小学信息科技项目化学习的设计探索

【摘要】项目化学习作为一种任务导向的学习模式，将完整的学习内容分割成多个独立的项目与任务，旨在让学习者在真实情境中深入探索、解决问题，以满足项目要求或是达成任务目标。对此，教师在进行小学信息科技教学时，可尝试引入这种新颖的教学模式，通过创设兼具互动性与趣味性的学科项目，全面激发学生的学习兴趣与学习动力，促进学生计算思维、创新意识等信息科技核心素养的发展。

【关键词】小学信息科技；项目化学习；辅助行走机器人；实践应用；教学模式

作者简介：谢晓静（1983—），女，江苏省海安市曲塘镇中心小学。

项目化学习强调任务驱动与实际应用，通过创设真实的项目主题情境，设立明确的任务目标，驱动学生在情境中展开探索与实践，指向核心知识的再建构。信息科技学科教师应革新教学理念，引入项目化学习模式，为学生提供丰富的学习机会与学习体验，助力他们在学习、实践和创新中实现综合发展。本文以苏科版小学信息科技六年级全一册项目3“机器人与生活体验”为例展开探究。

一、在小学信息科技学科中应用项目化学习模式的优势

（一）有助于增强学生的合作意识

项目化学习模式有助于增强学生的合作意识。科学的项目拟定设计和合理的团队小组划分能够为学生提供合作交流与沟通配合的机会。在合作完成信息科技项目的过程中，学生能够获得宝贵的合作经验，这对于增强他们的合作意识大有裨益。在项目化学习模式中，学生会意识到项目任务是难以独立完成的，这能够促使他们认识到团队合作的重要性，学会倾听他人意见、尊重他人观点，通过合作沟通解决问题，这对学生团队意识和沟通能力的培养具有至关重要的作用。另外，项目化学习模式通常会设立一个共同的目标和任务，学生需明确自己的能力点，发挥自身的优势，在合作中互相支持、通力合作，才能高效完成任务、达成目标，这也将促进他们问题解决能力和团队凝聚力的提升。所以，信息科技学科教师应充分应用项目化学习模式，促使学生在团队合作中养成开放的思维和包容的态度，为他们未来的学习和工作打下坚实的基础［1］。

（二）有助于发展学生的核心素养

项目化学习模式有助于发展学生的信息科技核心素养。首先，项目化学习模式通过创设真实项目与真实情境，使学习活动充满开放性与不确定性，这能够激发学生的好奇心与求知欲。而多变的情境与不可控的突发情况也有助于活化学生的思维，促使他们灵活运用信息科技知识解决真实情境中的各种问题，这将促进学生的计算思维与信息意识得到纵深发展。此外，项目化学习为学生提供了将所学知识进行实践应用的机会，这不仅能让他们的素养与技能在项目中得以锻炼与强化，还能进一步提升他们的数字化学习与创新能力，使他们具备信息社会责任。

二、小学信息科技项目化学习的设计策略

（一）创设情境，拟定项目方案

信息科技学科的内容体系较为庞大而冗杂，且它的核心知识点往往会伴随科技的发展与时代的进步而不断更新迭代。对此，信息科技学科教师可以通过引入项目化学习模式，结合当前的时代背景与科技热点来创设项目情境，拟定项目方案。

在项目化学习模式中，教师可以创设一个类似于CNDS编程社区的机器人程序设计情境。在该线上社区中，学生将扮演机器人程序员的角色，接收来自世界各地的订单。这些订单要求他们根据具体的场景和功能需求来编程设计机器人。如学生接到的第一个订单是为一个行动不便的老年人设计一个辅助行走机器人。在接到该订单后，学生首先需要分析用户的具体需求，对机器人需要具备的功能模块、具体的外形设计等内容展开沟通与讨论，制订整体的项目设计

方案。

比如，有学生提出：“我认为这种辅助行走机器人是一种仿生机器人，所以在外形上应该与正常人类相似，在功能模块上也应能做到基本的站立、下蹲与行走。”而有学生认为：“我认为仿生机械足机器人需要使用者花费一段时间来适应和练习，这对于老年人来说具有一定难度。所以，我认为四足辅助机器人更为合适，它在外形上类似于婴儿的学步车，在功能模块上可以舍弃跳跃和下蹲动作，使正常行走变得更加稳定，具体的项目设计方案还需根据使用者的身型进行调整与优化。”学生的不同观点与想法在讨论中交互与碰撞，他们不仅要考虑用户的具体需求，还要考虑功能的设计操作以及技术的可行性，这能够让他们的核心素养在思考和讨论中得到全方位的锻炼。

伴随着讨论的进一步深入，学生们将各自的想法融合在一起，逐步形成了一个更加完善的项目方案。他们计划设计一款外形简洁、功能实用的仿生机械足辅助行走机器人，它既能解决四足辅助机器人笨重与功能不足的问题，新加入的人工智能程序算法还能够学习和模拟使用者的行动方式，尽可能地缩短适应与练习的过程，让老年人能够更加方便、安全地使用这款机器人。在项目方案框架确定后，学生们开始细化各个细节，包括考虑机器人零件的材质选择、重量对老年人使用舒适度的影响、电池的续航能力和替换方式等，以确保机器人在使用过程中能够持续稳定地运行，力求设计出达到用户预期体验的项目方案。

可见，项目情境的创设为学生提供了一个可以创新思考与合作讨论的空间，他们不再只是被动接收信息科技知识，而是积极投入兼具真实感与挑战性的项目中，通过实践与设计，充分发挥自身的潜力与创造力，从而提升信息科技核心素养。

（二）任务驱动，促进项目推进

在小学信息科技项目化学习过程中，科学的任务设计将成为学生积极参与项目的驱动力。而任务驱动的核心在于设定明确的项目目标。这些目标将引导学生逐步深入思考，将所学的信息科技知识应用于实际问题的解决中，让学生于实践中获得别样的信息科技学习体验。

在上一个环节，学生已经构思出了完整的项目方案。为了促进项目的有序推进，教师需要精心设计任务的阶段性目标。例如，在项目的第一阶段，教师设定的阶段性项目任务是要求学生将他们的文本设计方案划分成材料选择、结构搭建和编程调试三个部分，学生也将由此划分为三个小组，每组负责完成一个小组任务。学生要根据自身的能力、特点加入不同的小组，并与其他小组协作配合，完成制造辅助行走机器人的前置性筹备。在任务的驱动下，学生将会主动审视自身的能力点和长处，自行加入不同的小组，着手开展筹备工作。如材料小组要比对各个材料的重量、密度和抗腐蚀性能等，以确保辅助行走机器人的便捷性和机器人使用寿命的持久性；结构小组则需要借助信息技术建模软件将项目方案中的文本图片转化为立体的三维建模，并将一体成型的建模拆分成各个组合零件，确保设计方案的可操作性与组合性；编程小组则需负责难度最大的辅助行走程式的编写，同时他们还需考虑在机器人中融入开源人工智能学习程式，帮助老年使用者快速适应该机器人的行动辅助。

在这一阶段，教师需提供技术支持和指导，同时鼓励项目小组尝试以自己的力量解决问题。如当学生在编写开源人工智能学习程式的过程中遇到困难时，教师可以为他们提供几个开源程序网站，由学生自行选择适用于该机器人的开源程式。这能在培养学生独立性与思维能力的基础上，帮助他们高效达成阶段性任务目标。

在项目的第二阶段，教师应要求各个小组将前一阶段的任务成果进行整合。各个小组要汇报本组的阶段性项目成果，阐述材料选用的理由、结构设计的原因和程式编写的方式，再进行最终的成品搭建。教师需要起到调和作用，化解学生在机器人成品搭建过程中出现的分歧，避免项目进程受到阻碍，确保任务目标按需达成。

而在第三阶段，教师应让所有学生都加入机器人调试的最终任务中，让他们验证先前项目方案的可行性，同时使他们获得更强的成就感。这也将成为他们信息科技学习的长效驱动力，激励他们在信息科技领域不断探索，实现信息技术核心素养的高效育成［2］。

任务驱动作为项目化学习模式的核心组成部分，将理论知识与实践操作紧密结合，以项目阶段性任务的形式驱动学生在真实情境中学习、研究与探索，提高了信息科技学习的完整性与实用性。

（三）平台搭建，展示项目成果

在小学信息科技项目化学习过程中，成果展示平台的搭建是至关重要的一环。教师可搭建一个多功能的展示平台，该平台可以是虚拟的在线展示空间，也可以是实体展示区域，旨在鼓励学生将自己的项目成果展示出来，与同学、教师分享他们的创意和成就。这不仅可以增强学生的学习自信心和表达能力，还能营造一个良性的竞争环境，激励他们不断提高自我要求，提升信息科技学习能力。

在学生完成辅助行走机器人项目的设计与制作后，教师可以在学校的科技展示厅或实验室内搭建可供展示项目成果的多功能平台，鼓励学生将所设计的机器人放置在该展示区域内，并在旁边附上机器人设计理念与功能的介绍，为参观者进行基本功能的讲解与实际机能的展示，还可以为参观者提供机器人的使用体验机会。在此基础上，教师还可以引导学生在大型的编程开源网站上传辅助行走机器人的开源程式，将相关的图纸信息与编程内容上传至网络平台，让网站的其他用户能够学习和借鉴，让该项目拥有投入实践应用的机会。

在成果展示环节，学生不仅可以展示他们的创新成果，还能与其他同学和教师相互交流和学习，促进彼此之间的经验分享与能力提升。此外，成果展示是一个能激励学生不断提升的良好平台，是学生学习、实践和创新的见证，是深化学生自我认知的重要环节，能够让他们意识到自己的努力和成就是值得被认可的，从而成为学生持续探索和学习的动力。这种项目成果分享与展示的环节，不仅对学生个人的成长有着积极的影响，也为整个信息科技教育领域注入了新的活力和血液。

（四）多维主体，丰富项目评价

评价环节作为小学信息科技项目化学习的收尾环节，具有至关重要的作用。评价既是对学生项目化学习表现的总结，更是对他们后续项目的优化改善与学习策略的改进，能够帮助学生进一步补上思维体系的漏洞，促进核心能力点的深化培养。

在完成项目成果展示后，教师可以邀请机器人的体验用户、其他机器人设计小组的成员以及专业人士参与项目评价。例如，教师可以邀请一些老年人作为机器人体验用户试用机器人，基于自身的使用体验，对机器人的实用性和便携性进行评价反馈，为学生提供改进与调试的建议。校方可以邀请信息科技领域的专业人士来评价学生的设计作品，为学生提供更加专业的评价与指导，激发学生的学习动力。除此以外，教师可以从多个评价角度出发，不局限于项目成果，而从学生的项目表现入手，评估学生的学习过程和学习态度。例如，教师可观察学生在团队合作中的表现，评价其沟通能力、团队协作能力、领导潜力，或是在解决问题过程中表现的创新思维和解决方案的独特性。以上三种评价方式都能让学生在项目化学习模式中有所收获，从而使学生在学习、实践和创新三位一体的综合发展中取得长足进步。

通过邀请多维评价主体、采用多种评价方式，学生能够在项目化学习模式中获得针对性的建议与评价以及更为真实的反馈与指导，这能够为学生的全面发展与持续进步提供助力［3］。

结语

总而言之，项目化学习模式突破了传统灌输式教学的桎梏，更为灵活多变。这种新颖的学习模式能够有效提高学生的学习主动性与探索积极性，实现信息科技学科理论学习与实践应用的融合，让学生在学习和实践中加深对信息科技知识与技能的理解与掌握，为他们后续的学习与发展奠定坚实基础。

【参考文献】

［1］吴兵，付娜.基于单元视角下小学信息科技项目化学习的设计研究［J］.考试周刊，2024（6）：37-40.

［2］李素卿.新课标视域下跨学科主题学习的设计与实施：以小学信息科技“智能植物浇水系统”项目为例［J］.中国信息技术教育，2024（2）：51-53.

［3］吴消消.基于项目式学习的小学信息科技学科核心素养的培养策略［J］.中小学电教，2024（6）：73-75.