單元視角下的信息科技跨學科主題學習設計與實踐 *

李 鋒，蘭希馨，李正福，李素琛

(1.華東師范大學 教育信息技術學系，上海 200062；2.教育部課程教材研究所，北京 100029)

跨學科主題學習是指為培養(yǎng)跨學科素養(yǎng)而整合兩種及以上學科內容開展學習的主題教學活動安排，具有綜合性、實踐性、探究性、開放性、操作性等特點[1]。其實施目的是打破學科之間界限，加強學科間的內在關聯，提高學生綜合運用知識解決問題的能力[2]。2022年，我國教育部發(fā)布《義務教育課程方案(2022年版)》(以下簡稱“義務教育課程方案”)，要求各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習，強化課程協同育人功能?？鐚W科主題學習的提出及在課堂教學中的實施對教師專業(yè)發(fā)展提出了新挑戰(zhàn)。

一、信息科技跨學科主題學習的問題分析

為落實跨學科主題學習，《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》(以下簡稱“信息科技課程標準”)按照學生認知特征和學科邏輯主線設計了數字設備體驗、數據編碼探秘、小型系統(tǒng)模擬、互聯智能設計等跨學科主題活動，強調以真實問題或項目驅動引導學生經歷跨學科主題活動的全過程，凸顯綜合實踐的獨特育人價值。但是，教學調研也發(fā)現信息科技跨學科主題學習還存在著“學科內容拼盤化”“學習過程娛樂化”以及“主題活動專業(yè)化”等問題。

1.跨學科學習內容“拼盤化”?？鐚W科學習指向的是學生綜合運用多學科知識理解周圍世界，通過整合多學科方法豐富個人解決真實問題的策略與手段[3]。因此，跨學科學習內容的組織不只是要讓學生了解幾門學科知識要點或掌握數字化工具操作，而是要幫助學生對兩個或兩個以上學科構成的知識體和認識方法產生理解，對它們加以整合應用、創(chuàng)新學習方法。然而，受傳統(tǒng)教學觀念的影響，課堂教學中還存在著將不同學科知識簡單疊加或機械混合的內容組織方式，沒有反映出學科知識內在關聯以及解決問題方法的設計，學生學習結果主要還是停留于幾門學科知識要點記憶或技術設備操作層次上[4]。例如，在“智能工具辨花朵”跨學科教學過程中，教師將智能識別應用軟件操作方法學習內容和植物種類及特征內容分成兩個階段開展教學，首先指導學生分步學習該軟件辨別花朵的操作過程與方法，然后引導學生應用智能識別應用軟件去辨別和學習“花朵”的相關知識。學習過程中，盡管學生能掌握一些軟件操作技能，也能夠獲取相關“花朵”的知識，但是由于把兩類內容分離開來教學，學生難以領悟到信息科技跨學科學習過程中所形成的數字化工具選用(為什么選擇這種數字化工具)、多維度獲取整理信息(什么時候要用這類工具)、在線交流和分享知識(數字化技術如何拓展學習時空)等數字化學習方法與策略，學生學習結果依然停留于“為學知識而學知識”層次上。

2.跨學科學習過程“娛樂化”?？鐚W科學習具有目的性和手段性的雙重特征[5]。從目的性來看，旨在培養(yǎng)學生跨學科意識和綜合解決問題的能力；從手段性來看，是發(fā)展學生選擇、綜合各種知識、手段、方法以解決復雜問題的策略，以及將學科知識情境化遷移和實踐應用的方法。因此，跨學科學習強調的是引導學生對學科思維的綜合應用，像學科專家一樣去思考和解決日常生活和學習中的問題。是否深度運用學科思維解決真實性問題是檢驗“跨學科”學習質量的一項重要標準。然而，信息科技跨學科教學中由于對主題活動的片面理解，認為主題活動就是要讓學生動手操作或工具應用，忽視學科思維在跨學科主題活動中的關鍵作用，就容易出現跨學科學習異化為“娛樂化”活動的問題。例如：在“創(chuàng)設自由自在小魚”圖形化編程教學中，為激發(fā)學生學習興趣，教師提供了豐富多彩的海洋圖片背景、創(chuàng)設出小魚游動時不同的形狀模塊、給出作品結果示例等學習資源，要求學生以小組為單位利用現有資源和編程環(huán)境創(chuàng)設一幅美術作品。雖然教師提供了跨學科學習資源，但未能將作品方案設計、實施過程分析、作品迭代優(yōu)化等學科思維滲透到學習活動設計中，學生學習只是按照教學示例亦步亦趨地利用編程軟件完成作品?？鐚W科學習過程中，盡管可以看到學生“快樂”的活動場景，但由于脫離學科思維的融合與應用，學生只是見到知識的影子，難以在真實情境中感悟知識、發(fā)現知識和應用知識，導致“為主題活動而主題活動”的問題。

3.跨學科主題活動“專業(yè)化”。跨學科學習需要依托主題活動將學科間的概念與思維方法進行聯系和整合，以此幫助學生創(chuàng)造性解決問題，發(fā)展理解力[6]。信息科技跨學科主題活動選擇要依據學生學習與生活經驗，著眼學生日常學習、社會生活和實踐活動。主題活動設計應包括應用跨學科思維和技能開展活動的目的與對象、具體場景、必要素材等要素，為學生解決問題提供線索與條件。然而，分析信息科技跨學科教學設計案例也發(fā)現，為追求數字技術的先進性，一些信息科技教學直接引用專業(yè)化的數字創(chuàng)新案例作為跨學科活動主題，由于主題內容描述專業(yè)術語較多、主題情境脫離學生學習與生活經驗，學生因難找到解決問題的突破口而產生“學習挫折感”，降低學生活動興趣與積極性。例如，在初中人工智能與智慧社會模塊中，教師設計“計算機圖像識別”主題活動，將信息科技、生物、數學等學科內容進行整合，融入“神經網絡算法”等知識，學習過程中要求學生思考和理解“反向傳輸神經網絡模型、輸入層、隱藏層、輸出層等訓練過程與特征”，通過編程體驗模型訓練的過程。這里姑且不說初中學生是否能理解生物層面的神經網絡知識，只從數據、訓練、模型、預測等信息科技學科專業(yè)知識來看就超出初中學生對人工智能的認知水平。可見，跨學科主題學習設計中，如果忽視學生認知基礎和學習經驗，將專業(yè)性跨學科主題下放給中小學生，學生不僅不能完成主題任務，還會出現“擺樣子、走過場”的現象。

二、信息科技跨學科主題學習設計的特征

信息科技跨學科主題學習強調以發(fā)展學生的核心素養(yǎng)為導向，從真實問題和真實任務出發(fā)，引導學生運用多學科思維、方法和工具解決問題、完成任務，實現學科與生活情境的融合、不同學科的融合，體現了學校課程回歸學生數字化生活和學習的意義，其本身就反映出主題式、大概念、體驗性和綜合化的特征[7]。

1.以主題活動作為跨學科學習載體。主題活動是加強學生知識技能學習與生活實踐應用相結合的一種學習組織方式。活動過程中，學生通過問題分析、方案設計、實踐應用以及迭代完善等步驟的深度參與，理解和應用學科知識和學科思想方法，促進核心素養(yǎng)發(fā)展[8]。信息科技課程具有基礎性、實踐性和綜合性特征，教學實施強調以真實問題和項目驅動方式開展，鼓勵學生“做中學”“用中學”“創(chuàng)中學”，為學生健康地生存于數字世界和現實世界做好準備。因此，為避免學生知識技能學習與實踐應用的脫節(jié)，作為跨學科學習載體的主題活動就要體現出以下特征：

(1)具有學習活動帶入感。主題活動與學生日常學習與生活相聯系，情境描述能激活學生已有的學習與生活經驗，幫助學生領悟到主題活動的意義和作用。針對不同認知經驗的學習群體應選用與之相適應的主題活動。例如，對于農村學校學生來說則可選擇與他們學習生活經驗相適應的高質量農田、智慧大棚等主題，而非一定是城市中才能經歷到的智慧機場、數字地鐵的主題。

(2)突顯學科育人價值?？鐚W科主題學習不能脫離學科而單獨存在，應以學科內容，尤其是學科核心知識和思想方法為主干，圍繞一個中心主題開展綜合性學習活動，跨學科主題的任務設計、問題解決應體現信息科技學科知識技能的應用特征，支持學生在主題活動中感悟學科方法、建構學科知識，突顯學科獨特育人價值。

(3)體現跨學科內容關聯與融合?？鐚W科主題學習具有課程綜合與協同育人的功能。其主題任務設計要根據問題解決和探究學習的需要，融入多學科知識和技能，反映出應用信息科技解決其他學科學習問題或與其他學科綜合解決問題的優(yōu)越性，提高學生知識技能應用的綜合能力。例如“在線合作探究向日葵的生長”主題活動，不同地域學生借助網絡平臺合作學習向日葵生長的知識，在線交流不同地域向日葵種植日期、生長的圖片、開花結籽等情況，協同創(chuàng)作向日葵成長在線文檔。學生在探究影響向日葵生長因素的同時，也領悟到數字化學習的新模式和新方法，實現兩種學科內容邏輯的融合，促進了數字化學習與創(chuàng)新能力的提高。

2.以學科大概念作為跨學科學習錨點。學科大概念體現了學科的特質和思想方法，具有相對穩(wěn)定性、共識性和統(tǒng)領性的特征[9]。信息科技課程標準依據學科邏輯，圍繞數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能等大概念梳理出六條邏輯主線，按照義務教育階段學生的認知發(fā)展規(guī)律，統(tǒng)籌安排各學段學習內容，體現出循序漸進和螺旋式發(fā)展的特征。在信息科技跨學科主題學習中，為避免因脫離學科而造成的“為活動而活動”的問題，主題學習設計就要依托大概念組織學科知識，以結構化方式“錨定”主題學習的知識框架，為跨學科活動開展打牢基礎。具體表現如下：

(1)依據學生認知規(guī)律形成由淺入深的概念層次。即同一大概念，針對不同學段的學生認知特征安排與之相適應的學習內容。例如，“網絡”這一概念，在小學低年齡段其學習內容可界定為“網絡搜索和輔助協作學習”，小學高年齡段則為“網絡數字化成果分享”，初中年級指向“萬物互聯的途徑、原理和意義”。學科大概念由易到難遞進組織方式，為主題活動難易度的界定提供學科內容依據，有助于學生在原有認知基礎上持續(xù)開展學習。

(2)按照知識邏輯關系建立結構化概念體系。學科發(fā)展是建立在分層次概念關系與命題結構之上的，在此結構中其頂端是一些包括性很大的抽象概念，包含了處于較低水平的具體概念，概念之間的相互支撐構成了穩(wěn)定的內容結構。例如，信息科技課程中“數據”這一概念可細化為“數據編碼、數據傳輸、數據安全”等子概念，其中“數據編碼”又可進一步細化為“編碼作用、編碼規(guī)則、編碼信息量”等再下位的概念。在信息科技跨學科主題學習設計中，學科概念結構化層次關系把零散的知識組織起來，確立了穩(wěn)定的知識內容框架，確保學生在跨學科主題活動中不斷完善與豐富個人認知結構。

(3)針對主題學習任務確立學習內容綜合框架?？鐚W科主題為運用多學科知識技能和思維方法解決真實問題提供了一個情境載體，其中融合有多學科知識技能和思維方法，反映出事物本身的內在聯系。例如，“在線數字氣象站”跨學科主題學習，學生需要用到數據采集的傳感設備、數據傳輸的通信模塊、數據處理的算法和編程等信息科技學科的知識技能，也需要使用溫度、濕度、風力、降水、氣壓等地理和物理方面的知識技能；需要以計算思維方式設計數字化技術解決問題的方法與過程，也要按照地理和物理思維方式理解氣象變化的規(guī)律。因此，在跨學科主題學習設計也需要根據問題情境將各學科的概念與思維方法進行整合，建立學科概念間聯系，形成相互支持、內在關聯的綜合內容框架，幫助學生在逼近真實生活的情境中感悟探究問題的綜合性與多樣性[10]。

3.以體驗性任務作為跨學科學習支架。學科核心素養(yǎng)的培育并不是通過學科知識技能的傳遞達成的，而是依托真實情境學生在任務探索過程中逐步養(yǎng)成的。主題任務設計與實施能夠引導學生參與到學科探究活動中，在發(fā)現問題、解決問題、建構知識、運用知識的過程中，領悟學科思想方法，加強學科知識的綜合應用[11]。因此，信息科技跨學科主題任務設計要關注學生學習體驗，鼓勵學生與個人經驗、現實生活和社會實踐相聯系，凸顯學生學習主體性，為學生開展主題任務的實施提供支架。主要表現為：

(1)以“問題鏈”激發(fā)學生開展任務實施的內驅動力?！皢栴}”作為引發(fā)學生認知沖突、聯接既有認知結構與新知識技能的“節(jié)點”，為學生提供探究、協作與創(chuàng)新活動的機會。主題活動設計時抽象出所需解決的關鍵問題，分析問題解決的前后順序與依附關系，建立主題活動過程中需要解決的“問題鏈”，用以激發(fā)學生開展主題活動興趣。例如，在“在線合作探究向日葵的生長”主題活動中，依據學習目標將學生探究的問題可概括為“不同區(qū)域的同學如何對向日葵生長情況進行交流(信息科技學科)”“針對向日葵生長影響因素需要觀察和記錄哪些信息(植物學科)”“在跨區(qū)域交流過程中同學們如何呈現所觀察到的信息(信息科技、植物和數學學科)”等問題。參考這些問題和問題間的關系，學生可以有針對性地探究在線協作學習方法，學習向日葵生長的相關知識。

(2)以“任務群”引導學生經歷任務實施全過程?！叭蝿铡本哂芯C合與關聯的特征。一項任務的開展與完成往往涉及個體、社會、環(huán)境與資源等多種因素，需要調用多種知識、能力和情意，體現出的是綜合素養(yǎng)[12]。在明確所需要解決的關鍵問題后，針對問題梳理任務之間的邏輯關系，明確主題活動環(huán)節(jié)，引導學生在主題學習中經歷任務實施的全過程。例如，學生開展在線協作學習向日葵知識過程中，針對問題需要完成的任務可進一步細化為：注冊在線協作學習空間；按照適宜條件選擇合適季節(jié)種植向日葵；觀察并記錄向日葵生長情況；以在線方式開展跨區(qū)域向日葵生長狀況交流；創(chuàng)作和發(fā)布向日葵成長的電子作品。學生在完成任務過程中經歷應用數字設備獲取、加工、交流、發(fā)布信息的全過程，體驗到在線環(huán)境下跨學科學習的方法和策略。

(3)以“作品集”提高學生主題學習的獲得感?！皩W習作品”是學生運用知識技能、技術工具和思維方法完成的顯性學習成果，它能較真實地反映學生學習成效，是檢測學生學習目標達成的一項重要證據[13]。信息科技跨學科主題學習超越傳統(tǒng)技術學習過程中機械操作和知識記憶的淺層次學習，通過多學科知識的綜合應用和問題解決促進學生深度學習開展，在完成任務過程中形成主題學習作品集。例如，以電子學檔方式收集學生過程學習作品，保存學生階段性學習成果。跨學科學習作品集一方面可真實反映學生過程性學習情況，為表現性學習評價提供證據，另一方面也可提高學生學習獲得感，促進學生在原有學習基礎上持續(xù)開展學習。

4.以綜合實踐作為跨學科學習方式。綜合實踐是以學生興趣和直接經驗為基礎，以與學生學習生活和社會生活密切相關的各類現實性、綜合性、實踐性問題為內容，以研究性學習為主導的學習方式[14]。其最根本的特點是強調學生親身參與和主動實踐，鼓勵學生在實踐中綜合運用學科知識解決實際問題。為加強課程綜合性，義務教育課程方案提出加強課程與生產勞動、社會實踐的結合，充分發(fā)揮實踐的獨特育人功能。因此，信息科技跨學科主題活動要轉變“老師講、學生聽”單一的教學形態(tài)，探索問題解決綜合教學方式，突出綜合實踐特征，增強學生解決真實問題的能力[15]。具體內容包括：

(1)通過綜合實踐強化學科知識的融合。主題學習自身有很強的綜合性，涉及的知識技能不局限于某一學科，需要調動多學科知識，綜合運用這些知識解決問題。通過綜合實踐跨學科主題學習實現從“學科知識邏輯序列學習”向“以活動為主要形式的學習”的發(fā)展，強調學生親身經歷，在“做”“實驗”“探究”“創(chuàng)作”等一系列活動中發(fā)現和解決問題，強化學科內容間的相互聯系和互相支持。例如，“在線合作探究向日葵的生長”主題活動中，學生需要學習圖片拍攝和處理、在線交流與信息安全、網頁編輯與發(fā)布等信息科技學科知識技能，也需要了解水、溫度、空氣、光等生物生存環(huán)境的影響，認識生物與環(huán)境的關系。通過綜合實踐，學生把信息科技知識與生物知識融為一體。

(2)通過綜合實踐加強學科方法的融合?？鐚W科主題學習倡導的是理解本位的知識論與創(chuàng)造取向的方法論，不僅強調課程內容融合，還要求學生要能夠運用兩種或兩種以上的學科方法分析和解決問題，強調學科方法融合，引導學生用跨學科視角理解世界。通過綜合實踐可加強跨學科學習內容與學生直接經驗的聯系，回歸學生生活世界，建立起“學科合作”的情境與任務，將多種學科方法用于解決真實問題中。例如，“在線數字氣象站”主題學習時，學生通過綜合實踐潛移默化地把信息科技學科“需求分析—模型建設—算法設計—自動化實現—優(yōu)化迭代”解決問題方法與地理學科“氣象觀察—數據分析—天氣預報”解決問題方法結合起來，在豐富學生解決氣象問題的手段時，也提高了他們的數字素養(yǎng)與技能。

(3)通過綜合實踐促進核心素養(yǎng)的融合。核心素養(yǎng)具有整體性、綜合性、跨學科性的特征[16]。課程研制中為體現學科“領域特殊性”和相對獨立性的特征，不同學科關注了不同方面的學生核心素養(yǎng)，例如信息科技課程的“信息意識、計算思維、數字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任”，地理課程的“人地協調觀、綜合思維、區(qū)域認知、地理實踐力”等。事實上日常學習和生活中這些素養(yǎng)并不完全隔裂的，而是相互滲透、互相影響，甚至會在解決問題過程中生成跨學科素養(yǎng)，如應用數字技術開展地理實踐所需具備的“數字化地理實踐力”。因此跨學科主題學習應立足實踐、著眼創(chuàng)新，為學生創(chuàng)新品質的形成提供更為寬松、自由的空間[17]，在積極探索和協同合作的過程中加強學科之間核心素養(yǎng)的融合。

三、信息科技跨學科主題學習設計：單元的視角

課堂教學中“單元”是基于目標與主題構成的學習模塊，為跨學科主題學習提供了空間、支架和平臺。信息科技跨學科學習單元是針對主題任務設計的綜合性、實踐性和整體性的跨學科學習活動，反映出學生學習主體地位。一份跨學科學習單元方案主要包括單元說明、單元目標、單元活動、單元評價、單元實施建議與學習資源準備等內容。

1.單元說明。單元說明是對該跨學科單元主題和教學實施的簡潔描述。主要從核心素養(yǎng)、大概念、學生學習基礎和認知經驗等維度闡釋跨學科單元主題設計的理據，描述單元主題情境，明確跨學科主題學習過程與方法，提出主題學習過程中需要完成的任務。此外，為能清楚地反映跨學科主題單元的特點，單元說明還包括單元名稱、學生年級、所需的總課時數等內容。

2.單元目標?？鐚W科主題學習單元作為學期課程綱要與課時教學設計的中間環(huán)節(jié)，其單元目標既是對核心素養(yǎng)的進一步細化，也是課時目標的上位指導。信息科技跨學科單元目標的界定一方面要依據信息科技學科所培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)和學科大概念，將本單元學習后學生對信息科技“所知、所能和所成”的內容融合為一體化進行表述，例如，“在線數字氣象站”單元目標的“通過收集和學習數字氣象站資料，了解數字氣象站中常用的數字設備(所知)，搭建簡易學校數字氣象站，動態(tài)采集和分析氣象數據(所能)，領悟數字設備在氣象觀察中的優(yōu)勢(所成)”。另一方面也要針對主題任務活動中所需學習和應用的其他學科知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀融入其中，以學生為主體進行敘述，即：通過哪些途徑、任務或方式，獲得哪些學習經歷和體驗、學科知識和思想方法，形成了怎樣的情感態(tài)度和價值觀等綜合素養(yǎng)。

3.單元活動。單元活動是實現單元學習目標的過程與路徑，直接指向本單元“如何實現跨學科主題學習目標”的問題，為每課時的開展提供了活動任務和學習要求。主要表現在學習任務的安排和學習過程的設計。在跨學科主題學習任務上，依據單元主題學習目標確定跨學科主題學習中的關鍵問題，分析問題間的邏輯關系并形成“問題鏈”，針對“問題鏈”細化為子任務，建立“任務群”，明確學生在開展各項任務時所需完成的“方案設計、記錄文檔、數據可視化”等過程性作品，形成活動作品集；在跨學科主題學習過程上，將任務群納入學習環(huán)節(jié)和流程，在規(guī)定時間范圍內依序推進，通過概念圖、活動支架、內容表格等方式建立課時之間的聯系，形成本單元的課時地圖，幫助學生理解課時之間的銜接順序，明確單元主題的活動過程。

4.單元評價?？鐚W科單元學習評價打破了以一節(jié)課為時限追求“短期效果”的瓶頸，以多課時作為評價時段對學生學習進展和發(fā)展水平進行連續(xù)性評價，它不只是評測學生學習結果，也關注學生學習過程，評價作為促進學生跨學科主題學習的一項策略?？鐚W科主題單元設計方案中，將評價任務嵌入學習過程中，以表現性評價診斷學生學習目標的達成度。評價內容針對不同主題任務要求可設計形式多樣的表現性評價任務，既可包括電子作品創(chuàng)作、跨學科仿真實驗、數字化系統(tǒng)搭建等實踐類作品，也可包括跨學科數據分析、現象解釋、實驗報告等學科方法綜合應用研究成果。評價實施可發(fā)揮信息科技具有的實時跟蹤、快速存儲的技術優(yōu)勢，通過電子檔案袋、學習系統(tǒng)等平臺記錄學生過程性學習數據，收集和記錄學生在跨學科主題學習中的真實表現，根據學生學習表現和個體差異及時反饋，引導學生針對學習問題改進學習方法，調整與優(yōu)化學習過程。

5.活動建議與資源準備。針對主題活動情境和實施過程中的潛在問題，信息科技跨學科單元學習方案還需要指明活動建議和使用設備的注意事項(例如小組分工建議、數字設備使用安全事項等)，用以指導和幫助學生開展跨學科主題學習活動。在資源準備中包括了本單元學習過程教師需要準備的教學資源和學生個人需要準備的學習資源，為單元主題活動開展提供資源支持。

四、信息科技跨學科主題學習實踐：一個可資借鑒的案例

信息科技跨學科主題學習是把“學信息科技”與“用信息科技”結合起來，通過綜合實踐的方式發(fā)展學生核心素養(yǎng)，提高學生跨學科知識綜合應用能力。如下提供了一個“在線數字氣象站”信息科技跨學科主題學習設計案例。

1.案例背景

天氣狀況與人們的生產生活關系密切，天氣預報是我們獲取氣象信息的主要途徑。但是一個城市的天氣預報對校園這種小的氣候環(huán)境而言，有時候并不那么準確。本單元將結合數學、物理、地理、藝術等學科知識，為校園搭建數字氣象站，動態(tài)積累數據并進行數據分析，使學生掌握氣象觀測的基本方法，激發(fā)學生學習自然地理的興趣，培養(yǎng)和提高學生的氣象科學知識，推動校園氣象科普工作，優(yōu)化校園的素質教育環(huán)境。

2.案例簡綱

(1)單元說明

單元主題名稱：在線數字氣象站。

年級：八年級；課時：5課時；跨學科：信息科技、地理、物理。

(2)單元目標

通過收集和學習數字氣象站資料，了解數字氣象站中常用數字設備，搭建簡易學校數字氣象站，動態(tài)采集和分析氣象數據，領悟數字設備在氣象觀察中的優(yōu)勢。

綜合運用物理、數學及信息科技等學科知識與技能，在氣象數據分析基礎上進行天氣預測，提升學生應用數字設備合作、交流以及解決問題能力。

通過建立以物聯網為核心的簡易在線校園數字氣象服務系統(tǒng)，實時觀測與記錄溫度濕度、風向風速、紫外線強度等氣象參數，提高學習氣象知識的興趣。

(3)單元活動

按照跨學科主題學習任務，單元活動過程包括：選題、規(guī)劃、實施、總結等環(huán)節(jié)。通過這些活動，學生綜合應用信息科技、地理、物理和數學等學科知識與方法，探究在線數字氣象站的建設與應用。單元活動過程如表1所示。

表1 單元活動過程

(4)單元評價

表現性評價：在線數字氣象站作品集；教師提供學習作品的評價量表(略)。

(5)單元主題活動資源

開源硬件套裝、智能終端、編程語言環(huán)境、計算機系統(tǒng)、網絡環(huán)境。

3.案例說明

“在線數字氣象站”跨學科主題學習單元包括跨學科學習主題、單元目標、單元過程、單元評價和單元主題活動資源五部分?？鐚W科主題學習單元的設計反映了八年級學生的學習經驗和學習內容；單元目標基于信息科技、地理、數學和物理課程標準的學習要求進行界定；單元活動融合多學科的學習內容，按照應用信息科技解決問題的一般過程進行設計，將跨學科概念以支架的方式滲透到學習過程中，以任務群的方式明確學生需要達成的學習結果；在單元評價中給出了學生主題學習作品集的要求和評價量表，讓學生明白他們的最終學習結果是什么和達到什么程度。單元主題活動資源提供了學生在探究過程中可能需要的數字設備和網絡環(huán)境；在該活動過程中，學生既可以感受應用信息科技學科領域方法解決問題的過程、也可體驗跨學科主題學習的意義，提升數字素養(yǎng)與技能。