小學信息科技項目化學習的設計探索

【摘要】項目化學習作為一種任務導向的學習模式，將完整的學習內(nèi)容分割成多個獨立的項目與任務，旨在讓學習者在真實情境中深入探索、解決問題，以滿足項目要求或是達成任務目標。對此，教師在進行小學信息科技教學時，可嘗試引入這種新穎的教學模式，通過創(chuàng)設兼具互動性與趣味性的學科項目，全面激發(fā)學生的學習興趣與學習動力，促進學生計算思維、創(chuàng)新意識等信息科技核心素養(yǎng)的發(fā)展。

【關鍵詞】小學信息科技；項目化學習；輔助行走機器人；實踐應用；教學模式

作者簡介：謝曉靜（1983—），女，江蘇省海安市曲塘鎮(zhèn)中心小學。

項目化學習強調(diào)任務驅(qū)動與實際應用，通過創(chuàng)設真實的項目主題情境，設立明確的任務目標，驅(qū)動學生在情境中展開探索與實踐，指向核心知識的再建構(gòu)。信息科技學科教師應革新教學理念，引入項目化學習模式，為學生提供豐富的學習機會與學習體驗，助力他們在學習、實踐和創(chuàng)新中實現(xiàn)綜合發(fā)展。本文以蘇科版小學信息科技六年級全一冊項目3“機器人與生活體驗”為例展開探究。

一、在小學信息科技學科中應用項目化學習模式的優(yōu)勢

（一）有助于增強學生的合作意識

項目化學習模式有助于增強學生的合作意識?？茖W的項目擬定設計和合理的團隊小組劃分能夠為學生提供合作交流與溝通配合的機會。在合作完成信息科技項目的過程中，學生能夠獲得寶貴的合作經(jīng)驗，這對于增強他們的合作意識大有裨益。在項目化學習模式中，學生會意識到項目任務是難以獨立完成的，這能夠促使他們認識到團隊合作的重要性，學會傾聽他人意見、尊重他人觀點，通過合作溝通解決問題，這對學生團隊意識和溝通能力的培養(yǎng)具有至關重要的作用。另外，項目化學習模式通常會設立一個共同的目標和任務，學生需明確自己的能力點，發(fā)揮自身的優(yōu)勢，在合作中互相支持、通力合作，才能高效完成任務、達成目標，這也將促進他們問題解決能力和團隊凝聚力的提升。所以，信息科技學科教師應充分應用項目化學習模式，促使學生在團隊合作中養(yǎng)成開放的思維和包容的態(tài)度，為他們未來的學習和工作打下堅實的基礎［1］。

（二）有助于發(fā)展學生的核心素養(yǎng)

項目化學習模式有助于發(fā)展學生的信息科技核心素養(yǎng)。首先，項目化學習模式通過創(chuàng)設真實項目與真實情境，使學習活動充滿開放性與不確定性，這能夠激發(fā)學生的好奇心與求知欲。而多變的情境與不可控的突發(fā)情況也有助于活化學生的思維，促使他們靈活運用信息科技知識解決真實情境中的各種問題，這將促進學生的計算思維與信息意識得到縱深發(fā)展。此外，項目化學習為學生提供了將所學知識進行實踐應用的機會，這不僅能讓他們的素養(yǎng)與技能在項目中得以鍛pPjaCfym0wANZQzh5ku29g==煉與強化，還能進一步提升他們的數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力，使他們具備信息社會責任。

二、小學信息科技項目化學習的設計策略

（一）創(chuàng)設情境，擬定項目方案

信息科技學科的內(nèi)容體系較為龐大而冗雜，且它的核心知識點往往會伴隨科技的發(fā)展與時代的進步而不斷更新迭代。對此，信息科技學科教師可以通過引入項目化學習模式，結(jié)合當前的時代背景與科技熱點來創(chuàng)設項目情境，擬定項目方案。

在項目化學習模式中，教師可以創(chuàng)設一個類似于CNDS編程社區(qū)的機器人程序設計情境。在該線上社區(qū)中，學生將扮演機器人程序員的角色，接收來自世界各地的訂單。這些訂單要求他們根據(jù)具體的場景和功能需求來編程設計機器人。如學生接到的第一個訂單是為一個行動不便的老年人設計一個輔助行走機器人。在接到該訂單后，學生首先需要分析用戶的具體需求，對機器人需要具備的功能模塊、具體的外形設計等內(nèi)容展開溝通與討論，制訂整體的項目設計

方案。

比如，有學生提出：“我認為這種輔助行走機器人是一種仿生機器人，所以在外形上應該與正常人類相似，在功能模塊上也應能做到基本的站立、下蹲與行走?！倍袑W生認為：“我認為仿生機械足機器人需要使用者花費一段時間來適應和練習，這對于老年人來說具有一定難度。所以，我認為四足輔助機器人更為合適，它在外形上類似于嬰兒的學步車，在功能模塊上可以舍棄跳躍和下蹲動作，使正常行走變得更加穩(wěn)定，具體的項目設計方案還需根據(jù)使用者的身型進行調(diào)整與優(yōu)化?！睂W生的不同觀點與想法在討論中交互與碰撞，他們不僅要考慮用戶的具體需求，還要考慮功能的設計操作以及技術的可行性，這能夠讓他們的核心素養(yǎng)在思考和討論中得到全方位的鍛煉。

伴隨著討論的進一步深入，學生們將各自的想法融合在一起，逐步形成了一個更加完善的項目方案。他們計劃設計一款外形簡潔、功能實用的仿生機械足輔助行走機器人，它既能解決四足輔助機器人笨重與功能不足的問題，新加入的人工智能程序算法還能夠?qū)W習和模擬使用者的行動方式，盡可能地縮短適應與練習的過程，讓老年人能夠更加方便、安全地使用這款機器人。在項目方案框架確定后，學生們開始細化各個細節(jié)，包括考慮機器人零件的材質(zhì)選擇、重量對老年人使用舒適度的影響、電池的續(xù)航能力和替換方式等，以確保機器人在使用過程中能夠持續(xù)穩(wěn)定地運行，力求設計出達到用戶預期體驗的項目方案。

可見，項目情境的創(chuàng)設為學生提供了一個可以創(chuàng)新思考與合作討論的空間，他們不再只是被動接收信息科技知識，而是積極投入兼具真實感與挑戰(zhàn)性的項目中，通過實踐與設計，充分發(fā)揮自身的潛力與創(chuàng)造力，從而提升信息科技核心素養(yǎng)。

（二）任務驅(qū)動，促進項目推進

在小學信息科技項目化學習過程中，科學的任務設計將成為學生積極參與項目的驅(qū)動力。而任務驅(qū)動的核心在于設定明確的項目目標。這些目標將引導學生逐步深入思考，將所學的信息科技知識應用于實際問題的解決中，讓學生于實踐中獲得別樣的信息科技學習體驗。

在上一個環(huán)節(jié)，學生已經(jīng)構(gòu)思出了完整的項目方案。為了促進項目的有序推進，教師需要精心設計任務的階段性目標。例如，在項目的第一階段，教師設定的階段性項目任務是要求學生將他們的文本設計方案劃分成材料選擇、結(jié)構(gòu)搭建和編程調(diào)試三個部分，學生也將由此劃分為三個小組，每組負責完成一個小組任務。學生要根據(jù)自身的能力、特點加入不同的小組，并與其他小組協(xié)作配合，完成制造輔助行走機器人的前置性籌備。在任務的驅(qū)動下，學生將會主動審視自身的能力點和長處，自行加入不同的小組，著手開展籌備工作。如材料小組要比對各個材料的重量、密度和抗腐蝕性能等，以確保輔助行走機器人的便捷性和機器人使用壽命的持久性；結(jié)構(gòu)小組則需要借助信息技術建模軟件將項目方案中的文本圖片轉(zhuǎn)化為立體的三維建模，并將一體成型的建模拆分成各個組合零件，確保設計方案的可操作性與組合性；編程小組則需負責難度最大的輔助行走程式的編寫，同時他們還需考慮在機器人中融入開源人工智能學習程式，幫助老年使用者快速適應該機器人的行動輔助。

在這一階段，教師需提供技術支持和指導，同時鼓勵項目小組嘗試以自己的力量解決問題。如當學生在編寫開源人工智能學習程式的過程中遇到困難時，教師可以為他們提供幾個開源程序網(wǎng)站，由學生自行選擇適用于該機器人的開源程式。這能在培養(yǎng)學生獨立性與思維能力的基礎上，幫助他們高效達成階段性任務目標。

在項目的第二階段，教師應要求各個小組將前一階段的任務成果進行整合。各個小組要匯報本組的階段性項目成果，闡述材料選用的理由、結(jié)構(gòu)設計的原因和程式編寫的方式，再進行最終的成品搭建。教師需要起到調(diào)和作用，化解學生在機器人成品搭建過程中出現(xiàn)的分歧，避免項目進程受到阻礙，確保任務目標按需達成。

而在第三階段，教師應讓所有學生都加入機器人調(diào)試的最終任務中，讓他們驗證先前項目方案的可行性，同時使他們獲得更強的成就感。這也將成為他們信息科技學習的長效驅(qū)動力，激勵他們在信息科技領域不斷探索，實現(xiàn)信息技術核心素養(yǎng)的高效育成［2］。

任務驅(qū)動作為項目化學習模式的核心組成部分，將理論知識與實踐操作緊密結(jié)合，以項目階段性任務的形式驅(qū)動學生在真實情境中學習、研究與探索，提高了信息科技學習的完整性與實用性。

（三）平臺搭建，展示項目成果

在小學信息科技項目化學習過程中，成果展示平臺的搭建是至關重要的一環(huán)。教師可搭建一個多功能的展示平臺，該平臺可以是虛擬的在線展示空間，也可以是實體展示區(qū)域，旨在鼓勵學生將自己的項目成果展示出來，與同學、教師分享他們的創(chuàng)意和成就。這不僅可以增強學生的學習自信心和表達能力，還能營造一個良性的競爭環(huán)境，激勵他們不斷提高自我要求，提升信息科技學習能力。

在學生完成輔助行走機器人項目的設計與制作后，教師可以在學校的科技展示廳或?qū)嶒炇覂?nèi)搭建可供展示項目成果的多功能平臺，鼓勵學生將所設計的機器人放置在該展示區(qū)域內(nèi)，并在旁邊附上機器人設計理念與功能的介紹，為參觀者進行基本功能的講解與實際機能的展示，還可以為參觀者提供機器人的使用體驗機會。在此基礎上，教師還可以引導學生在大型的編程開源網(wǎng)站上傳輔助行走機器人的開源程式，將相關的圖紙信息與編程內(nèi)容上傳至網(wǎng)絡平臺，讓網(wǎng)站的其他用戶能夠?qū)W習和借鑒，讓該項目擁有投入實踐應用的機會。

在成果展示環(huán)節(jié)，學生不僅可以展示他們的創(chuàng)新成果，還能與其他同學和教師相互交流和學習，促進彼此之間的經(jīng)驗分享與能力提升。此外，成果展示是一個能激勵學生不斷提升的良好平臺，是學生學習、實踐和創(chuàng)新的見證，是深化學生自我認知的重要環(huán)節(jié)，能夠讓他們意識到自己的努力和成就是值得被認可的，從而成為學生持續(xù)探索和學習的動力。這種項目成果分享與展示的環(huán)節(jié)，不僅對學生個人的成長有著積極的影響，也為整個信息科技教育領域注入了新的活力和血液。

（四）多維主體，豐富項目評價

評價環(huán)節(jié)作為小學信息科技項目化學習的收尾環(huán)節(jié)，具有至關重要的作用。評價既是對學生項目化學習表現(xiàn)的總結(jié)，更是對他們后續(xù)項目的優(yōu)化改善與學習策略的改進，能夠幫助學生進一步補上思維體系的漏洞，促進核心能力點的深化培養(yǎng)。

在完成項目成果展示后，教師可以邀請機器人的體驗用戶、其他機器人設計小組的成員以及專業(yè)人士參與項目評價。例如，教師可以邀請一些老年人作為機器人體驗用戶試用機器人，基于自身的使用體驗，對機器人的實用性和便攜性進行評價反饋，為學生提供改進與調(diào)試的建議。校方可以邀請信息科技領域的專業(yè)人士來評價學生的設計作品，為學生提供更加專業(yè)的評價與指導，激發(fā)學生的學習動力。除此以外，教師可以從多個評價角度出發(fā)，不局限于項目成果，而從學生的項目表現(xiàn)入手，評估學生的學習過程和學習態(tài)度。例如，教師可觀察學生在團隊合作中的表現(xiàn)，評價其溝通能力、團隊協(xié)作能力、領導潛力，或是在解決問題過程中表現(xiàn)的創(chuàng)新思維和解決方案的獨特性。以上三種評價方式都能讓學生在項目化學習模式中有所收獲，從而使學生在學習、實踐和創(chuàng)新三位一體的綜合發(fā)展中取得長足進步。

通過邀請多維評價主體、采用多種評價方式，學生能夠在項目化學習模式中獲得針對性的建議與評價以及更為真實的反饋與指導，這能夠為學生的全面發(fā)展與持續(xù)進步提供助力［3］。

結(jié)語

總而言之，項目化學習模式突破了傳統(tǒng)灌輸式教學的桎梏，更為靈活多變。這種新穎的學習模式能夠有效提高學生的學習主動性與探索積極性，實現(xiàn)信息科技學科理論學習與實踐應用的融合，讓學生在學習和實踐中加深對信息科技知識與技能的理解與掌握，為他們后續(xù)的學習與發(fā)展奠定堅實基礎。

【參考文獻】

［1］吳兵，付娜.基于單元視角下小學信息科技項目化學習的設計研究［J］.考試周刊，2024（6）：37-40.

［2］李素卿.新課標視域下跨學科主題學習的設計與實施：以小學信息科技“智能植物澆水系統(tǒng)”項目為例［J］.中國信息技術教育，2024（2）：51-53.

［3］吳消消.基于項目式學習的小學信息科技學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略［J］.中小學電教，2024（6）：73-75.