融合“成语故事”的小学信息科技跨学科主题学习活动设计

【摘要】《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》明确了核心素养在课程教学中的统领地位，为信息科技学科开展跨学科主题学习指明了方向。本文通过“跟着孔明去借箭”跨学科主题学习活动，在“双新”背景下，针对小学信息科技跨学科主题学习设计如何培养学生的核心素养进行探索。【关键词】跨学科；信息科技；人工智能与编程；数字化学习与创新《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）在课程内容上设置了跨学科主题，指出：“加强学科间的相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性要求。”跨学科主题学习活动对培养和发展学生核心素养、落实课程目标具有重要意义。笔者以本市地方课程“人工智能与编程教育”第7课“成语故事”为例，探讨新课标指导下有效的跨学科主题学习活动设计，创设“以学习为中心”的课堂，以期促进学科融合、知识延伸，培养学生核心素养。面向学科特点，探析当下困境一是学科专业差异，融合迁移牵强生硬。根据新课标对跨学科主题教学的要求，教师需要具备应用其他学科的基础知识创造教学情境，组织教学活动的素养。跨学科项目主题学习，首先面临的问题就是信息科技与其他学科的壁垒问题。当我们说一个人很有专业思维的时候，不仅意味着他善于运用学科思想方法和概念，还意味着他很有可能更善于进行跨学科的思维[1]。合理有效整合学科，设计出符合学生认知的跨学科主题学习活动，对提升教师的跨学科知识素养提出了更高的要求。二是主题脱离实际，学生探究兴趣不足。新课标倡导学生“在数字化学习环境中发挥自主学习能力，主动探索新知识与新技能，采用新颖的视角思考和分析问题”。跨学科项目化学习中，如果教师为了达成学科技术目标，偏重于操作性，主题设计偏离实际，忽视学生实际情感体验和认知差异，学生就会变成学科知识复制者，缺少主动探究学习的兴趣，创新驱动力不足。合理设计项目主题，以学生为本，让知识有效迁移、延伸，激发学生学习兴趣，进行积极主动探究，对教师是一个不小的考验。三是核心素养欠缺，问题解决能力不一。核心素养强调对真实、复杂性问题的解决能力，是课程育人价值的集中体现。核心素养的提出，需要教师在理念上进行转变，从“知识为本”转向“核心素养为本”，这对教师和学生来说，是一个重大挑战。教学中对核心素养的认识不足，教师可能会将课堂变为纯粹的技术教学，学生缺乏情感体验，信息意识得不到有效培养和发展。面对现实生活中身边的问题，学生的思维能力、信息意识大局观决定了解决问题的能力差异。依托课程标准，探索学科融合一是提升自身学科素养。教师要有跨学科精神，以跨学科的态度和价值观激励自己敢于尝试，不断学习、提升自身素养，丰富和拓展各学科的知识。教师需要以核心素养为导向和依据，根据学情，选择跨学科知识；以学生为中心，积极探索教学内容校本化、生本化；把其他学科的知识以信息化方式转化、融入信息科技教学中，培养学生的数字化创新学习能力。二是坚持解决实际问题。教师要引导学生在真实情境中发现问题、解决问题，又在解决问题过程中去发现新问题，呵护和点燃学生的学习热情，引导学生探究并体验包括学科知识在内的外部世界，发展对学科以及外部世界的内在兴趣[2]。教师在跨学科主题学习设计中要注重情境创设，以真实问题或项目驱动，激发学生学习兴趣；通过学科内容情境化，让学生学习使用合理的信息技术，提高解决实际生活中问题的能力。三是围绕核心素养育人。跨学科主题学习的设计，应当坚持新课标理念，鼓励学生开展协同创新，学习跨学科知识的迁移、融合。教师要在教学中创造鲜活的、智慧的、符合人的学习成长规律的生活，而不是把教学作为一套机械、僵化、背离人的学习和成长规律的操作程序[3]。教师在跨学科主题学习中要引导学生对不同学科的知识和问题进行分解、建构，激发学生的创意，培养学生运用数字信息和创新思维解决问题，并能举一反三，形成可迁移的思维方式，解决生活中的其他问题。基于核心素养，开展主题学习上海市地方信息科技课程“人工智能与编程”，旨在通过线上线下融合，促进学生数字化学习与创新能力。Scratch编程可以提升学生的逻辑思维、培养创造力和解决问题的能力。第7课“成语故事”中草船借箭的故事，学生比较熟悉，贴近他们的学习认知层面。“跟着孔明去借箭”跨学科主题学习项目，将计算机编程与文学故事融合在一起，实现综合育人目标。主题项目分为项目选题、问题分析、方案设计、项目实施和成效评价五个环节，各环节之间相互关联、分层推进，由简单到深入，最终实现跨学科知识的闭环融合。1.项目选题：寻找学科结合点“成语故事”一课，是Scratch改编成语故事的编程教学。笔者根据草船借箭的故事，确定了以“跟着孔明去借箭”为主题的跨学科学习项目。草船借箭的故事，涉及语文学科、历史人文，把这个故事用Scratch编程的信息化表现方式进行再加工，可以锻炼学生的计算思维能力，培养学生的信息意识和创新学习能力。学生对这个故事耳熟能详，具有真实的已有知识学习体验，有利于调动学生的学习内驱力，激发学生自主探究的兴趣，从而实现学科与学科之间的跨越、知识的迁移和融合。2.问题分析：抓故事解析建构学生会讲故事，但不一定会“做”故事，要把草船借箭这样一个历史成语故事搬到编程平台，需要学生熟悉故事的架构、人物特点及关系，甚至要知道这个故事的历史背景。对于教师来说，要让学生学会运用正确的算法逻辑，使用Scratch软件中的代码积木，解决技术性操作问题。真正的难点在于学生把故事用信息化手段重新分层、解构，让语文学科知识联结到信息科技学科，通过Scratch图形化编程，把纸面上的文字故事创新性地改编为数字作品。这对于教师和学生来说，都是一个很大的难题和挑战。3.方案设计：坚持以学生为中心，构想开放式方案主题活动的设计，笔者积极听取学生的意见，经过讨论，大致得出了两种方案。大部分男生主张把这个故事用Scratch编程制作成一个射击游戏，而大部分女生主张把故事用Scratch编程制作成一个场景动画故事。这两种方案都符合学生的年龄、心理特点，男生偏爱游戏，女生偏爱传统故事叙事。这个主题学习采用开放式方案设计，从贴近学生的实际体验入手，从学生的兴趣点出发，更能调动学生主动探究积极性，也更有利于学生进行数字化创新学习，有效解决跨学科学习中遇到的问题。4.项目实施：核心素养为导向，融合跨学科知识（1）解决跨学科主题学习中的学科知识迁移融合问题。笔者引导学生借助思维导图的方式将草船借箭的故事进行解构，以信息科技学科的计算思维，把故事凝练、简单化。在此过程中，学生对故事有了进一步的了解，进而用信息化手段把故事分层、建构，设计出方案的思维导图（图1）。思维导图可以锻炼学生把多学科的知识内容用简洁明了的表现形式融合起来。语文学科知识学习和研究的是故事的文学性、人物性格特点的丰满性，挖掘故事的思想性，故事的描写会细节化、文字表述具体化。信息科技学科的知识特点又有所不同，数字技术与计算思维的方式决定了同样的故事在信息化技术下越精简越好。由此，信息科技学科和语文学科的跨学科融合，就要让学生在读懂故事的基础上，把故事最大限度地做“减法”。（2）小组协同、自主探究，开展主题学习。以编程教学片段的场景为例，教师请学生比较一下两个方案有什么共同点。学生经过讨论，得出结论：两个方案的第一个场景是一样的，都是诸葛亮和周瑜的对话，对整个故事或游戏起到了引入情境的作用。教师接着提问：在Scratch中，我们可以使用哪些代码积木跳转到场景再到背景？哪种方法更方便简洁？学生动手操作，找到合适的代码积木，实现场景跳转。通过探究，他们发现可以使用两种方法实现跳转：方法一是分别对背景图片和周瑜的角色使用代码积木；方法二是直接对周瑜角色使用代码积木。学生经过动手体验，了解Scratch中不同的代码积木可以实现相同的目标。这培养了学生在编程过程中学会类比、简化程序、寻求最佳代码的能力，锻炼了学生的计算思维。（3）跨学科主题学习中学生综合素养的培养。教师开展跨学科主题学习，要清楚培养学生的哪些素养，主题活动教学要围绕学生核心素养进行。在“跟着孔明去借箭”主题学习教学第三阶段，需要采集故事中的人物对话录音，笔者特别安排了一个“角色配音大比拼”的环节。每个小组推荐一名同学，戴上耳麦上台表演，将配音采集到计算机里。经过大家的综合评选，师生选出最佳配音，为主题学习中的人物配音。这个环节，对学生理解草船借箭这个故事以及每个人物角色的性格、心理特征帮助很大。而配音音频文件的剪辑、编辑，使学生的综合运用能力得到了很大的提升，有效促进了信息科技与语文学科的跨科融合。5.成效评价：学科目标为基准，突出过程性评价跨学科主题学习的评价是对学生在跨学科主题学习过程中的表现进行全面、系统的评估。本项目的评价设计如下：用思维导图展示成果，结构是否清晰、解构是否合理；调试运行Scratch代码，代码是否简练，逻辑是否清晰；录音采集、配音比拼，是否贴近角色，剪辑是否熟练；交流展示作品成果，完成度如何，运行是否流畅；协作学习中的表现，是否做到文明和睦、团结创新。这个评价设计，以核心素养导向下简单明晰为主，不以复杂的量化标准去评估学生在这个主题学习中的学习成效。针对信息科技与语文学科的学科特点和学科融合点，考查反映学生对知识的迁移，以及在信息化学习环境下解决实际问题的能力。