核心素養(yǎng)視域下信息科技項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)實(shí)踐

熊淋婷

摘要：在新課標(biāo)背景下，信息科技課程從注重技能教育轉(zhuǎn)向素養(yǎng)育人，已然成為教師關(guān)注的焦點(diǎn)?；陧?xiàng)目式學(xué)習(xí)開展創(chuàng)客項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、提升學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能的時(shí)代呼喚。本文提出，在核心素養(yǎng)視域下，基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)對3D+創(chuàng)客項(xiàng)目進(jìn)行案例研究，能為創(chuàng)新信息科技課程教學(xué)提供有力的借鑒，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；創(chuàng)客教育；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；3D打印

中圖分類號：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）10-0045-03

在新課標(biāo)背景下，基于核心素養(yǎng)開展創(chuàng)客教育，使其從技能教育轉(zhuǎn)向素養(yǎng)育人成為教師關(guān)注的焦點(diǎn)。而項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，讓學(xué)生在解決問題和完成特定任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)，非常適合旨在培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科解決問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的創(chuàng)客教育。下面，筆者以“暢想智慧社會(huì)”項(xiàng)目為例，闡述基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的3D+創(chuàng)客項(xiàng)目的開展過程。

基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的3D+創(chuàng)客項(xiàng)目設(shè)計(jì)

3D+創(chuàng)客項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)“萬物皆可造”的理念，核心技能是利用3D One、Neobox LogoUp 3D等計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)建3D數(shù)字模型，并通過3D打印機(jī)，打印實(shí)物呈現(xiàn)作品。項(xiàng)目涵蓋軟件編程和硬件實(shí)操，具有思維性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性等特征。

1.設(shè)計(jì)思路

筆者以信息科技課程第四學(xué)段內(nèi)容模塊“人工智能與智慧社會(huì)”中的“暢想智慧社會(huì)”為題，將科學(xué)、藝術(shù)、道德與法治等學(xué)科知識融入暢想活動(dòng)，通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生利用3D建模與打印技術(shù)主動(dòng)探索與人工智能領(lǐng)域相關(guān)的新知識與新技能，采用新穎的視角思考和分析問題，設(shè)計(jì)和創(chuàng)作具有個(gè)性化的3D打印作品，落實(shí)核心素養(yǎng)在第四學(xué)段中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的要求。

2.流程環(huán)節(jié)

本項(xiàng)目計(jì)劃課時(shí)為9課時(shí)（如下頁表），學(xué)生通過制訂方案、調(diào)查研究、產(chǎn)品制作、匯報(bào)展示等，不斷迭代完成作品。

基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的3D+創(chuàng)客項(xiàng)目實(shí)施

1.導(dǎo)入階段——?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入主題

導(dǎo)入階段是本項(xiàng)目的起點(diǎn)。在“暢想智慧社會(huì)”項(xiàng)目中，教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境：“同學(xué)們到鼓浪嶼認(rèn)識海底動(dòng)物，在返程時(shí)，輪船發(fā)生故障，也沒有通信信號，如何求救？”此外，還結(jié)合學(xué)?；顒?dòng)創(chuàng)設(shè)情境，如舉行辯論賽“人工智能會(huì)替代人還是成就人”，引導(dǎo)學(xué)生通過質(zhì)疑辯論，反思科技進(jìn)步背景下人與人工智能技術(shù)的共生問題，理解人工智能的倫理、安全與發(fā)展等?？傊瑢W(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的、復(fù)雜的、有挑戰(zhàn)的問題情境中體驗(yàn)感知，探究何為智慧社會(huì)、智慧社會(huì)有哪些特征，從而落實(shí)核心素養(yǎng)中信息社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)。

2.方案階段——選定項(xiàng)目，確定功能

方案階段是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。教師組織學(xué)生大膽暢想智能家居、未來學(xué)校、智能商城、未來小區(qū)等場景，鼓勵(lì)學(xué)生在生活中不斷發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，通過查詢文獻(xiàn)熱點(diǎn)或關(guān)注市場需求，制作具有社會(huì)和產(chǎn)業(yè)價(jià)值的創(chuàng)新作品，從而認(rèn)識人工智能對社會(huì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力作用。教師指導(dǎo)學(xué)生思考分析“是否有能力進(jìn)行項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”“項(xiàng)目是否具備可行性”“項(xiàng)目有沒有研究價(jià)值”“項(xiàng)目會(huì)不會(huì)太大？”等，避免學(xué)生在構(gòu)思時(shí)眼高手低，影響項(xiàng)目的順利進(jìn)行。學(xué)生根據(jù)選定的項(xiàng)目自由分組，最終確定小組項(xiàng)目，如“智能輪椅”“智慧公交站臺”等。

以“智慧輪椅”小組項(xiàng)目為例，教師對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生以人為本，站在“智能輪椅”使用者，如行動(dòng)不便的老人、殘疾人、受傷的病人等的角度，展開頭腦風(fēng)暴，讓學(xué)生對“智能輪椅”有更深入的思考，逐步形成創(chuàng)新發(fā)展的意識。通過合作探究，學(xué)生提出“智能輪椅”使用者在出行過程中可能遇到的40個(gè)問題，經(jīng)過討論逐步將40個(gè)問題刪減到4個(gè)問題，并從社會(huì)價(jià)值、產(chǎn)品機(jī)會(huì)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、團(tuán)隊(duì)支持四個(gè)方面對4個(gè)問題進(jìn)行評估，在確定核心問題后設(shè)計(jì)“智能輪椅”的功能。

3.探究階段——合作探究，創(chuàng)意設(shè)計(jì)

探索階段是本項(xiàng)目的重點(diǎn)，也被稱為“建構(gòu)知識和技能”階段。學(xué)生現(xiàn)有的技術(shù)不足以支撐整個(gè)項(xiàng)目（不了解人工智能和輪椅背后的原理），教師事先為學(xué)生搭建教師空間、導(dǎo)學(xué)案、微課等學(xué)習(xí)支架，讓學(xué)生與以往的知識或經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、學(xué)習(xí)支架等數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)工具進(jìn)行自主探索，掌握需要學(xué)習(xí)的核心知識點(diǎn)和技能，養(yǎng)成利用信息科技開展數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的行為習(xí)慣，提高解決問題的能力。

例如，教師引導(dǎo)學(xué)生將制作“智能輪椅”分解成色彩搭配、功能創(chuàng)意、材質(zhì)選取等一系列子任務(wù)，設(shè)計(jì)相關(guān)學(xué)習(xí)活動(dòng)，如探究實(shí)踐（利用問卷調(diào)查、采訪、網(wǎng)絡(luò)搜索等方式，采集用戶在商場、機(jī)場、公園等不同場景中出行存在哪些問題，并利用問卷星、電子表格等計(jì)算機(jī)軟件輔助數(shù)據(jù)分析等）、審美實(shí)踐（思考如何讓輪椅更加美觀，通過色彩搭配、創(chuàng)意造型等方式富有美感地解決智能輪椅的外觀問題等）、技術(shù)實(shí)踐（使用3D建模、傳感器、編程軟件等各類數(shù)字化工具進(jìn)行智能輪椅的建模與打印等，發(fā)展計(jì)算思維）。同時(shí)，為了更好地完成創(chuàng)意設(shè)計(jì)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生制訂方案，分工協(xié)作……讓學(xué)生通過小組成員之間的合作提高數(shù)字化合作與探究能力。

4.優(yōu)化階段——優(yōu)化迭代，打印成品

優(yōu)化階段是本項(xiàng)目的難點(diǎn)。小組中負(fù)責(zé)展示的學(xué)生介紹智能輪椅并進(jìn)行制作過程的回顧反思，其他小組根據(jù)評價(jià)量表對作品的實(shí)用性和創(chuàng)新性提出質(zhì)疑，小組成員進(jìn)行探討、分享，并通過對智能輪椅進(jìn)行優(yōu)化、迭代，尋求最優(yōu)方案，最終利用切片軟件進(jìn)行切片后打印出智能輪椅的3D實(shí)物模型。

5.分享階段——成果展示，分享交流

分享階段是本項(xiàng)目的亮點(diǎn)。教師開展“暢想智慧社會(huì)”項(xiàng)目發(fā)布會(huì)，在教室、體育館、圖書館、走廊等地，利用社團(tuán)、班會(huì)、家長會(huì)等讓學(xué)生分享成果。例如，教師結(jié)合學(xué)校活動(dòng)創(chuàng)設(shè)舞臺，在校內(nèi)外開展“HB智造產(chǎn)品愛心義賣”，布置成果展；組織學(xué)生化身科技志愿者，到學(xué)校所在社區(qū)開展“HB智造進(jìn)翔鷺，文明實(shí)踐向未來”志愿服務(wù)活動(dòng)，展示學(xué)生的奇思妙想，讓居民感受科技創(chuàng)新給生活帶來的變化等。通過豐富的體驗(yàn)、大膽的創(chuàng)意和有趣的分享，學(xué)生不但鍛煉了語言表達(dá)能力，還能促進(jìn)了反思和改進(jìn)，增強(qiáng)了自我效能感。

6.評價(jià)階段——多元評價(jià)，反思總結(jié)

評價(jià)階段主要考查核心素養(yǎng)的達(dá)成情況，評價(jià)分為表現(xiàn)性評價(jià)和結(jié)果性評價(jià)，其中包括個(gè)人評價(jià)、同伴評價(jià)、教師評價(jià)、學(xué)校外部的公眾評價(jià)、專業(yè)人員的建議等質(zhì)性反饋，采用線上線下協(xié)同的方式進(jìn)行多元、多維評價(jià)。在進(jìn)行評價(jià)設(shè)計(jì)時(shí)，項(xiàng)目活動(dòng)評價(jià)量表是不可或缺的工具。教師在項(xiàng)目開始前將“暢想智慧生活”項(xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)可視化與具體化，并與學(xué)生分享量規(guī)。在評價(jià)量表中列出評價(jià)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和不同等級，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，不斷挖掘?qū)W生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中的閃光點(diǎn)，并及時(shí)進(jìn)行總結(jié)和歸納，給予學(xué)生充分的鼓勵(lì)和肯定。

結(jié)束語

在新課標(biāo)背景下，基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開展創(chuàng)客教育，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，提升學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)與技能，這不僅需要學(xué)校在提供多方保障的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化創(chuàng)客項(xiàng)目的實(shí)踐路徑，而且需要教師不斷提高學(xué)習(xí)能力、組織能力、教學(xué)能力?；陧?xiàng)目式學(xué)習(xí)開展創(chuàng)客教育必將促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，引導(dǎo)信息科技課程走向更深度的融合，為學(xué)科發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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