基于知识建构的小学信息科技课程跨学科学习案例设计研究

【摘要】《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》对设置跨学科主题背景的学习提出了新要求。本文整合已有的研究成果，搭建基于知识建构进行小学信息科技课程跨学科学习的基本框架并设计实施案例，引导学生在使用信息科技自主探究的过程中处理好与科学、劳动课程的联系，切实把“学技术”与“用技术”的理念有效融合，形成社区知识，走向知识创造，以期为基于知识建构的中小学信息科技课程的跨学科学习提供实践参考。【关键词】信息科技；知识建构；跨学科2022年4月，《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）出台，在课程方案中明确提出要设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联[1]。教育部在《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中明确指出，“充分发挥学科间综合育人功能，开展跨学科主题教育教学活动，提高学生综合分析问题、解决问题的能力”。可见，跨学科教学作为一种创新教育模式，在我国义务教育领域达成了高度的共识，也契合我国着力发展学生成为德智体美劳全面发展的创新型人才这一需求。本研究尝试运用知识建构进行小学信息科技课程跨学科教学，以期解决当前跨学科教学中学科“拼盘”式现状，为义务教育信息科技课程跨学科学习的实施提供参考。跨学科学习的基本框架信息科技课程强调发展学生的四大核心素养——信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。知识建构教学中如何整合学科课程？根据教育目标的多元性、课程内容的综合性、教学方式的探究性等特征，从学科关系和学科内容两个维度可以分为三种整合模式——学科融入模式、局部整合模式、全盘融合模式[2]。本文研究主要采取全盘融合模式，该模式彻底打破学科间的逻辑体系与概念框架，学科间的界限消失，服务于解决核心问题，课程内容的属性也体现出多学科、生活化、综合性的特点。知识建构的教学过程是一个持续的、多通道的活动。基于此，运用知识建构教学进行小学信息科技课程跨学科学习的基本框架（图1）中包含教学准备、教学实施与教学评价三大阶段，教学准备完善后开展教学实施，教学实施结束后进行教学反思，其反思结果又会影响下一次教学准备。跨学科学习的教学准备1.学情分析本研究对象为扬州某小学四年级的学生，其年龄大多为9～11岁，活泼好动，思维敏锐，这些学生已具备了一定的计算机知识，且他们的学习能力、理解能力及思维能力上也有所提高，因此他们接受知识的能力还是比较强的。学生有较强的创新思维及抽象思维，所以在教授中要更加注重核心素养的培养，不断增强学生归纳概括的能力，关注学生探究技能的发展，既要引导学生能够从多角度、更加细致地对物体进行观察，又要培养学生学会合理地搜集数据，并能够使用简单的统计图表整理信息，陈述证据和结果。2.教学内容全盘整合模式强调教学内容中学科界限的打破以及内容的真实性。该小学为全面培养学生素养，形成特色校园文化体系，建立了动物养殖区，使学生通过劳动教育形成基本的劳动意识，树立正确的劳动观念，并融入學科内容，以此提高学生全面发展水平。因此，本研究选取信息科技、劳动、科学三门课程作为跨学科学习的教学内容，并与真实生活情境——动物养殖区相联系，选取信息科技在线学习与生活内容板块开展教学，具体主题包括探究小鸡的生长、认识羊驼、胎生与卵生。3.教学目标本主题的教学目标是掌握胎生与卵生的繁殖方式，以小鸡和羊驼为例。在具体的教学实施过程中，设计各个学科的具体课时目标。跨学科学习的教学实施1.个人建构（1）形成问题情境。知识建构的第一条原则是真实的问题、现实的观点，知识建构教学真正的开始源于结合学生现实生活的问题情境的形成，只有在问题情境中学生才能找到自己感兴趣的问题，才能引发知识建构的活动，才能找到每个孩子的“最近发展区”，进而引发深度的建构性活动。因此，教师需要为学生提供到教室外面亲身观察自然现象的机会，提供引导性的动手体验，教师带领孩子参观动物养殖区的鸡、羊驼区域，去发现真实的问题。在这一过程中，学生们开课前在家里了解了小鸡与羊驼的饮食、环境等基础知识，以便更好地照顾小鸡与羊驼，也体现了无处不在的知识建构。（2）提出个人观点。真实问题和观点的提出并不一定是拨茧抽丝的过程，二者可以同时发生，学生在提出问题时，就可以产生相应的观点，这是一个自然的过程。此时，所有的观点都应当受到质疑，需要证据来支撑。因此，在前往动物养殖区时让学生带上了笔、便利贴、记录本，并提供相应的支架：我的问题、我的观点、我的证据，支架的使用可以更好地引导学生发表自己的想法。知识论坛提供了一个公共的合作空间，实现知识的可视化，学生和教师可以围绕一个主题发表自己的观点和评论，也可以借助图片、视频等多媒体资料丰富自己的观点，观点可以被修改、发展和升华。在个人建构过程中，过程性评价主要采取教师评价的形式，教师针对不同学生的最近发展区提供个性化的指导，鼓励学生多样化表达观点。2.小组建构——持续改进的观点学生们在进行初步的个体建构后，教师根据学生提出的问题与观点，划定不同的学习小组；或学生自动划分小组展开交流讨论，此时教师采用知识建构圈的形式协助学生进行知识建构对话，打破传统教室物理空间的限制，为学生营造安全的氛围。随着学生研究的深入，就需要对权威资料有效使用，而权威资料的引入会使得观点的发展与改进有质的飞跃。针对纸质资料与电子资料的良莠不齐，教师首先为学生提供资料清单，里面包含了所有主题相关的资料。其次，学生需要在清单内查阅与自己研究相关的资料，并粘贴至自己的资料文档中。最后，课后教师核查资料与学生研究内容的匹配度，并针对性给予缺乏的相关资料。在这一过程中，学生需要掌握大量信息科技的知识，如打开文档中的链接、启动WPS、认识Word窗口和WPS的功能等。随着观点的不断改进，学生小组的升华观点最终以概念的形式呈现出来。3.全班建构——形成班级社区知识知识建构以社区知识的发展为目标，每位学生对于社区知识的发展都有着不可推卸的责任，此时就要实现小组之间的交流与分享。首先进行小组汇报，在汇报之前，全班共同建构出小组发言的规则——其他同学的建议记录员要记录；汇报发言时间不得超过5分钟，要言简意赅等。汇报完成后，教师组织学生将自己小组的作品张贴到班级的墙上，学生可以自由游走查看其他小组的作品并提供建议与想法，实现组间交流的最大化。同时，学生们在数课平台上发表、记录自己的想法，实现知识的可视化，共同推进社区知识的发展。最后，学生以一篇小作文的形式总结主题学习成果。在全班建构过程中，过程性评价主要采用教师评价、同伴互评以及自评的形式对小组的成果进行点评，方便学生进行反思与改进。跨学科学习的教学反思1.学生反思（1）养成反思习惯。在教师给予学生个性化指导时，要引导学生反思之前学过的内容来解决现在所遇到的问题，引导学生进行反思，比如教师可以提问：“为什么你认为是这样的呢？你是如何思考的呢？”（2）布置反思任务。教师为大家展示优秀学生作品，并给予称赞与奖励，为学生指出应该努力的方向，同时给学生布置反思任务，并提供支架——需要改进的地方，下一步准备，给予学生反思的空间，更好地规范自己的学习。（3）学会利用总结来反思。在一轮研究阶段结束后，组织学生进行互动交流，并引导学生反思“在本节课上学到了哪些内容、有哪些研究内容还不清楚、遇到哪些问题没有解决”，让学生在讨论中反思自己理解中的不足。2.教师反思（1）课堂教学。课堂上注重面向全体学生，以学生为中心。此外，注重让学生亲身经历，本课题开始之前让学生去菜园里采摘植物，并提出要求，这样学生就会到自然中有目的地观察和采集，同时就会有不同的收获。再通过课上的观察学生就会发现很多问题。牢牢抓住问题开展探究，具体事物来自生活身边，容易让学生接受，具体明确，指向性强，让学生經历“提出问题—探究—解决问题”的科学探究过程。（2）学生发展。从整体上看，本次主题基本上达到了新课程标准要求的预期目标。特别是教师对课标的充分挖掘和调整，是符合学生实际的。教师在课堂上起到了组织者、合作者、引导者作用，课堂活而有序。为学生提供了充分的展示空间，在角色扮演中，全体同学都积极动脑，展示自己所长，学习兴趣被激发，逻辑思维能力、语言交流能力、表达展示能力都得到了发展，核心素养得到显著提升。（3）教师发展。教师的感染力、组织力和调控力还有待提高，与学生的互动以及对学生的调动还不够。有些地方可以大胆地让学生讨论、举例，也可以变换形式，这样课堂气氛会更好，而且学生的积极性会提高很多。经过这一主题的教学，不仅学生收获了知识与成长，作为教师，对于开展知识建构教学、多