小学信息技术跨学科融合课程实施策略探究

引言：

随着信息技术与教育的发展，跨学科的融合已经成为当代小学信息技术教学的重要趋势。将信息技术与其他学科内容融合，能激发学生的学习兴趣，提高综合素质和创新能力。笔者主要围绕如何创新性地设计小学信息技术课程进行研究，并以真实的教学事例体现跨学科融合在校园学习活动中的应用，期望给一线教师一些有益的教育教学方法、思维。

1. 小学信息技术跨学科融合课程的内涵与意义

1.1 跨学科融合的定义与发展

跨学科整合是指将不同学科领域内的知识与技能整合在一起进行教育教学的方法，以此达到跨学科整合学与做，达到全面学习及解决问题的目的。早在20 世纪中叶这一思想便出现，在教育不断进行改革的背景之下，已经成为了强化学生综合素养与创新思维能力的有效工具[1]。尤其是信息化时代，跨学科整合不单是要将科技用作整合对旧有学科进行改造，还要将科学技术应用在跨学科整合工具的工具上，实现学科界限被彻底打破，打造更广更大有着更大弹性与灵活性学习环境的目的。

1.2 小学信息技术课程在跨学科融合中的作用

计算机技术的应用突破了各科知识之间相互渗透的问题，学生可以利用计算机来对数据进行处理以及完成数据处理过程中的所有问题，例如，通过 Excel 软件或者 Excel 软件类似的软件可以对相关数据进行管理以及分析，以图形化以及效果化的方式对数学知识进行深入地了解 ; 在科学中可以通过计算机类软件对相关试验结果进行记载以及分析，用计算机的软件技术再现试验的整个过程，并以此为方式增加学生活动的体验性以及对知识理论的掌握性。这种跨学科地使用，让学生可以通过学习信息技术学科的知识去实操，而且，在其他学科中也能有充足的认识，还可以通过计算机的相关信息技术学习知识去改善学生的创造力和团队合作能力。在学校的信息技术课堂学习中，学生们会通过项目的行动以及合作的方式，在合作以及项目之中，知道如何去运用计算机工具进行创造和解决问题。这不只是技巧，同时也是一种学习学生的思想方式。

1.3 信息技术课程融合其他学科的优势分析

跨学科学习对于学生信息技术教育的价值主要体现在两个方面：首先，促进学生的多元思维，在学科学习中，学生是在单一学科环境下所进行的学习，但通过跨学科学习，能够培养学生从多学科、多角度全面、深入、全面地思考问题，提升学生思辨水平；其次，信息技术的引入能够提供更多的学生学习通道与教学资源，开阔学习的广度和深度。利用编码、数据分析、数据可视化等，学生更加直观清晰地掌握晦涩的专业内容，促进学生知识的应用。

2. 基于AI 技术的创新教学策略

2.1AI 在小学信息技术教学中的应用现

在“人工智能 + 教育”的浪潮中，AI 技术的应用在学校的多媒体信息技术课堂上得到了日趋广泛的应用和开发，人工智能为课堂中的教学内容呈现方式变革、教学方式变革、学生的自主学习提供了新的可能性[2]。目前，人工智能被应用到自动化教学辅助软件、智能评价、互动学习系统中。比如人工智能可以应用语音识别、图像识别，帮助学生更有效率地吸收知识信息，同时还可以根据不同学生的成绩、兴趣等提供相应的学习资源。

2.2AI 助力个性化学习与跨学科知识整合

AI 技术的应用在个人化的教育方面有独到优势。通过数据处理，AI 可实时监控学习者的学习情况，查找出学习者存在的薄弱点，进而根据每位学习者的特点提供最好的教学内容。这种个性化教育既有利于提高学习者的有效学习，又可使学习者在整个学习的过程中保持浓厚的学习热情。同时，AI 还有助于多学科整合发挥其关键作用。通过智能化系统可将学习者各学科的学习资料汇集到一起，以此来帮助学习者进行多学科知识的迁移使用。

2.3 通过AI 提升学生创新能力与计算思维

人工智能技术不只是一味的学习器，对培养学生的创新精神、计算思维也有重要作用。通过基于人工智能技术的学习过程，学生可以掌握程序原理的基础知识，在实际应用中掌握编程语言解决实际问题，同时还能够激发学生的创新想象力，可以引导学生从不同的角度去思考问题，进而产生创新性解决思路。而基于人工智能教育的计算思维在于，要求学生在解决问题的过程中掌握了方法，也具备了批判、创新思考的能力。

3. 编程思维在跨学科融合中的培养

3.1 编程思维的核心要素

编写程序的过程是一种锻炼学生解题能力、逻辑推理、抽象思考、算法设计等能力的思维过程。其中程序化思维元素重要组成部分：将大问题分解为若干小、易于解决的问题；通过逻辑推理论证得问题的正确答案；具有能从实际情境中抽象一般原则的能力；为每个具体情况找出相应的对策，并根据实际情况进行不断改进，使其变得越来越高效。

3.2 编程思维与其他学科知识的融合路径

编程过程的方法不仅仅能在计算机类中相互作用，它们也可以和许多科目标签——如数学，物理和语言等——发生积极作用 [3]。例如，在数学上，编程可以帮助学生更多理解数学知识中的抽象化概念，如函数或者形状等，也可以通过编程实现数学模型的建立；在语言方面，可以通过编程的方式设计小故事的情节，对理解文本和创造性能力有一定的理解；而编程的过程式方法也可以和一些自然科学密切结合，通过编程可以进行一些实验设计的模拟、数据的处理，对自然规律的理解有进一步的加深。

3.3 实践案例：编程思维在语文、数学等学科中的应用

例如，学生通过对编码的学习可以设计一个简单的交互式叙事环境，通过代码控制对象行为，通过输入来变化故事的故事情节走向，以此提升编程能力和构思创意与故事搭建的能力。在数学学科上，学生可以通过编码学习设计数学练习题自动生成系统，对数值计算、形体几何概念理解，及逻辑思维、算法思维方式的培养。通过这一类的实践活动提升学生对编程思维的同时，也能加深学生的其它学科领域的认知和实践应用。

4. 小学信息技术单元教学设计的创新策略

4.1 单元教学设计的基本框架与原则

框架是指小学信息技术单元教学设计的 4 个要素：学习目标、学习内容、学习活动和评价指标。一是，确立的学习目标要具体明确，主要包括需要了解的知识点、能力点以及学习的难度。二是，学习目标要面向课标，又要符合学生实际，以达到让所有的学生都能有所学、有所获的目标。三是，教材选择时要注意要体现出学科特点和学生喜好，尤其是对于信息技术这门学科来说，在选择教材时一定要把技术工具和学科知识紧密地融合起来，如把编程、网络安全、数据存储等内容融入到其他学科数学、自然科学、语言文学等等。与此同时，学习活动应该怎么选择也至关重要，教师应当注意采用多样化的教学方法，例如项目学习法、小组讨论学习法、问题驱动学习法等，增强课堂的交互性与学生活参与率。

4.2 信息技术单元教学设计中的跨学科元素

跨学科元素旨在提升学生综合素质，培养学生的能力创新意识。课程的设置是教育教学工作者重视利用信息技术与其他学科内容共同融入，从而产生深层次的学科交融。例如，在数学课中，学生可以利用程序语言来绘制几何图形，并且编写算法，让学生形成逻辑思维意识；类似地，在语文课中，信息科技建立的多媒体教材，对于帮助学生深入理解课文内容方面能起到更好的辅助作用，进而激发学生的创造力和审美意识 [4]。跨学科学术设计绝不是理论的说辞，而是在实践中运用的项目和任务，从而促进学生以跨学科的知识进行解决方案的构建。例如，在“环保主题”这个信息化教学单元中，学生能够用程序语言绘制空气质量检测设备，并将数学大数据分析知识、编程技术有机结合，在最终解决问题形成完整方案的过程中进行解决方案的构建，对学生进行跨学科的整合，在加深信息科技知识技能学习的同时锻炼学生学科意识、处理跨学科问题的方式等能力。

4.3 实施案例：基于单元教学设计的跨学科融合实践

一种成功的跨学科学习可能是一种以编程为工具制作“数学游戏”的项目。这个课程中，教师布置的是以数学知识为主要内容，融合编程的语言和技能的项目，让学生使用编程软件（如 Scratch 或者 Python ）编写自己设计出来的数学问题库或者游戏来解决问题。在设计和编写的过程中，学生们不仅运用了自己学习到的数学中基础运算的知识，同时还可以通过编程创作实现探索性地考虑如何将数学知识转换为计算机可以执行的指令。

5. 跨学科融合视角下的小学信息技术课程设计

5.1 小学信息技术课程的跨学科整合模式

信息技术指导下的信息技术课程融合是指建立一个多元的学科领域架构，它的关键点在于去除学科之间的壁垒，通过共同教育目标和实践任务促进各学科之间更加紧密的沟通和合作。信息技术指导下的信息技术课程融合需要注意的问题是：第一，采用项目学习的方式，利用信息技术方式将其他学科内容融合在解决问题的过程中，使学生能够在解决实际问题的过程中灵活地运用各类学科知识。比如设置一个科学主题的虚拟实验室项目，让学生既懂科学原理解题，又会利用信息技术软件进行实验模拟。第二，采用问题驱动的教学方法，设置难度较大的课题，引导学生用不同的学科知识去求解。如教学指导学生用计算机编程模拟一个环境污染问题，让学生可以用地理、数等学科知识去解决环境污染问题。

5.2 课堂教学中跨学科融合课程的设计与实施

要在课堂环境下实现跨学科融合的教育教学，就需要教师对每一节课的教学内容和教学方法进行精心设计，以确保学生的信息技术教与学能够与其他各学科相衔接。最优的跨学科学习模式是整合各学科知识与信息技术融合应用，让学生在做中学，结合各学科知识与信息技术的应用，在完成任务过程中运用信息工具展示、反馈学习的探究过程与结果 [5]。例如，语文教学中，可以围绕一篇文本的理解开展一个项目活动，学生利用编码技术和多媒体制作工具设计一个交互式电子书。在这个过程中，学生不仅要深入理解文本分析内容，还要能掌握利用信息技术工具表现自己的观点，让学生在做中学，通过具体任务学习更好地掌握语文知识，提高学生的信息技术素养。

结语：

跨学科学习可以为我们的小学计算机教学带来新的机遇和挑战，通过设计富有创意的跨领域学习活动，教师更好地引导学生进行多维度思考，培养解决真实问题的能力。在未来，随着 STEM 教育的不断优化和教学方法的不断创新，跨学科教学将会成为优化教育质量的重要手段，促进学生的全面发展。

参考文献：

[1] 刘昕媛 ; 张文清 ; 王志远 . 小学信息技术与数学学科融合教学策略研究 [J]. 现代教育技术 ,2023(10):45-48.

[2] 陈嘉玲 ; 赵明涛 ; 孙悦彬 . 跨学科教学在小学信息技术课堂中的应用探索 [J]. 教育与教学研究 ,2024(2):12-16.

[3] 李佩琳 ; 周璇琳 ; 王冠宇 . 信息技术与语文教学的整合模式探讨 [J]. 教师教育学报 ,2023(8):67-71.

[4] 王雪婷 ; 张怡萱 ; 刘国盛 . 基于项目化学习的小学信息技术课程设计与实践 [J]. 计算机教育 ,2024(4):112-117.

[5] 杨鸿彬 ; 邓敏慧 ; 刘兴达 . 信息技术跨学科融合对小学教育改革的推动作用 [J]. 未来教育 ,2023(11):58-62.