面向核心素養(yǎng)的信息技術(shù)項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐

【摘要】本文運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)策略，以“新的伙伴機(jī)器人”單元知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，探索在項(xiàng)目式教學(xué)中落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以期推動(dòng)信息技術(shù)教學(xué)的不斷發(fā)展。【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);項(xiàng)目式教學(xué);信息技術(shù);教學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目式教學(xué)立足于真實(shí)的情境，是一種圍繞項(xiàng)目開展的教學(xué)模式，學(xué)生通過完成一個(gè)完整的項(xiàng)目任務(wù)學(xué)習(xí)理解重要的觀念、概念并用于提升能力和指導(dǎo)生活[1]。信息技術(shù)教師在向?qū)W生傳授基本知識(shí)的同時(shí)，要著重培養(yǎng)其運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生活實(shí)際問題的能力，二者在學(xué)生發(fā)展方向上的追求目標(biāo)是一致的。本文基于“新的伙伴機(jī)器人”單元知識(shí)點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，探索項(xiàng)目式教學(xué)的案例和經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)設(shè)計(jì)本課教學(xué)內(nèi)容選自中國地圖出版社六年級(jí)信息技術(shù)第五單元“新的伙伴機(jī)器人”。在本課中，學(xué)生將在了解聲音傳感器工作原理的基礎(chǔ)上編寫程序，利用聲音傳感器等器材設(shè)計(jì)制作智能作品。本課的教學(xué)對(duì)象是六年級(jí)的學(xué)生，他們通過之前的學(xué)習(xí)已經(jīng)具備了一定的編程基礎(chǔ)，能夠利用循環(huán)、條件判斷指令來編寫程序，并且已經(jīng)了解了智能電子硬件的分類，具備基本的機(jī)器人調(diào)試能力。經(jīng)課前問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生知道聲音傳感器可以感知聲音分貝，但對(duì)于聲音傳感器的工作原理并不清楚。同時(shí)，他們思維活躍、想象力豐富，但是將腦海中的想法轉(zhuǎn)化為描述性語言，再轉(zhuǎn)化為算法流程圖，最終轉(zhuǎn)化為圖形化編程指令，還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)?；诖?，結(jié)合本單元知識(shí)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了“助力智慧生活我能行”項(xiàng)目活動(dòng)，該項(xiàng)目來源于真實(shí)情境，具有一定的復(fù)雜性，可以更好地幫助學(xué)生了解聲音傳感器，感受科技的力量，并根據(jù)需求合理設(shè)計(jì)制作智能作品，解決實(shí)際問題。本項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)以下教學(xué)目標(biāo)：學(xué)生通過自主探究，了解聲音傳感器的功能及工作原理，有意愿利用聲音傳感器等智能硬件設(shè)計(jì)、制作智能作品;在利用聲音傳感器等智能硬件設(shè)計(jì)、制作智能作品的過程中，經(jīng)歷將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為流程圖，再轉(zhuǎn)化為圖形化編程指令的過程，編寫恰當(dāng)?shù)某绦蚩刂浦悄茈娮佑布?，能根?jù)生活實(shí)際，合理設(shè)計(jì)與修改完善程序，初步形成利用程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際生活問題的意識(shí);能夠利用電子教材等學(xué)習(xí)資源，開展相互交流評(píng)價(jià)，解決程序設(shè)計(jì)中遇到的困難，完成智能作品的制作;在利用聲音傳感器等智能硬件設(shè)計(jì)、制作智能作品的過程中，利用所學(xué)知識(shí)幫助身邊的人，解決生活中的實(shí)際問題，提高信息社會(huì)責(zé)任意識(shí)。教學(xué)實(shí)施1.問題分析，引入項(xiàng)目首先，教師展示課前制作的聲控小車，由學(xué)生嘗試控制小車的啟動(dòng)與停止。教師提問：小車的啟動(dòng)與停止是由什么控制的？學(xué)生以小組為單位進(jìn)行分析并通過拍手活動(dòng)驗(yàn)證出：聲音是控制小車啟動(dòng)的關(guān)鍵因素。通過演示、猜測(cè)并驗(yàn)證聲控小車啟動(dòng)的原因，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究欲望，為引出本課項(xiàng)目主題——“助力智慧生活我能行”做好鋪墊。教師接下來播放視頻，展示生活中利用聲音控制的智能產(chǎn)品，引導(dǎo)學(xué)生分析：智能產(chǎn)品是通過聲音傳感器這一設(shè)備來感知聲音，以此激發(fā)學(xué)生興趣。2.初步感知，學(xué)習(xí)新知教師向?qū)W生展示自學(xué)材料，并布置自學(xué)任務(wù)：聲音傳感器是如何收集聲音分貝的，聲音傳感器的功能是什么。學(xué)生通過閱讀自學(xué)材料，分析問題，得出結(jié)論：聲音傳感器通過間接測(cè)量來感知聲音，輸出信號(hào)。接下來由教師帶領(lǐng)學(xué)生回顧機(jī)器人的組成部分：感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)與聲音傳感器有異曲同工之處，大部分智能產(chǎn)品也由這三部分所組成。師生共同討論分析，得出結(jié)論：智能產(chǎn)品是通過感知系統(tǒng)發(fā)送感知信號(hào)給控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)發(fā)送執(zhí)行信號(hào)給執(zhí)行系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)轉(zhuǎn)的。通過新舊知識(shí)間的聯(lián)系，明確智能產(chǎn)品的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，為接下來自主設(shè)計(jì)、制作智能作品打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3.完成項(xiàng)目，鞏固提升教師播放課前制作的聲控小車教學(xué)視頻，帶領(lǐng)學(xué)生分析、描述程序功能，畫出程序流程圖，借助流程圖引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)聲控小車程序需要的程序指令。通過引導(dǎo)學(xué)生分析作品需求，使其能夠?qū)⒀菔緞?dòng)作轉(zhuǎn)化為描述性語言，再轉(zhuǎn)化為算法流程圖，最終轉(zhuǎn)化為圖形化編程指令。啟發(fā)學(xué)生思考利用聲音傳感器結(jié)合現(xiàn)有器材還能設(shè)計(jì)、制作哪些家庭智能作品，助力智慧生活，完成項(xiàng)目活動(dòng)。首先，每個(gè)小組通過頭腦風(fēng)暴進(jìn)行項(xiàng)目的確定與分析，確定各自制作的智能作品主題、用途等，并完成導(dǎo)學(xué)案中程序流程圖的繪制。各小組介紹創(chuàng)意，展示其程序流程圖，師生共同分析討論，解決流程圖中存在的問題并提出優(yōu)化建議。接下來進(jìn)行作品的制作，各小組根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求，找出相應(yīng)器材，將流程圖轉(zhuǎn)化為圖形化編程指令，完成智能作品，教師巡視并給予不同程度的指導(dǎo)。最后進(jìn)行項(xiàng)目展示，評(píng)選出既有設(shè)計(jì)亮點(diǎn)又能助力生活實(shí)際的智能作品，小組之間互相交流、開拓思維、取長(zhǎng)補(bǔ)短，教師再對(duì)各組作品進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)與建議。通過這一環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體驗(yàn)將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)的過程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。4.項(xiàng)目總結(jié)，延伸拓展師生共同回顧項(xiàng)目活動(dòng)全過程，梳理本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容與收獲，幫助學(xué)生建立知識(shí)體系。融入學(xué)科思政教育，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)、建設(shè)祖國的熱情，為繼續(xù)學(xué)習(xí)機(jī)器人相關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)。教學(xué)反思1.增強(qiáng)了信息意識(shí)學(xué)生通過自主探究活動(dòng)，基于教師所提問題，從學(xué)習(xí)材料的大量信息中提取關(guān)鍵信息，尋找問題答案，并親自動(dòng)手感知智能作品。學(xué)生經(jīng)過問題的提出、分析與解決，了解了聲音傳感器的功能及工作原理，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了信息意識(shí)。2.培養(yǎng)了計(jì)算思維學(xué)生在學(xué)習(xí)聲音傳感器的相關(guān)知識(shí)以及對(duì)智能作品的感知后，進(jìn)行智能作品的設(shè)計(jì)制作，完成項(xiàng)目活動(dòng)。其中項(xiàng)目分析的過程是對(duì)學(xué)生進(jìn)行有意識(shí)地引導(dǎo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生在“動(dòng)手做”之前先進(jìn)行“動(dòng)腦思”。而項(xiàng)目制作過程的梳理也是在學(xué)生實(shí)踐基礎(chǔ)上，由師生共同分析得出，使得量規(guī)的“指引”性和過程的內(nèi)化更具實(shí)效性。學(xué)生在完成項(xiàng)目活動(dòng)的過程中將頭腦中的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為描述性語言，繪畫算法流程圖后編寫圖形化編程指令，最后進(jìn)行搭建調(diào)試，實(shí)現(xiàn)智能作品的完成，并且根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)試、修改、完善，初步形成了利用編程思想解決生活實(shí)際問題的意識(shí)。由此，較好地培養(yǎng)了學(xué)生的計(jì)算思維。3.提高了數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力學(xué)生能夠利用電子教材等學(xué)習(xí)資源自主探究，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)。在項(xiàng)目活動(dòng)中，通過頭腦風(fēng)暴來培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維與創(chuàng)新意識(shí)，自主設(shè)計(jì)智能作品，完成創(chuàng)意、流程圖繪制、圖形化編程語言的編寫等步驟，并能夠解決程序設(shè)計(jì)與搭建調(diào)試中遇到的困難，最終完成智能作品的制作，