【跨学科】一等奖小学信息科技论文 | 指向数据素养的小学信息科技跨学科主题学习设计——以“'数'说我的校园”教学为例

指向数据素养的小学信息科技跨学科主题学习设计

——以“‘数’说我的校园”教学为例

摘要：《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》强调课程的综合性、实践性，倡导实施跨学科主题教学。本文以小学信息科技课程中“数据”概念为主线，选取“‘数’说我的校园”为跨学科主题，构建了“理论构建—内容设计—活动实施”的教学框架。基于原有四年级“电子相册”教学内容，设计了图像整理、文本协作、数据可视化、音频创作、视频合成五个教学环节，融合语文、数学、艺术等学科的知识与方法，引导学生在真实情境中解决问题，提升信息意识、计算思维及数字化学习与创新能力。实践证明，该模式能有效提升学生的数据素养与跨学科问题解决能力。

关键词：小学信息科技；跨学科教学；核心素养；五维数据整合

一、问题的提出

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）的颁布，标志着信息科技课程正式成为国家课程体系中的独立学科，课程目标由“技能掌握”转向“素养培育”。在这一转变过程中，如何有效提升小学生的信息科技核心素养，成为一线教师面临的重要课题。素养的形成并非某一学科可以独立完成，它需要多学科知识的融合与协作。新课标明确了数据、算法、网络等六条逻辑主线，强调以真实问题为载体的教学方式。这意味着，跨学科主题学习已成为落实课程标准精神的关键路径。

然而，新旧教材之间的衔接问题不容忽视。旧教材偏重软件操作，积累了大量的校园图像素材；新教材则以数据素养为导向。针对四年级学生的认知特点，本文选择了“‘数’说我的校园”这一跨学科主题，尝试将旧教材资源与新课标目标有机结合。

二、主题的确定

四年级学生虽具备基本的计算机操作能力，但对数据的理解较为薄弱，缺乏利用数据分析和解决问题的能力。新课标中与四年级相关的跨学科主题包括“用数据讲故事”和“用编码描述秩序”。结合学情反馈及教学实情，笔者最终选择了前者。

在情境创设方面，笔者借助旧教材中“电子相册”的制作经验，提出用数据讲述校园故事，将主题定为“‘数’说我的校园”，力求在新旧教材之间找到平衡点。

三、学习目标的设定

首先，从“‘数’说我的校园”这一主题中提炼出四个关键能力：发现数据、记录数据、分析数据、表达观点。前三项属于信息科技学科的方法，第四项则是跨学科的素养要求。

其次，对照新课标，找到相关描述：感受数据的普遍存在、用可视化方式呈现数据关系、用数据记录规律性事件。同时，在语文和数学课标中，也找到对应要求：观察生活并写下见闻、运用统计知识解决实际问题。基于以上分析，提出核心问题“如何提升校园素材的教育价值”，并明确了信息科技与语文、数学、艺术等学科的目标与方法（见表1）。

表1学科融合目标示意图

 四、教学内容组织

结合新课标对每学年的课时要求，决定集中安排课时开展“‘数’说我的校园”单元学习活动。围绕“如何提升校园素材的教育价值”这一核心问题，形成系列子问题，每个子问题对应一个实施阶段。

1.准备启动阶段：学生通过回顾旧教材经验，对比检索效率差异，选定探究主题并明确角色分工，解决“如何唤醒沉睡的校园数字资源”的问题，了解数据的多样化，认识元数据标注的重要意义。

2.核心探究阶段：学生通过完成图像结构化管理、文本协同创作、数字统计可视化、音频多元生成、视频融合输出等任务，解决“如何实现多维数据的深度融合”的问题，体验数据采集、组织和转化的过程。

3.成果展示阶段：学生通过举办“校园数据故事会”，开展“四维一体”多元评价，解决“如何体现数据整合的教育价值”的问题，学生借助可视化工具形成作品，呈现数据关系，并能不拘形式地表达个人想法与感受。

五、教学实施过程

下面以“核心探究阶段”为例，描述活动设计与实施过程。本课时学生将通过以下活动经历五维数据深度整合的过程：对校园照片进行结构化标注；为图像素材撰写解说词；对校园植物分布等进行量化统计；利用AI工具生成适配背景音乐；将多维数据导出为校园短视频。通过解决问题，引导学生认识到数据整合对于表达主题的关键意义。

（一）情境创设与问题提出

学生通过前期任务回顾了既往积累的校园图像素材库，了解了无序存储带来的检索困难。由此产生了本阶段的核心问题“如何实现多维数据的深度融合”，并将核心问题分解为如下子问题：“如何将离散的图像转化为结构化数据库？”“如何用文字和数字丰富图像的信息量？”“如何通过视听技术实现数据的闭环应用？”。依据问题链，结合新课标和教材内容要求，开展活动设计与实践。

（二）数据采集与管理

1.教师准备：提供数字化工具与素材库。围绕校园素材的数据化重构，教师需要处理照片，引导学生分组探究，寻找合适的方法对照片进行去重与筛选，并填写元数据标签，以降低管理难度。

2.学生活动1：图像素材的结构化管理。学生回顾准备阶段的调查结果，总结出人手一份的照片缺乏关联。通过对比“无序存储型相册”与“元数据标注型相册”的检索效率，关注到数据标注的价值，也由此引出了“如何将离散图像转化为结构化数据”这一问题。学生明确图像数据需标注的必要性。

3.学生活动2：分享数据管理的方法。图像分类的方法有多种。学生在课前通过自主探究，选择不同方法对校园实景照片进行筛选，并按主题分类，如按照植物种类建立子文件夹、按照校园空间区域划分、按照季节排序等。通过介绍管理方法，引导学生判断数据分类方法的合理性与可靠性，提升信息意识。

（三）跨学科数据加工与转化

1.教师准备：搭建协同支架。本节课需要将单一数据扩展为五维数据，学习过程涉及多学科知识。当教师将关注点放在如何写好文稿或如何计算统计量时，会偏离本单元的教学目标，弱化主干学科的主导地位。因此，根据数据转化和应用需求，我们引入3D画图软件设计图文标识牌，邀请语文教师参与语言润色，数学教师提供Excel图表制作模板，引导学生初步了解五维数据融合背后的逻辑关系。借助跨学科协同支架，降低数据关联过程中的难度，帮助学生将学习重点放在体验数据的采集、组织和转化操作上，强化数据来源可靠性、表达直观性等、责任意识。

......