小学信息技术项目式教学策略及架构设计初探——以“智能声控灯”为例

江苏省苏州市常熟市谢桥中心小学 陆 熠

项目式教学是国内教育行业广泛关注的教学实践形态，它强调学生在真实的问题情境中，学习知识和技能，理解学科概念和方法，并解决问题。如何基于学科核心素养展开项目式教学，是当前信息技术教师普遍关心的问题。笔者将根据自身多年教学实践经验，结合教学案例，对基于学科核心素养的小学信息技术项目式教学策略、框架设计、实施方法进行阐述。

一、基于学科核心素养的小学信息技术项目式教学策略

（一）筛选项目内容，做到有的放失

项目式教学强调学生在真实问题情境中探究学习，但完全照书本按部就班进行教学，并不是最佳策略，要有效培养学科核心素养，就必须筛选项目内容，做到有的放矢。针对学科核心素养，特别是计算思维，结合小学生心理和年龄特点，优先考虑趣味性强的可视化图形编程、人工智能等内容，对教材内容进行重组重构，使学生在软硬件相结合、跨学科steam等项目中探究和解决问题，从而更好地培养学科核心素养。

（二）明确目标导向，渗透核心素养

“欲知其道，必先明史，而溯其渊源，方能察其流向。”学习目标不明确，就会导致教学质量大打折扣。基于学科核心素养的项目式教学应该以终为始，从学科核心素养出发，避免割裂式和标签式的目标体系，在项目各环节明确和渗透学科核心素养，在关注学生学习内容的同时，引导学生理解“为什么学”“怎么学”“如何用所学解决问题”等问题，才能发展学生成为具有学科素养的人。

（三）结合学科大概念，达成学科思维和素养

项目式教学往往需要综合运用各种知识，且涉及的知识较为零散。对学生来说，要掌握全部知识，是一个很大的考验和挑战。以学科大概念为知识体系的项目式教学，可以有效整合零散知识，理解零散知识之间的共性联系，帮助学生透过现象看本质，掌握知识背后的方法。同时，学生借助学科大概念来建构自身的知识网络，更行之有效，便于持久理解和知识的迁移应用。结合学科大概念进行教学活动，对达成学科思维和学科素养，具有重要的推动意义。

（四）发展元认知学习，保障项目环节指向核心素养

元认知学习是发展学科核心素养的需求，从信息技术学科核心素养的内涵出发，不论是学科思想与方法的内涵，还是创新和社会责任的的追求，都与元认知体验、知识及监控三个维度的内涵不谋而合。在项目式学习中，可通过元认知体验的加深，促进学生信息意识的形成；通过元认知知识的丰富，加深对学科大概念的认识和理解，加强学生信息知识与技能的学习，促进计算思维的发展；通过元认知监控的反馈和调节，发展学生科学探究与问题解决能力以及学科思想观念的构建。发展元认知学习，可保障项目各环节活动的开展始终指向学科核心素养。

二、基于学科核心素养的信息技术项目式教学架构设计

基于学科核心素养的信息技术项目式教学应立足本学科，以新课标作为指导，进行项目教学框架设计，依据项目学习的特点，以学生为学习主体，教师引导学生在真实问题情境中学习，理解学科方法，用所学知识、技能、方法来解决问题，通过一系列的教学活动培养学生的学科核心素养。笔者以学科核心素养为纲的课程观念，用学科核心素养统领教学目标、教学内容、学习方法、学习评价等要素，通过围绕学科大概念展开项目式教学，将教学内容和知识梳理明晰，帮助学生形成学科知识的体系架构。同时，将项目式教学分成四个环节，即选定项目、制订计划、活动探究、作品展示与评价。从元认知学习角度入手，保障项目各个环节始终指向学科核心素养。

三、基于学科核心素养的小学信息技术项目式教学案例及实施方法

（一）选定项目：创设问题情境，从元认知体验培养核心素养

“智能声控灯”项目是结合scratch4A，利用声音传感器和scratch编程技术，实现用声音智能控制开关的感应灯制作项目，通过此项目可以让学生了解和体验人工智能在生活中的应用及其背后的原理，在解决问题的过程中，培养学科核心素养。在本项目中，教师用动画分别展示“黑夜中两种开门锁的情境（有无智能声控灯）”，让学生根据情境信息进行对比谈谈感受，然后分组讨论智能声控灯的优点，从而理解和明确智能声控灯项目任务，达到良好的元认知体验。教师创设有关智能声控灯原理的问题情境，点燃了学生对学习的热情，加深了学习思考，让学生在元认知体验中洞察和发现问题，体会项目本身的意义，养成积极良好的信息意识习惯，提高信息意识水平。

（二）制订计划：建立探究计划表，从元认知计划发展核心素养

项目探究计划表是围绕项目任务“智能声控灯”相关目标、方法、步骤等要素，形成的具体而有操作性的计划，可保障项目的顺利开展。在此之前，学生对智能声控灯的了解停留在以往自身的认知和课始的讨论上，难以独立形成良好的项目探究计划表。因此，教师需基于学生的“前概念”，引导学生共同讨论“需要完成的任务”（探究任务）、“完成到什么程度”（目标细化）、“怎么完成”（方法、步骤）、“可能出现的问题及解决方法”等，在充分的讨论下逐步形成较为完善的项目探究计划表，使学生对整个项目学习有一个全面而清晰的认识。学生通过数字化工具“WPS文字”制作出项目探究计划表，整个制订计划的过程就是锻炼学生将问题解决形式化、模型化、系统化的过程，也是对元认知计划的表征。学生通过此表，随时监控自己的学习行为。在此过程中，当出现困难和问题时，可向教师和小组其他成员求助，及时进行认知调整和反思。

（三）活动探究：结合大概念体系，从元认知知识提升核心素养

学生按照计划表进行探究，教师引导学生围绕学科大概念“算法”进行一系列的活动探究，学生在分析智能声控灯原理后，用“如果……那么……否则……”的自然语言描述其原理，在厘清逻辑后设计流程图，并找出对应的控件，归纳出流程图对应的控件图。在此基础上，学生利用“如果……那么……”控件的“前概念”，和“如果……那么……否则……”控件做比较，找出相同点和不同点，然后尝试运用此控件。小组内成员拼搭完程序后，先对程序进行自我调试，然后将调试经验分享给小组其他成员。在调试与交流的过程中，学生不难发现只对声音进行判断的智能声控灯会造成资源的浪费（白天同样会亮灯）。通过讨论，学生在原有判断基础上，又加入了对光线的判断。教师顺势抛出问题：“如何写出既满足光线条件又满足声音条件的算法？”在学生充分思考和讨论后，再引导学生理解判断条件的嵌套应用，这是本项目的难点也是重点。利用二次修改的流程图，学生重新修改和完善算法，在反复调试过程中，完成认知迭代，加深对学科大概念“算法”的认识和理解。这些数字化环境下展开的探究性学习活动，切实有效地培养了学生的学科核心素养。

（四）作品展示与评价：实施项目评价表，从元认知监控落实核心素养

评价是教学过程中的重要组成部分，项目式教学更关注对学科核心素养的评价。过程性评价主要是针对学习过程中的表现进行评价。总结性评价是对学生学习效果的检验，主要是对知识点学习和作品的评价。因此，本项目学习评价采用过程性评价和结果性评价结合的方法。采用的过程评价表是依据学科核心素养要求，并结合项目学习的特征来制定的，主要包括参与度、思维度、完成度等维度，教师和学生通过项目学习过程评价表，进行自评、互评、师评。总结性评价是在展示学生作品时，对作品进行评价，评价内容分为软硬件安装、程序设计、作品展示三个维度，对应学科核心素养的“信息意识、计算思维、数字化学习与创新”，教师和学生依据项目学习作品评价表展开评价。值得注意的是，无论是过程性评价还是结果性评价，都应该围绕学科核心素养展开，这样才能通过元认知监控的反馈和调节，更好地发展学生科学探究与解决问题能力以及学科思想观念的构建，更好地落实核心素养。

实践证明，基于学科核心素养的小学信息技术项目式教学策略和架构设计具有一定的有效性，通过实施方法，能有效提升学生学习热情和积极性，确保学生学习主体地位，通过元认知学习和学科大概念，为学生建构自身知识体系和解决问题提供便捷，对培养信息技术学科核心素养具有重要作用，可作为参考与借鉴。