成員獨(dú)立思考→按順序單獨(dú)發(fā)言→自由討論→達(dá)成統(tǒng)一意見”的模式進(jìn)行。該模式有助于提升小組信息共享的效率,并能在一定程度上避免小組內(nèi)人際沖突的產(chǎn)生。此過程要求創(chuàng)意總監(jiān)把大家的主要觀點(diǎn)簡要概括并一一記錄下來。
(五)繪制鳥舍設(shè)計(jì)稿,輸出完整設(shè)計(jì)方案
首先,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行手繪稿設(shè)計(jì)。手繪的方式與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系最為緊密,符合學(xué)生的原有認(rèn)知,同時(shí)也更方便學(xué)生隨時(shí)隨地記錄靈感。其次,在手繪稿的基礎(chǔ)上進(jìn)行電子稿設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)實(shí)世界到數(shù)字世界的逐步過渡。此環(huán)節(jié)需要根據(jù)激光切割機(jī)的參數(shù)、設(shè)計(jì)工藝的選擇加入更多細(xì)節(jié)。對此,學(xué)生需要通過查閱數(shù)字資料、小組討論、分享信息等方式解決疑難問題,這有助于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)的能力以及在合作中將信息效用最大化的意識。再次,進(jìn)行階段性成果的總結(jié)與反思,圍繞以下四個(gè)問題進(jìn)行:初稿完成了哪些工作?作品有哪些亮點(diǎn)?存在什么問題?計(jì)劃怎么改進(jìn)?形成初稿改進(jìn)方案后進(jìn)行對應(yīng)修改,最后形成終稿。本環(huán)節(jié)中的成果總結(jié)能夠激勵(lì)學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我肯定并提升自我效能感,反思則有利于培養(yǎng)學(xué)生精益求精的精神和謙遜的品格,這兩項(xiàng)活動(dòng)一起進(jìn)行還能培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維。
(六)切割并組裝鳥舍,形成實(shí)物成果
學(xué)生使用激光切割機(jī)進(jìn)行切割并通過小組分工合作進(jìn)行組裝,督查委員負(fù)責(zé)本組鳥舍的質(zhì)檢,需按照督查記錄表中的項(xiàng)目逐項(xiàng)檢查。為鼓勵(lì)先完成的小組去幫助其他未完成的小組,教師引導(dǎo)學(xué)生共同制作感謝卡作為激勵(lì)。感謝卡為寫有多種分?jǐn)?shù)的卡片,受助者按實(shí)際情況給予提供幫助的同學(xué)以不同分?jǐn)?shù)的感謝卡,作為評價(jià)環(huán)節(jié)的額外得分。本環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和樂于助人的品格。
(七)展示與匯報(bào),共享學(xué)習(xí)成果
各小組輪流上臺進(jìn)行小組分工與合作體驗(yàn)、作品介紹、作品亮點(diǎn)與不足三個(gè)方面的匯報(bào),并回答其他小組提問。相較以往的展示匯報(bào),本課特設(shè)小組分工與合作體驗(yàn)部分,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)分享小組合作技巧,學(xué)生間合作技巧分享的效果往往強(qiáng)于教師單方面?zhèn)魇?,有助于后續(xù)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的開展。其他同學(xué)在臺下從創(chuàng)意與特色、藝術(shù)與美觀、真誠與認(rèn)真、匯報(bào)表現(xiàn)力四個(gè)方面給匯報(bào)小組打分,同時(shí)匯報(bào)小組成員也需要從這四個(gè)方面進(jìn)行自評,自評與互評結(jié)合,促進(jìn)學(xué)生的自我評價(jià)與自我管理。本環(huán)節(jié)給予學(xué)生充分的展示交流空間,有助于提升學(xué)生的成就感與自信心,培養(yǎng)其對成果的宣傳意識,鍛煉其語言表達(dá)能力,為其將來的社會生活與終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
六、評價(jià)指標(biāo)體系
為了更好地落實(shí)立德樹人根本任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來發(fā)展的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力,有必要對項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的全過程、各要素進(jìn)行多角度評價(jià)。評價(jià)指標(biāo)體系的計(jì)算式如下。
TGP=Ptw1+Ppw2=Sww11+Spw12+Siaw21+Scaw22+Se (1)
其中,TGP(Total Grade Points)指的是總分,Pt(Team Points)指的是小組得分,Pp(Personal Points)指的是個(gè)人得分,Sw(Works Score)指的是作品得分,Sp(Presentation Score)指的是展示匯報(bào)得分,Sia(Independent Inquiry Learning Attitude Score)指的是自主探究學(xué)習(xí)態(tài)度得分,Sca(Cooperative Learning Attitude Score)指的是合作學(xué)習(xí)態(tài)度得分,w1、w2、w11、w12、w21、w22分別表示各部分權(quán)重,Se(Extra Score)指的是額外得分。
Sw包括鳥舍創(chuàng)意與特色、鳥舍藝術(shù)與美觀兩個(gè)部分,Sp包括真誠與認(rèn)真、匯報(bào)表現(xiàn)力兩個(gè)部分。自主探究學(xué)習(xí)態(tài)度由學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)過程中的小組分工記錄表、問題發(fā)現(xiàn)與解決過程記錄等客觀材料進(jìn)行自評,合作學(xué)習(xí)態(tài)度由同組成員根據(jù)組內(nèi)糾紛與解決過程記錄表等客觀材料進(jìn)行互評。如表1所示,評價(jià)方式包括自評、互評(組內(nèi)互評、組間互評)、教師評價(jià)。自評涉及作品、展示匯報(bào)、自主探究學(xué)習(xí)態(tài)度、合作學(xué)習(xí)態(tài)度四個(gè)維度,組內(nèi)互評主要針對合作學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行評價(jià),組間互評涉及作品、展示匯報(bào)、幫助其他小組三個(gè)方面,教師評價(jià)包含對各小組成果的評價(jià)以及學(xué)生提問其他小組的額外得分。
值得說明的是,針對以往評價(jià)中常見的“主觀性較強(qiáng)、短時(shí)間內(nèi)多次評價(jià)相同項(xiàng)目但回答不一致”等問題,本課評價(jià)主要考察實(shí)際發(fā)生的行為而非主觀態(tài)度,在量表中統(tǒng)計(jì)相關(guān)行為的頻次。直接考察行為有助于引導(dǎo)學(xué)生將素養(yǎng)外化為行為,避免出現(xiàn)“良好品質(zhì)停留在口頭上、止步于大道理”的問題,從而實(shí)現(xiàn)從內(nèi)到外、從意識到行為的德育效果。
總的來說,“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程評價(jià)指標(biāo)體系具有四個(gè)特點(diǎn):一是自評、互評、教師評價(jià)相結(jié)合,二是過程性評價(jià)與結(jié)果性評價(jià)相結(jié)合,三是小組分與個(gè)人分相結(jié)合,四是在評價(jià)中體現(xiàn)樂于助人的價(jià)值導(dǎo)向。該體系旨在通過多元化、多維度的評價(jià)提升學(xué)生多方面的素養(yǎng)。
七、教學(xué)反思與策略凝練
“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程基本實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo),有效引導(dǎo)了學(xué)生在解決問題的過程中增強(qiáng)信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等信息科技學(xué)科核心素養(yǎng),同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)踐中提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、形成關(guān)愛生命的觀念、樹立積極承擔(dān)社會責(zé)任的意識。對于“如何在信息科技課堂中開展能有效發(fā)揮課程育人功能的跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”這一問題,筆者凝練出如下策略。
(一)融入生物學(xué)科可以豐富信息科技課程的育人內(nèi)涵
信息科技課程的育人功能主要體現(xiàn)在培養(yǎng)“信息社會責(zé)任”這一核心素養(yǎng),但在初中生的日常生活中,大部分時(shí)間體驗(yàn)的是現(xiàn)實(shí)世界的傳統(tǒng)生活,因此融入與其息息相關(guān)的生物學(xué)科,有助于在內(nèi)容的寬度、時(shí)間的長度、應(yīng)用范圍的廣度上拓寬信息科技課程的育人內(nèi)涵。在“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程中,學(xué)生體驗(yàn)了使用信息科技解決力所能及的城市生態(tài)問題的過程,從而消除陌生感并帶來成就感,將同情心轉(zhuǎn)化為社會責(zé)任感,樹立了“我應(yīng)該關(guān)注這些問題,并且能夠利用學(xué)到的知識嘗試解決力所能及的城市生態(tài)問題”的意識。
(二)形成實(shí)物作品的真實(shí)項(xiàng)目有助于落實(shí)課程育人功能
在信息科技的學(xué)習(xí)中,學(xué)生難以對抽象的數(shù)字形式的情境與作品產(chǎn)生情感共鳴。因此,把“通過數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新最終形成實(shí)物”作為策略之一來安排教學(xué)環(huán)節(jié),有助于建立起項(xiàng)目探究與學(xué)生日常生活的緊密聯(lián)系。在切割與組裝環(huán)節(jié)中,學(xué)生沒有停留在完成基本任務(wù)的層面,而是秉持著對小鳥多一些力所能及的關(guān)愛的原則,自備了許多其他材料對鳥舍進(jìn)行優(yōu)化。有的小組給木制的鳥舍加蓋了油布做的遮雨棚,有的小組嘗試結(jié)合濕度傳感器、溫度傳感器來保證鳥舍的干燥和溫暖……這些都體現(xiàn)了學(xué)生對生命的關(guān)愛,也體現(xiàn)了“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程的育人功能。
(三)育人導(dǎo)向的小組分工合作與評價(jià)體系有助于增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)不僅有組內(nèi)合作,還以評價(jià)來推動(dòng)組間互助行為的發(fā)生。在此過程中,學(xué)生共享信息、互相幫助,不僅使信息發(fā)揮最大效用,而且有效培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、共享意識、認(rèn)真傾聽的優(yōu)良品質(zhì)以及集體利益為重的大局觀。針對小組合作容易出現(xiàn)沖突的情況,教師專門設(shè)置了檢查員角色——督查委員,負(fù)責(zé)調(diào)解組內(nèi)矛盾。相較于以往教師充當(dāng)“法官”直接調(diào)解的形式,此方式更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與,有助于學(xué)生解決問題能力的提升和團(tuán)隊(duì)凝聚力的增強(qiáng)。
在實(shí)施過程中,“創(chuàng)意鳥舍設(shè)計(jì)與制作”課程還存在一些不足,如評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和流程較復(fù)雜、過程記錄較煩瑣、花費(fèi)了學(xué)生較多時(shí)間等,這些問題的解決還有待進(jìn)一步研究。
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作者簡介:張慧敏(1996— ),廣西合浦人,本科,二級教師,主要研究方向?yàn)楹献鲗W(xué)習(xí)、STEAM項(xiàng)目式學(xué)習(xí);雷健紅(1968— ),廣西南寧人,本科,正高級教師,廣西特級教師,主要研究方向?yàn)橹袑W(xué)生物教學(xué)。
(責(zé)編 鄭 夏)