计算思维视域下小学信息科技项目化学习的校本化实践探索
吴宁
江苏省宿迁市宿豫区南外仙林分校宿迁学校;223800
1 引言
小学阶段是思维培养的关键时期,怎样把计算思维融入信息科技教学,成了教育工作者关注的重点内容。项目化学习是一种以学生为中心的教学模式,它强调借助真实情境的项目来驱动教学。这种模式能够培养学生的实践能力、创新精神和团队协作能力。将计算思维和项目化学习相互结合起来,有助于学生在解决问题过程中形成思维方式,能提升学生的信息科技素养水平。
2 计算思维视域下小学信息科技项目化学习的设计原则
2.1 目标性原则
项目设计要紧密围绕计算思维核心要素,包含问题分解、模式识别等内容,项目目标应明确指向计算思维的培养,并非单纯进行技术操作,比如在项目设计的时候,可要求学生通过编程解决实际问题,像设计一个自动分类垃圾的系统,以此引导学生在解决问题中运用计算思维。
2.2 主体性原则
项目设计要充分考虑学生主体地位,尊重学生兴趣和需求,项目主题需贴近学生生活实际,解决学生身边现实问题,这样做能够激发学生学习兴趣,调动学生学习的主动性,比如可以设计校园智能节水系统项目,让学生通过编程控制传感器,让学生利用传感器监测校园用水量,并且引导学生提出合理节水建议,以此来培养学生信息意识和计算思维。
2.3 实践性原则
项目设计要重视实践性,让学生在动手操作里掌握知识技能,项目需包含明确的任务步骤,要求学生通过实践去完成项目目标,就像在“多功能台灯”项目当中,学生要通过编程控制台灯开关及亮度调节等功能,进而在实践中掌握编程技能与计算思维。
2.4 趣味性原则
项目设计应注重趣味性,以吸引学生的注意力。可通过游戏化、竞赛化等方式,增加项目的趣味性和挑战性。例如,可设计“编程闯关”项目,让学生在完成一系列编程任务的过程中,逐步提升计算思维能力。
2.5 分层性原则
项目设计应考虑学生的个体差异,设置不同难度的任务,以满足不同学生的学习需求。例如,在“数字故事制作”项目中,可为初学者提供基础的Scratch教程,引导其完成简单的动画脚本;为进阶者提供Python编程任务,要求其设计更复杂的交互式故事。
3 计算思维视域下小学信息科技项目化学习的实施路径
3.1 项目启动与需求分析
项目启动阶段的时候,教师要通过真实情境引出问题,引导学生对问题进行分析,从而明确项目的具体目标,就像在“校园智能安全卫士”项目里,教师可展示学生走廊奔跑致碰撞事故视频,引导学生思考怎样利用信息科技解决此问题,之后学生要进行需求分析,明确项目功能需求和技术需求。
3.2 方案规划与技术学习
在方案规划阶段的时候,学生需要使用思维导图等工具,来梳理项目的整体流程,并且制定技术选型与任务分配方案。比如,在“智能垃圾分类系统”项目当中,学生要确定使用哪种传感器识别垃圾类型,还要选择哪种编程语言实现分类算法等,随后学生需要开展技术学习,去掌握项目所需的技术知识和技能,教师可以通过分层教学、同伴互助等方式,为学生提供个性化的学习支持。
3.3 项目实践与过程监控
项目实践阶段,学生需按照方案进行项目开发,完成各项任务。教师需进行过程监控,记录学生的进展和问题,及时提供指导和反馈。例如,在“赛车游戏”项目中,学生需通过编程实现赛车的自动行驶和转弯功能。教师需关注学生在编程过程中遇到的逻辑错误和调试问题,引导其逐步解决问题。
3.4 成果展示与反思迭代
成果展示阶段,学生需通过实物演示、PPT汇报、微视频讲解等方式,展示项目成果。教师需组织观众互动,设置提问环节,收集反馈意见。随后,学生需进行反思迭代,根据反馈意见完善项目。例如,在“校园气象站”项目中,学生需根据反馈意见调整温度阈值,优化数据可视化界面。
4 计算思维视域下小学信息科技项目化学习中教师角色的转变
4.1 从知识传授者到学习引导者
在项目化学习中,教师的角色需从知识传授者转变为学习引导者。教师需引导学生分析问题、制定方案、解决问题,而非直接告诉学生答案。例如,在“班级图书角管理系统”项目中,教师需引导学生思考如何通过编程实现图书的自动借阅功能,而非直接提供代码。
4.2 从单一教学到跨学科融合
教师需具备跨学科融合的能力,将信息科技与其他学科知识相结合。例如,在“植物生长监测仪”项目中,教师需整合科学、数学、语文等多学科知识,引导学生利用传感器收集环境数据,用数学分析数据,并撰写观察报告。
4.3 从个体教学到团队协作
教师需组织学生进行团队协作,培养学生的团队协作能力。例如,在“智能垃圾分类系统”项目中,教师需引导学生分工合作,有的学生负责硬件搭建,有的学生负责编程实现,有的学生负责测试优化。
5 计算思维视域下小学信息科技项目化学习的评价体系构建
5.1 过程性评价
过程性评价在小学信息科技项目化学习里占据着重要地位,它主要聚焦于学生在项目实践过程当中的综合表现。参与度所反映的是学生对项目的具体投入程度,积极参与项目的学生通常能更深入地理解知识、掌握技能。协作性体现出来的是学生在团队里面的合作能力,具备良好协作能力有助于项目顺利向前推进。创新性考量的是学生能不能提出独特见解与解决方案,这能够推动项目实现创新发展。技术性关注的是学生对信息科技技术的实际运用能力。教师通过课堂观察可以直观了解学生的课堂表现情况,档案袋记录能够保存学生项目进展的相关资料内容,小组互评能够促进学生之间实现相互学习的目的。
5.2 终结性评价
终结性评价主要关注学生最终完成的项目成果,是对项目整体质量做的综合考量。功能完整性是项目的基础要求,需项目具备预期各项功能并满足实际需求。技术难度体现学生在项目里运用信息科技技术的复杂程度,较高技术难度意味着学生掌握更深入知识与技能。用户体验着重关注项目是否方便用户使用以及能否带来良好使用感受,教师通过项目验收来检查项目各项功能是否达到标准,从答辩表现可了解学生对项目的理解深度与表达能力。
5.3 跨学科评价
跨学科评价的目的是衡量项目跨学科应用水平,强调信息科技和其他学科相互融合。在项目化学习当中,单一学科知识很难解决复杂问题,跨学科融合变成必然发展趋势。邀请语文和数学等学科教师参与评价,能从不同学科角度来审视项目。就拿“植物生长监测仪”项目来说,科学教师可依据科学原理与实验方法,评价项目监测植物生长过程的科学性,像传感器数据采集是否准确等,数学教师能从数据分析的角度出发,评价项目运用数学方法处理数据的能力,例如数据统计和图表绘制等。通过开展跨学科评价工作,能够促进学生综合运用多学科知识解决实际问题。
5.4 社会价值评价
社会价值评价着重关注项目实际应用价值,强调项目对社会做出的贡献。小学信息科技项目化学习不能局限于课堂之内,而要和社会实际需求相互结合。邀请社区代表以及家长等参与评价,可从更广泛社会层面了解项目意义。在“校园智能安全卫士”这个项目当中,学校安全管理人员凭借专业经验,评价项目的安全性与实用性情况,比如系统能否有效预防校园安全事故、操作是否简便等具体方面。社会价值评价能够引导学生关注社会问题,培养学生自身的社会责任感。通过评价学生可以认识到项目成果影响,从而更加注重项目实用性和社会效益,让项目能够真正服务于社会大众。
6 结语
综上所述,在计算思维视域下的小学信息科技项目化学习,能为学生提供真实有趣且有挑战性的学习体验,也为核心素养的培养开辟了全新的有效路径。通过科学设计项目、优化实施路径等做法,能够促进学生从知识接受者转变为问题解决者,还能推动学生从知识接受者转变为创新实践者。深入推进校本化实践,可助力信息科技课程实现高质量发展,也能切实提升学生的计算思维能力与综合素养。
参考文献:
[1] 高燕 锋. 基于 项目 式学 习的 小学 信息 科技 课程 教学 策略 [J]. 科教 导刊,2025,(14):155-157.
[2] 胡艺. 小学信息科技课堂中的项目化教学设计探究[J]. 课堂内外( 高中版),2025,(15):122-123.
注:本文系江苏省宿迁市教育科学“十四五 ”规划 2024 年度重点课题《基于计算思维发展的小学信息科技课程项目化学习设计研究》(SQ2024GHZD076)的研究成果。