新课标下小学信息科技跨学科主题活动的实践研究+小学信息科技跨学科主题活动设计与实践研究

新课标下小学信息科技跨学科主题活动的实践研究

[摘要]新课标下的小学信息科技教育强调“以学生为中心”的理念，推动跨学科教学模式的实践探索。跨学科主题活动可将信息科技与语文、数学、艺术等学科内容相结合，打破学科间的壁垒，为学生提供更为丰富的学习体验。基于此，本文重点探讨在新课标背景下，教师如何设计跨学科主题活动，引导学生在实际操作中应用学科知识，解决具体问题，从而拓宽其学术视野，激发其创新思维。

[关键词]新课标小学信息科技跨学科主题活动《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)中指出：“信息科技教育应以培养学生的信息素养为宗旨，以引导学生自主学习、探究学习、合作学习为重点，以培养学生创新精神和实践能力为核心。”在新课标的指导下，小学信息科技教学需充分考虑学生的年龄特点、认知水平以及知识结构，紧扣学科的本质，设计富有创意的跨学科主题活动，帮助学生实现全面发展。一、融入多模态资源，明确跨学科学习方向在新课标背景下，小学信息科技教学中多模态资源的应用为跨学科融合提供了无限可能。信息科技学科不再局限于单一的工具使用，更多的是通过音频、视频、图像、文字等多种媒介形式，形成信息交互与认知拓展的网络。教师利用多模态资源，能够帮助学生在复杂的信息环境中形成较为清晰的知识框架。跨学科的核心目的在于培养学生整合多元信息的能力，而多模态资源正是推动这种能力培养的“催化剂”。对比传统的单一教材资源，现代化的多模态资源让课堂教学的多样性与互动性得到充分发挥，从而明确跨学科学习的方向，打破学科间的边界，培养学生跨学科解决问题的能力。在苏科版小学三年级信息科技《在线信息的搜索》教学中，教学内容聚焦于学生使用数字设备获取日常学习和生活所需信息，探索图片搜索、语音搜索和文字搜索等多种方式，同时培养良好的数字设备使用习惯并增强保护个人隐私的意识。教师展示一段多模态视频，内容包括植物生长的实时监测、天气预报信息的获取及与其相关的生活应用场景。同时提问学生：“如果你想知道最近的天气和适合种植的植物，该如何搜索？”学生提出不同的方法，“在搜索框中输入问题”或“上传植物照片进行识别”。教师随后展示一张关于搜索关键词优化的图表，并引导学生分析关键词选择的逻辑与语文学科的关联，指出关键词的精准度直接影响搜索结果的相关性。一组学生在实践时提出：“如果输入‘植物’，结果太广泛，怎么才能找到本地适合种植的植物？”教师点拨：“结合地理信息增加关键词，如‘春季+本地+适合种植的植物’，结合科学课中关于季节与植物生长的知识，优化搜索结果。”接着，教师选择“如何规划环保出行路线”作为研究主题。学生需要运用语文知识构建清晰的问题表述，利用科学课中学到的节能减排概念进行筛选，并用数学方法分析搜索结果中的数据，计算不同交通方式的碳排放量。学生在完成任务的过程中融会多学科知识，不仅掌握了信息科技技能，还在实际应用中提高了解决复杂问题的能力。二、基于大项目导向，深化跨学科核心问题项目导向教学以解决实际问题为核心，要求学生掌握跨学科知识，激发其创新性思维。小学信息科技教学中的项目通常涉及数学建模、数据分析、编程设计等领域，要求学生综合运用所学的知识技能。这种基于大项目导向的教学模式，能够将抽象的学科知识与具体的实际问题结合起来，鼓励学生在实践中找到学科间的联系。通过这样的大项目教学，学生能够在实践中深化对跨学科核心问题的理解，提升综合能力。在苏科版小学四年级信息科技《用图形进行编码》教学中，教学活动以项目化任务为导向，将信息科技与数学、艺术和科学等学科知识相结合，开展“设计学校安全巡查标识系统”的跨学科主题活动。课堂开始时，教师展示日常生活中的图形编码实例，提出问题：“如果我们想设计一个不依赖文字的学校安全巡查系统，应该使用哪些符号或图形？”学生提到可以使用简单的形状和颜色代表不同信息，例如红色表示危险、绿色表示安全。教师引导学生进一步思考：“如何确保这些符号能够被快速理解，并避免混淆？”接着，学生分组探讨巡查系统所需的核心信息内容，并绘制初步草图。在学生提出的问题中，有人问：“为什么用形状代替文字更有效？”教师点拨：“形状和颜色可以跨越语言障碍，迅速传递信息，就像数学中的符号化表达，能够减少理解时间。”学生随后在编程软件中使用图形化工具设计自己的编码方案，结合信息科技课程中的绘图功能，将草图转化为数字化编码标识。学生在操作中发现编码时形状比例不一致导致图标不清晰，一名学生问：“如何让每个符号大小统一？”教师引导学生使用网格工具调整形状比例，指出这与数学中的尺度变换原理一致。在进一步完善设计时，学生需要为每个标识赋予数字编码，以便后续信息传递。一组学生在完成设计后提问：“如果图标被错误地复制或改变颜色，会不会影响传递效果？”教师引导学生回顾科学课中关于颜色识别与光学的知识，探讨如何优化设计以减少误解的可能性。学生分组展示自己的巡查标识系统，并通过简单的数据分析工具统计设计中的标识数量，结合数学中的统计方法对数据进行可视化处理。整个项目活动以解决实际问题为核心，使学生在实践中充分体验跨学科知识的应用价值，完成从理论到实践的深度探索。三、挖掘多元化主题，进行跨学科深度探索跨学科的深度探索离不开多元化的主题选择，这些主题应紧扣学生的生活经验和未来发展需求。在新课标指引下，信息科技教育的任务不仅仅是让学生掌握科学技术工具，更重要的是通过多维度、多角度的主题挖掘，培养学生解决复杂问题的能力。教师可从自然界的规律、社会热点问题甚至虚拟未来场景中寻找跨学科融合的契机，打破传统学科的界限，让学生感知科技与自然、社会的关系。教师以“构建智能农业小系统”为主题，设计贯穿多学科的学习项目。课堂开始时，教师展示基于掌控板的智能农业视频案例，提出问题：“如果在有限的空间中种植植物，如何通过科技手段提高产量？”学生被分成小组，每组负责设计一个小型智能农业系统。教师引导学生学习掌控板的基本使用方法，展示如何连接传感器采集土壤湿度和温度数据。一名学生操作时发现数据变化不明显，提问：“为什么数值没有波动？”教师点拨：“检查传感器是否正确安装，可以在实验中加入少量水模拟湿度变化，观察数据反应。”在获取数据后，教师结合数学内容，指导学生利用数据分析工具建立模型，预测作物的生长趋势。一组学生分析发现高湿度条件下植物生长速度较快，提出进一步实验优化条件的想法。另一组则提问：“不同地区气候会对植物生长有多大影响？”教师结合地理知识，介绍不同区域的气候特点及其对农业生产的影响，鼓励学生将这些因素纳入数据模型分析中。与此同时，教师结合生物学知识讲解植物生长所需的基本条件。学生结合监测数据设计调节系统，通过编程控制掌控板在湿度过低时启动喷灌系统，在温度过高时启动散热装置。在实践操作中，学生需要不断调试设备。一名学生发现喷灌系统启动频率过高，质疑是否浪费了资源。教师引导学生分析数据，通过调整控制逻辑优化设备工作流程，同时启发学生探讨如何提高系统的可持续性。在项目最后，学生展示智能农业系统的设计成果。通过这一跨学科项目，学生不仅掌握了掌控板的技术操作，还深入理解了植物生长规律与环境条件的关系，并探索了智能农业的实际应用价值。四、融合生活化场景，拓宽跨学科学习视野按照新课标要求，信息科技教育的任务不仅是传授技能，更是通过学科之间的有机结合，帮助学生理解这些技能如何在现实生活中发挥作用。教师设计的跨学科活动要把抽象的科技工具与具体的生活场景结合起来，让学生在具体的情境中理解知识的应用广度，在解决现实问题时能够自然地将学科知识融会贯通。在掌控板制作楼道感应灯的跨学科主题活动中，教师展示一段感应灯工作的视频，视频内容包括灯光随人移动而自动点亮的场景，并提出问题：“楼道中的感应灯是如何知道有人经过的？”学生纷纷提出可能是光线变化或声音触发。教师随后展示掌控板和红外传感器的基本功能，解释如何利用红外线检测人体的存在，并演示连接传感器采集数据的操作过程。学生开始构思楼道感应灯的设计方案，讨论灯光亮度、感应范围及触发条件。一组学生提出疑问：“如何保证灯光不被外界光线干扰？”教师点拨，建议在设计中增加光敏传感器，通过编程设定灯光触发条件为环境光强低于一定值时。学生在掌控板上连接传感器并开始编写程序，遇到感应灯延迟点亮的问题，一名学生询问：“为什么人已经走过去，灯才亮起来？”教师解释延迟可能与编程中的循环检测时间有关，指导学生优化代码，将检测间隔调短。在设计完成后，学生通过数学知识计算感应灯的安装间隔，结合物理课知识分析红外线的探测范围。一名学生提出：“如果楼道很长，感应灯的间隔要如何安排才能既节能又覆盖整个区域？”教师引导学生画出楼道的简易平面图，根据红外传感器的角度和探测距离计算最佳安装点。学生利用数据建模工具，将传感器的探测范围与楼道布局相结合，形成可视化方案，并将方案用掌控板进行模拟验证。在系统调试阶段，学生注意到光敏传感器在强光下误触发的问题，讨论如何改进设计。一组学生提出可以增加滤光片减少干扰，另一组学生建议通过调整光敏传感器的灵敏度来优化表现。教师结合科学课中光学知识，解释光敏传感器的工作原理，并指导学生逐步调整参数直至问题解决。整个活动过程充分体现了信息科技、数学、物理和工程学的跨学科融合，让学生在实践中完成了从生活场景到科技应用的深度探索。五、构建多维度评价，完善跨学科评价设计新课标背景下的跨学科教学评价，强调对学生综合素养的全面考量。传统的学科评价模式往往局限于单一学科的知识掌握与技能运用，而跨学科的学习则要求评价体系能够涵盖多个维度，注重学生在解决实际问题过程中所展现的创新能力、协作精神及问题解决策略等多方面的表现。多维度评价不仅关注学生的学科知识和技术操作，更注重其在跨学科主题活动中的综合运用能力。评价标准应涵盖学生对复杂问题的理解、信息技术工具的灵活使用、团队合作中的角色承担等多个层面。以“制作小型机器人”项目为例，评价不仅要考虑学生如何编程、构建机器人，更应关注学生在解决问题过程中如何进行团队协作、如何调整策略以应对挑战。教师通过多维度评价全面考查学生的跨学科能力，同时借助数字化工具如班级优化大师，将学生的表现进行数字化记录。学生通过积攒小红花兑换奖励，进一步激励其积极参与项目。在编程环节中，学生根据机器人设计要求编写代码，教师不仅关注程序是否能成功驱动机器人，还评估学生在调试代码中的思考过程。例如，当机器人无法按预期路线行进时，学生会检查电路和传感器问题，并调整程序逻辑。教师重点评价学生是否能够利用编程工具解决问题，并利用数字化记录工具标注调试过程中的创新亮点，为其累计小红花积分。在构建机器人时，学生需运用数学和物理知识完成设计。面对项目中的困难，教师关注学生如何冷静分析问题，利用创新方法提出解决方案。学生在问题解决中的表现会被实时记录，并根据其具体贡献分配小红花积分，鼓励其继续探索与实践。这种多维度的评价体系，让学生不仅在技术层面获得评估，更在团队协作、问题解决、创新思维等方面得到全面锻炼，推动其综合素质的发展。综上，新课标背景下，小学信息科技教育跨学科主题活动的设计应紧扣学生的生活实际，将抽象的科技知识与具体情境结合，激发学生的创新意识。为了更好地推动这一理念的实施，教师应持续探索多元化的教学策略，逐步形成符合学生认知特点的学习模式。展望未来，跨学科主题活动教学将在提升学生综合素质方面发挥更大的作用，建议教师继续拓宽教学思路，不断更新教育理念，为学生提供更多元化的学习机会，培养具备跨学科视野的创新型人才。小学信息科技跨学科主题活动设计与实践研究摘要《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》要求信息科技课程目标要围绕核心素养，体现课程性质，反映课程理念。信息科技课程要培养的核心素养，主要包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。文章立足小学信息科技教学，将教学内容与学科、实践、生活等相结合，实践探索新课标下小学信息科技跨学科主题活动设计。关键词小学信息科技跨学科主题活动随着小学信息科技教学内涵与教育目标的不断提高，社会对个性化学习及综合能力的重视，教师与学生学习角色的转变，新的学习方式不断深入教学。本文在小学信息科技开展跨学科主题活动教学实践，聚焦多学科及生活实际问题，对单元及学期内容进行梳理、整合、重构，寻找其中蕴含的超越单个课时的价值观念，形成需要学生学习、理解掌握的知识与技能。通过连续性、开放性的主题任务，引导学生小组协作，自主探究，在解决生活实际问题中不断关注生活，从而创造美好生活。一、确定主题，做好规划《义务教育课程方案(2022年版)》(以下简称“新课标”)对跨学科主题学习提出“落实立德树人根本任务，聚焦核心素养，加强课程内容与学生经验、社会生活的联系，强化学科内知识整合，注重培养学生在真实情境中综合运用知识解决问题的能力。开展跨学科主题教学，强化课程协同育人功能”。在主题活动设计中，教师应以培养核心素养为目标，将学科、实践、生活等相结合，同时考虑学习者已有知识结构内容，根据学生学情，各学科内容、生活实际等整合设计，做好课程实施规划确立大单元主题课程目标，设计小单元主题教学目标，注重主题设计的基础性、综合性、实践性和整体性，真正促进学生综合应用，融合创新，让学生在真实问题及主题驱动里，做中学，用中学，创中学。同时，根据信息科技课程特点，结合教学内容类型、学生特点，设计不同学段的主题课程。低年级主题课程以趣味性、体验性为主。以一年级主题课程“我是打字小能手”为例。新课标针对第一学段信息交流与分享，明确指出要“通过本模块的学习，学生能在日常学习与生活中借助数字设备与数字资源完成简单交流活动，在成人帮助下，通过数字设备交流、分享个人感受，发表想法，初步产生学习和使用信息科技的兴趣；在信息交流与分享的过程中，知道基本的礼仪与规范，能健康、文明地使用数字设备”。为此，教师可确定“我是打字小能手”主题。鼠标、键盘是接触计算机每日必须用到的输入设备，良好的使用习惯会影响学生后续的计算机操作效率，学生通过该主题的学习体验，感受键盘、鼠标、打字操作的过程。利用指法练习游戏开展学习，引导学生文明使用计算机，并分享正确的打字知识。整个主题以激发学生兴趣与增强学生体验感为主，注重培养学生有主动使用的兴趣与良好的打字习惯，增强学生信息意识；通过体验数字设备解决问题的过程，培养学生计算思维。通过学生自主学习、同桌比拼、游戏练习、小老师检查等多样的学习形式，尽可能调动学生学习兴趣。同时，通过学习单、看图模仿等形式，让学习方式多样化。教师的及时点评、打字游戏的高分统计，以及“打字小能手”“最佳小老师”等称号奖励，树立班级榜样，激发学生内驱力。用趣味性与体验性强化学生的参与感与积极性，让学生主动构建知识。课程最后，将课堂上所学习到的知识延伸到家庭生活中，与父母分享正确的打字知识，促进家校沟通，鼓励学生积极进行社会参与。整个主题贴近低年级学生生活体验，注重活动化、游戏化、生活化的学习设计，通过“教学脚手架”的搭建，发展学生最近发展区。同时将核心素养四个方面深刻落实，相互渗透，促进学生数字素养与技能的提升。中高年级主题课程以体验性、综合性为主。以四年级主题课程“健康成长助我行——Excel表格主题课程”为例。教师结合信息科技课标第二学段四年级“数据与编码”要求，将科学的营养知识、数学的统计分析、体育的健康锻炼等都融入信息科技课堂，贴近学生日常学习与生活，注重真实情境的同时，又考虑到了主题课程设计的综合性与实践性。该主题课程在大单元下又设置三个小单元主题。第一个小单元主题“北京冬奥会”，从时事出发，从基础出发，了解表格知识。学生在网上获取、筛选并处理信息，制作《我最喜欢的运动员信息表》，同时分析运动员身体素质数据，引出健康饮食与规律运动，也正是后两个小单元的主题内容。第二小单元主题“健康饮食”，教师提供给学习者青少年每日所需营养元素的文字内容，学习者小组合作，从大量文字内容中提取关键信息，培养信息处理加工能力，将提取的青少年所需营养信息制作统计表与统计图，在统计图表中学会分析数据分析青少年营养结构组成比例，总结饮食建议，并结合个人身体状况与不同食物的营养元素含量，制作自己的饮食安排表。第三小单元主题“快乐运动”，将饮食与运动相结合，学生结合学校运动会项目及个人喜好的运动类型，设计每周运动安排表，并进行打卡统计，将学习与生活深度融合，树立健康生活理念，培养良好饮食与运动习惯。三个小单元主题相辅相成，承上启下，共同构成了本学期的主题课程。二、聚焦目标，开展主题教师可根据学生情况、信息科技课程特点以及新课标要求，将主题课程活动分为五环节，在各个环节给予充分的学习空间与时间，调动学生主观能动性，从而解放并发展创造力。主题开展五环节：1.开展主题，明确任务；2.分析任务，规划设计；3.小组合作，实践探究；4.认真检查，修改完善；5.展示评价，总结拓展。配套三大子主题递进脉络：北京冬奥会→健康饮食→快乐运动北京冬奥会（时事引入，初识表格）：制作北京冬奥会运动员信息表；思考表格内容、设计表格行列布局；网络搜集并整理喜欢的运动员信息、制作相关表格；对照表格制作要求检查小组作品；小组展示作品、总结收获。健康饮食（资源处理，综合应用）：根据青少年营养元素word文档制作需求表、绘制统计图；根据内容设计表格；处理教师所给信息并制作营养元素及统计图；对照统计图表制作要求，检查小组作品并添加青少年饮食建议；小组展示作品、交流个人营养搭配想法。快乐运动（深度融合，健康生活）：根据运动会项目，制作个人运动计划表；规划表格、设计内容；网络搜集整理相关运动强度等信息、制作表格；对照表格制作要求，检查小组作品；小组展示作品，并实施计划。1.开展主题，明确任务主题课程的开展，学习动力是积极参与的保障，激发学生学习兴趣显得尤为重要。通过创设真实情境、学生感兴趣的话题或真实问题，引出主题课程，激发学生兴趣，增强学生生活体验，并明确该主题下要解决的问题或完成的任务，对学习内容与学习过程有初步的整体感知。2.分析任务，规划设计在该环节，教师引导学生一起分析任务。以四年级主题课程第一小单元主题为例，展示以下两个问题，引导学生分析任务，自行制订学习计划，逐步培养独立分析问题、分解问题能力。

问题1：你会收集冬奥会运动员的哪些信息？

问题2：根据收集到的信息，你会如何设计表格(表格的布局、行列数与行列内容)？通过分析任务，引导学生自主思考，明确需要学习的知识及技能点，思考需要收集的信息，并初步对呈现作品进行规划设计，增强计算思维。学生通过分析界定问题、分析问题、组织数据，制订问题解决方案，培养学生初步解决问题能力，发展自身计算思维，能够进行自我规划、自我管理和自我评价，凸显学习主体性，同时发扬创新精神。3.小组合作，实践探究小组合作探究引导学生自主探究，发挥各自特长和优势，培养合作学习能力。在小组合作中，探究解决问题、完成主题任务的方法，增强学生信息意识与数字化学习与创新能力。在四年级主题案例中，学生在小组合作中分解任务，规划解决方案，利用网络平台收集、筛选处理并交流信息，并创造性、个性化地完成任务培养良好饮食及运动习惯，增强小组协作能力。4.认真检查，修改完善新课标在发展计算思维中提到学生要“能尝试模拟、仿真、验证解决问题的过程，反思、优化问题的方案”，而“认真检查，修改完善”这一环节就是对自己方案的反思及优化。教师提示学生检查内容及方向，学生根据提示及小组计划内容，自查作品并完善修改，不断优化结果，也通过教师引导查错纠误，养成认真检查的习惯。5.展示评价，总结拓展在展示评价中，教师引导学生将自己或者小组获得的知识、技能、经验与体会等进行交流，并展示方案、作品。小组之间、组员之间相互评价，通过反思不断完善作品，提升能力。同时引导学生在总结发现完成任务过程中产生新的方法、新技能、新认识等，把新的知识技能内化到已有的认知结构，使学习成为