【跨学科+新课本】小学信息科技 | 从简单叠加到深度融合:小学信息科技跨学科项目式学习的构建——以“设计制作智能情绪魔盒”为例

从简单叠加到深度融合：小学信息科技跨学科项目式学习的构建

——以“设计制作智能情绪魔盒”为例

【摘要】：跨学科主题学习作为《义务教育信息科技课程标准(2022年版）》倡导的创新教学模式，为落实学生核心素养培养目标提供了有效路径。本文分析了跨学科主题学习常见的“拼盘化”和“形式化”问题，梳理了跨学科主题学习的三要点，即基点、锚点、创点，最后提出以“情境基、目标线、问题链、活动脉、评价轴”五步策略开展跨学科主题项目式学习的一体化设计。

【关键词】：新课标；信息科技；跨学科主题；项目式学习；驱动性问题

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”）倡导在信息科技课程学习内容中融合跨学科主题学习，并且列举了多项跨学科主题内容，包括数字设备体验、数据编码探秘、小型系统模拟、互联智能设计等。信息科技跨学科主题学习通过在信息科技课程的基础上融合其他学科内容，促进深层次的学习和多学科核心素养发展以及高阶思维的锻炼，以实现1+1>2的学习效果。因此在教学中，笔者采用“三点·五步”策略积极探索信息科技跨学科主题项目式学习(如图1)，旨在为学生搭建多元知识融合与创新思维培养的新平台，推动学习从知识技能向素养发展转变。

当前跨学科主题学习存在“拼盘化”倾向，表现为：为了套上跨学科学习的帽子，简单拼合各学科知识点，缺乏深度整合与逻辑关联，难以形成真正的跨学科思维。

在跨学科主题教学实践中，因教师专业背景局限，常出现学科失衡现象，即教师过度强化自身学科的知识链接，而对相关学科仅作表面化理解，导致跨学科融合流于形式。

为了避免“拼盘化”和“形式化”问题，教师需要在跨学科主题学习中重点关注“基点、锚点、创点”三个要点，这样才能处理好信息科技+X的关系，真正实现信息科技跨学科主题学习的价值。

研读新课标，在理解大概念的基础之后，精选主题。信息科技课程主要围绕六条逻辑主线(数据、网络、算法、信息处理、信息安全、人工智能)开设课程内容，旨在培养学生的信息科技核心素养。跨学科主题学习以主题统整为途径，引导学生运用跨学科知识解决真实问题，提升综合素养。在主题选择方面，应强调“生活性”和“进阶性”。“生活性”即主题应与学生学习生活息息相关；进阶性则要求主题需在学生最近发展区内，以激发学生的挑战欲和创新思维。

图1

确定学习目标是开启跨学科学习的关键，为学生指引学习的方向。教师应根据双重锚点(即学科锚点和跨学科锚点)原则，紧扣信息科技核心素养和与主题对接的其他学科核心素养，结合实际学情、跨学科主题活动设计和实践价值，科学制订跨学科学习目标。

跨学科教学的核心在于实现学科之间的融通，而非简单地把知识堆砌起来。在跨学科主题学习中开展项目式学习，是解决“拼盘化”问题的有效方法。教师设计跨学科项目，让学生在解决实际问题的过程中融通信息科技和其他学科知识，深入地理解、应用、迁移相关知识。

图1

在梳理以上三个要点的基础上，笔者以“设计制作智能情绪魔盒”为例，采用“情境基、目标线、问题链、活动脉、评价轴”五步策略(如图2)开展了信息科技跨学科主题项目式学习一体化实践，目的在于打造一个适合小学生的智能专业情绪管家，以及时帮助小学生准确识别、疏导、管理情绪。

真实情境作为跨学科主题项目式学习的起点，既能有效激发学生的学习兴趣，又能为后续学习提供内在动力。教师需敏锐捕捉真实生活中的问题，精准定位信息科技与其他学科的融合点，通过情境创设引导学生进行项目式学习，从而激活其自主探究意识。

以“设计制作智能情绪魔盒”项目为例，近期笔者所在学校对全体四年级学生进行了心理健康普测。结果显示，有45.71%的学生认为自己在准确识别自己的情绪特别是负面情绪方面存在一定的困难和问题，有47.37%的学生选择在不开心时更愿意独处或向朋友倾诉，只有0.8%的学生选择寻求专业人士的帮助。由此可知，多数四年级的学生难以准确地识别和管理自己的情绪，也不敢轻易向教师或专业人士寻求帮助。针对这类现象，学生希望能制作一款帮助小学生更好地了解和认识自己情绪的智能工具情绪魔盒。基于真实生活情境选取跨学科主题，能有效激发学生的学习兴趣引导学生整合信息科技、心理等多学科知识解决身边的实际问题。

学习目标是跨学科主题项目式学习的方向。合理有效的跨学科主题学习目标能够反映真实情境、指导活动开展、承载学科知识、预测学习表现，最终实现跨学科教学的育人目标。笔者基于《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》，结合《浙江省中小学心理健康教育课程标准》《义务教育科学课程标准(2022年版)》《义务教育艺术课程标准(2022年版)》，确定了“情绪魔盒”跨学科主题学习项目的学习目标框架，如上页表1所示。

一个好的驱动性问题是实施项目式学习的关键，教师根据驱动性问题构建问题链，通过问题链串联项目学习的各个任务。在项目实践中，学生将驱动性问题“破解”成一个个子问题以及二级子问题，并根据学习支架推动问题的顺利解决，最终达成项目目标。

笔者根据上述主题确定将“如何设计一款智能的情绪魔盒，帮助小学生认识情绪、调节情绪？”作为本跨学科主题项目式学习的驱动性问题，学生通过头脑风暴将其拆解成相应的两个子问题，并对子问题二再次分解(如图3)。

子问题一：情绪的基本内容有哪些？

本问题旨在让学生认识“喜、怒、哀、惧”四种情绪的基本特点。学生在心理教师的引导下，开展班级心理团体课，通过“走进情绪—认识情绪—体验情绪—表达情绪”的活动，认识自己的情绪，体验常见的情绪，知道各种情绪对生活的影响，并勇于表达自己的情绪。在整个过程中，教师是活动的引导者和协助者，学生既是活动的组织者又是参与者。

子问题二：情绪魔盒的创新设计和解决方法在何方？

本问题的学习活动主要是设计一款智能的情绪魔盒：使用问卷调查收集情绪魔盒的用户需求；设计智能情绪魔盒的方案，并在生成式人工智能的帮助下补充和完善设计方案；利用天问51Block编程软件进行模型搭建，包括输入(人脸识别)、计算、输出(显示、语音、识别词、反馈词、舵机转速、转角等)；在教师的引导下，利用激光切割机、3D打印机工具实现硬件搭建。当然，模型搭建和硬件搭建需要结合实际不断迭代和优化，最终选出最适合的方案。

跨学科主题学习强调通过实践体验的方式推动学生实现“知行合一”和“学以致用”。学生在“情绪魔盒”项目中通过集体学习、问卷调查、小组合作等活动深入学习和

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