信息技术教学中项目化学习设计的实践研究

王蕾

教学现场

项目化学习设计在信息技术教学中有了较为广泛的应用，有较多的课例采用了此种形式进行组织教学。但是在已经听到的实际课例中，存在项目主题不清晰、项目内容不明确等现象，有的学习过程浮于表面，缺乏项目化学习设计的内涵，教学效果不尽如人意。

问题分析

如何能够在信息技术教学中合理地进行项目化学习设计，需要对项目化學习的内涵进行必要的界定，对信息技术课堂环境中的项目化学习特征进行针对性的分析，对项目化学习设计的实现形式进行本土化的研究。笔者研究了近期的多节基于项目化学习设计的信息技术课，并据此展开相应的探讨。

● 项目化学习设计的概念及实施可行性

项目化学习（Project-based Learning）是以跨学科知识为载体，以学生活动为中心，以问题情境为桥梁，在真实的实践活动中培养学生的STEM素养。项目化学习的重点是重新定位学生的教育，通过学生的经验激活那些无形的思维能力。目前，项目化学习已经广泛应用于我国的基础教育实践，将项目思想引入基础教育课堂，对于提升学生的批判性思维能力、协作沟通能力、问题解决能力等都有着十分重要的作用。

项目化学习落实在具体学习过程中，呈现为学生学习相关课程的核心知识，并且应用所学知识解决真实问题。项目化学习设计为项目化学习提供必要的蓝图和目标预设，在学习过程中，学生和教师全程参与，共同关注问题的本质，寻求解决路径。教师作为学习过程的参与者，帮助学生清晰地意识到问题解决中的思考过程，进而提升其思维能力，帮助学生理解学习内容与现实世界之间的关系，引导学生从现实世界中发现学习的意义，建立已知世界和未知世界之间的关联，并尝试运用所学知识去解决真实世界中可能面临的诸多困惑。

● 信息技术课程中项目化学习设计的特征

信息技术课程中的学习项目通过解决问题的实践进行学习，其产出物化为学生创作的作品。在内部认知层面体现为学习者认知图式的改变，在外部呈现为具体作品的达成。项目主题主要有三种类型：第一类是为了解决一个问题（如如何防止网络暴力）；第二类是为了设计一个模型（如设计智能应答器）；第三类是为了调查一个现象（如学生使用浏览器的种类分布）。

在信息技术学科中，作品的达成效能是问题解决过程与结果的体现，是一个由同伴交互、个体反思和建模活动构成的探究过程。在主题推进的过程中，将学科知识进行细化和应用，将习得性经验进行深入和落实，最终达到教学目标。下面将从主题项目的实践层面介绍项目化学习的实践路径。

● 信息技术学科项目化学习的本土实践路径

1.求真：基于生活实践情境

项目化学习强调主题来源于真实的生活场景，通过具体的、明晰的活动要求来设计学习过程。著名教育家杜威认为，思维是通过思维活动表现出来的，通过观察到的事物来推断出别的事物，将前者作为后者的信念依据或基础，它是人脑通过分析、综合、概括、抽象、比较、具体化和系统化等一系列思维活动对生活实践的情境进行问题设问的过程。因此，信息技术学科需要对输入的信息进行基于真实生活情境的加工。

（1）原设计

《初识WPS文字》是小学信息技术学科常见的课例，在该课的学习设计中，常见的设计方式为：教师出示文字作品→认识软件界面→说明软件的工作方式→教师演示操作方式→学生模拟练习→完成既定主题的作业→教师评价→学生修改完善。在此过程中，学生机械地进行技能模仿，作业内容单一，整体教学氛围乏善可陈，难以唤起学生深层的学习欲望。

（2）思考焦点

在常规的学习设计中，学生作为学习主体，生活经验有限，难以有效地进行“初识”内容的深化。学习之初认识软件界面，此时学生尚未有对该软件的感性认识，因此不能唤起已有经验。在认识界面的过程中，学生仅仅记住了界面的名称，而没有认识到名称与功能之间的关联，没有建立功能与作品之间的关联。学生的学习过程是机械的、单一的、生硬的，不符合儿童认知规律。

（3）改进型设计

在基于项目化学习的设计中，首先应根据学习目标设置适宜的活动项目，再根据项目安排合理的学习过程。活动项目应从学生已有生活经验出发，符合儿童的认知需要和兴趣范围。建议设计如下：

项目名称：我的“个性身份证”

项目要求：制作一张带有个人信息识别系统的身份证，其中加入自己的照片、个人资料、声音、班级网站等，教师能够通过该身份证识别学生的信息。

学习设计：

导入→展示大队委的宣传海报

分析→海报的组成元素（分析出图片、文字、个人网页等信息）

归纳→图片的导入方式、文字的键入方式、个人网页的链接方式

设问→如何制作自己的个性身份证

讨论→讨论设计思路，绘制制作思维导图

问题求解：

图片→插入本地图片或在线图片

文字→插入文本框或艺术字

个人网页→插入超级链接、插入图标加入超级链接

实践过程：

1.制作文字部分的内容

2.插入相应的图片内容

3.选择适宜的身份证背景

4.介入对应的超级链接

5.展示个人的身份证作品

6.讨论修改自身的作品

教学评析：在上述设计过程中，学生带着真实的、具有实际意义的问题进行求解活动，在此过程中，项目涵盖了全部的学习目标，并将学习重点细化为每个项目过程。在解决问题的过程中，学生逐一领会，完成对WPS文字的初步认知。通过生活中的实际问题，学生对WPS文字基本功能的理解较为准确，凸显了该软件的应用性设计思维过程，因此教学效果较好。

2.求解：基于问题解决的优化策略

问题解决的优化策略就是让学生通过经历观察、分析、操作等解决问题的过程，积累解决问题的经验，获得解决问题的最优方法和策略。优化策略有别于传统演示类型教学以及机械解题训练，是基于信息技术核心素养的学习设计亮点之一。

（1）原设计

《智能风扇》是初中（小学）信息技术机器人单元中的一课，学习目标为掌握人体红外传感器的设置方式，用其设置控制风扇转速，以达到节能的目的。在常规的学习中，学生一般通过观察智能风扇的结构，引出智能风扇的应用原理。再講述人体红外传感器的工作方式，通过教师演示，加入程序“如果那么否则”控件，完成学习目的。此过程中，教学思路较为清晰，但是教学效果却不甚理想，学生参与的积极性不高，课堂气氛沉闷。本该较为活跃的内容，为何成为冷静的课堂呢？

（2）思考焦点

在上述的学习过程中，看似设置了符合儿童认知习惯的生活问题，但是仔细分析问题可知，解决节能的主题并非只是人体红外传感器，还有更多的求解途径，因此学生在学习中，未能达到最优的问题求解途径，所以缺乏思考的过程，导致参与的热情不高。如果将学习目标进行必要的优化，将求解过程变为求解最佳解决策略的过程，可以帮助学生深入思考，理解学习目标的内涵，从而进行更为有效的作品创作。

（3）改进型设计

在基于优化问题求解策略的设计中，教师可以分解学习目标，将其中的人体红外传感器与“如果那么否则”模块进行分解，将学生关注的重点放在“节能”上，如何能最方便、快捷地达到节能的要求。以下是某老师设计的《智能风扇》一课（苏科版《信息技术》九年级第二章第一节），该设计打破了单一传感器解决问题的壁垒，将风扇如何更智能作为主题，因此设计得比较精彩。

一、情境创设引出智能风扇项目（主题引领）

个性化的智能风扇有哪些智能的体现呢？

学生回答：希望实现智能开关控制、感应速度调节等（分析体现智能的功能）。

引出项目：今天就让我们一起来动手制作个性化的智能风扇。

项目分析：智能风扇需要借助传感器来感知环境。如何感知环境？针对不同的环境做哪些反映？（明确项目主题）

答：各种传感器的作用不同，因此可以选择实验不同的传感器来实现同学们的想法。

二、不同传感器实现个性化功能研究（深入了解不同传感器的特点）

教师提问：请举出你所了解到的传感器应用的生活实例。

学生回答：倒车雷达采用了超声波传感器；冰箱、微波炉等家电中都有温度传感器的使用等等。

活动探究：比较不同的传感器的作用。

具体要求：在四种传感器中选择1或2种，分析传感器的作用，并设想应用场景。

三、应用场景的智能判断（最优策略）

用手靠近风扇，检测到人，风扇自动启动。

人距离风扇较近，风扇速度变快；人远离风扇，风扇速度变慢。

人距离风扇200厘米内风扇运行，超过距离风扇停止。

大声喊叫，风扇启动；再次大声喊叫，风扇停止。

环境温度超过24度风扇运行，低于24度风扇停止。

环境温度越高，风扇速度越快；环境温度变低，风扇速度变慢（温度传感器）。

教学评析：在上述学习设计中，对有关智能的主题进行了重新的诠释，教师不再硬性地规定用哪一种传感器来控制风扇的转动，而是带领学生分析其中的利弊，由学生进行自我的判断，达成最符合自身需要的最优策略。创设的求解情境，可以最大程度地激发学生兴趣，让学生先初步设计功能，培养个性化设计的能力。

3.求融：基于知识点的多学科实践

在基于项目化设计的学习中，涉及的多层面的认知内容，可以借助相关学科进行融合性的教学，利用各学科所长，帮助学生更为深入地理解相关知识。

（1）原设计

《随机函数》一课是小学学段编程单元的常规内容，学习目标指向Scratch模块中“运算”模块中的“在*到*间随机选一个数”控件，需要学生通过具体的实例理解随机函数的概念，并学会使用。

在常规教学中，教师常见的设计思路由“举例说明”“学生操作”“作品制作”三步组成。例如，设置“猫抓老鼠”的游戏，将老鼠的坐标定位为随机数，猫不断地向该方向前进，来抓取老鼠。在实际授课中，学生大多进行模仿学习，与教师的演示范例保持一致，没有出现更为精彩的修改和跟进，因此作品呈现出千人一面的情况，缺少个性化的作品。

（2）思考焦点

函数和随机数是信息技术课中首次出现的名词，在小学生的其他学科中尚未有此类名称出现，因此从认知角度具有一定的难度。两个新名词，同时出现在零基础的学生面前，难免会出现难以理解的认知困难，导致学生无法深入理解随机函数的意义，更不能进行作品的有效创作。

（3）改进型设计

在项目化学习设计中，随机函数应该是生动立体、有众多学习内容支撑的概念，让学生提供多种学习资料全方位地了解随机函数的深层意义。改进后的设计如下：

结合数学学科：与数学教师合作，在数学课中铺垫“字母代替数”“未知数”“一元一次方程求解”的基础知识，并进行有关的数理练习（建立有关“数”的概念）。

结合体育学科：与体育教师合作，学习“定点移动”“定块移动”“跳跃移动”的基础知识，并进行相应的肢体活动（建立有关“动”的概念）。

结合美术学科：与美术教师合作，学习“花儿朵朵”一课，将花朵的不同形态、不同特征、构图方式进行合理的铺垫（建立有关“形”的概念）。

走进信息学科：创设“花儿朵朵满庭芳”的项目，学生将数学学科中的数的概念迁移到函数中来，再加入随机的概念，形成随机函数的感性认识。利用随机函数来设置花朵的位置、花朵的颜色、色度等参数，结合图章工具，创作花儿随机飘动、朵朵满庭芳的效果。

教学评析：在实际的学习过程中，涉及多学科融合的方式引起了学生们的广泛关注。学生不仅积极地参与到学习过程中，还能够在深入理解的基础上进行二度创作，收到了良好的学习效果。

● 信息技术学科项目化学习的核心

在信息技术学科中实施项目化学习已经有了一些尝试，积累了一定数量的信息技术教学案例。项目化学习设计适用于信息技术学科的多个单元，符合信息技术核心素养的要求，对丰富教学手段起到了重要的作用。在具体的实施中，要关注以下重点内容：

首先，项目主体清晰。在学习过程中，项目主体是学习者，而不是教师。所以在学习中，教师要明确自身的定位，给学生充分的活动机会，不可越俎代庖。例如在设计个人身份证时，教师可以参与讨论，但主题的确定者仍然是学生自己。

其次，项目任务可达成。项目化学习设计受到了广大师生的欢迎，但任务的可达成性需要教师进行甄别，在有限的课时内，需要能够实现任务目标的项目，适于班级授课。例如，在《智能风扇》一课中，如将主题变为智能新风系统，则无法在一节课中完成。因此该主题不符合项目化学习设计的要求。

最后，项目外延可拓展。项目内容可有梯度，有层次，有系统性，让学生能在有关联的任务中持续关注任务的推进，鼓励学生进行深入思考，创作更为成熟的作品。例如，《随机函数》一课中，可以设计“一枝独秀”“双壁生辉”“满园芬芳”等有层次的系列任务，让学生在一段时间内逐步完成。