核心素养视域下信息科技项目式学习教学实践

摘要：在新课标背景下，信息科技课程从注重技能教育转向素养育人，已然成为教师关注的焦点。基于项目式学习开展创客项目是培养学生核心素养、提升学生数字素养与技能的时代呼唤。本文提出，在核心素养视域下，基于项目式学习对3D+创客项目进行案例研究，能为创新信息科技课程教学提供有力的借鉴，为创新人才的培养奠定基础。

关键词：核心素养；创客教育；项目式学习；3D打印

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2023）10-0045-03

在新课标背景下，基于核心素养开展创客教育，使其从技能教育转向素养育人成为教师关注的焦点。而项目式学习强调“做中学”，让学生在解决问题和完成特定任务的过程中学习，非常适合旨在培养学生跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的创客教育。下面，笔者以“畅想智慧社会”项目为例，阐述基于项目式学习的3D+创客项目的开展过程。

基于项目式学习的3D+创客项目设计

3D+创客项目强调“万物皆可造”的理念，核心技能是利用3D One、Neobox LogoUp 3D等计算机软件构建3D数字模型，并通过3D打印机，打印实物呈现作品。项目涵盖软件编程和硬件实操，具有思维性、实践性和创新性等特征。

1.设计思路

笔者以信息科技课程第四学段内容模块“人工智能与智慧社会”中的“畅想智慧社会”为题，将科学、艺术、道德与法治等学科知识融入畅想活动，通过项目式学习的方式，让学生利用3D建模与打印技术主动探索与人工智能领域相关的新知识与新技能，采用新颖的视角思考和分析问题，设计和创作具有个性化的3D打印作品，落实核心素养在第四学段中发现问题、解决问题、培养创造性思维的要求。

2.流程环节

本项目计划课时为9课时（如下页表），学生通过制订方案、调查研究、产品制作、汇报展示等，不断迭代完成作品。

基于项目式学习的3D+创客项目实施

1.导入阶段——创设情境，导入主题

导入阶段是本项目的起点。在“畅想智慧社会”项目中，教师创设真实的问题情境：“同学们到鼓浪屿认识海底动物，在返程时，轮船发生故障，也没有通信信号，如何求救？”此外，还结合学校活动创设情境，如举行辩论赛“人工智能会替代人还是成就人”，引导学生通过质疑辩论，反思科技进步背景下人与人工智能技术的共生问题，理解人工智能的伦理、安全与发展等。总之，学生在教师创设的、复杂的、有挑战的问题情境中体验感知，探究何为智慧社会、智慧社会有哪些特征，从而落实核心素养中信息社会责任的培养。

2.方案阶段——选定项目，确定功能

方案阶段是项目成功的关键。教师组织学生大胆畅想智能家居、未来学校、智能商城、未来小区等场景，鼓励学生在生活中不断发现和创新，通过查询文献热点或关注市场需求，制作具有社会和产业价值的创新作品，从而认识人工智能对社会发展的驱动力作用。教师指导学生思考分析“是否有能力进行项目的学习”“项目是否具备可行性”“项目有没有研究价值”“项目会不会太大？”等，避免学生在构思时眼高手低，影响项目的顺利进行。学生根据选定的项目自由分组，最终确定小组项目，如“智能轮椅”“智慧公交站台”等。

以“智慧轮椅”小组项目为例，教师对学生进行思维训练，引导学生以人为本，站在“智能轮椅”使用者，如行动不便的老人、残疾人、受伤的病人等的角度，展开头脑风暴，让学生对“智能轮椅”有更深入的思考，逐步形成创新发展的意识。通过合作探究，学生提出“智能轮椅”使用者在出行过程中可能遇到的40个问题，经过讨论逐步将40个问题删减到4个问题，并从社会价值、产品机会、经济价值、团队支持四个方面对4个问题进行评估，在确定核心问题后设计“智能轮椅”的功能。

3.探究阶段——合作探究，创意设计

探索阶段是本项目的重点，也被称为“建构知识和技能”阶段。学生现有的技术不足以支撑整个项目（不了解人工智能和轮椅背后的原理），教师事先为学生搭建教师空间、导学案、微课等学习支架，让学生与以往的知识或经验建立联系。学生通过网络、学习支架等数字化学习资源和学习工具进行自主探索，掌握需要学习的核心知识点和技能，养成利用信息科技开展数字化学习与创新的行为习惯，提高解决问题的能力。

例如，教师引导学生将制作“智能轮椅”分解成色彩搭配、功能创意、材质选取等一系列子任务，设计相关学习活动，如探究实践（利用问卷调查、采访、网络搜索等方式，采集用户在商场、机场、公园等不同场景中出行存在哪些问题，并利用问卷星、电子表格等计算机软件辅助数据分析等）、审美实践（思考如何让轮椅更加美观，通过色彩搭配、创意造型等方式富有美感地解决智能轮椅的外观问题等）、技术实践（使用3D建模、传感器、编程软件等各类数字化工具进行智能轮椅的建模与打印等，发展计算思维）。同时，为了更好地完成创意设计，教师还可以引导学生制订方案，分工协作……让学生通过小组成员之间的合作提高数字化合作与探究能力。

4.优化阶段——优化迭代，打印成品

优化阶段是本项目的难点。小组中负责展示的学生介绍智能轮椅并进行制作过程的回顾反思，其他小组根据评价量表对作品的实用性和创新性提出质疑，小组成员进行探讨、分享，并通过对智能轮椅进行优化、迭代，寻求最优方案，最终利用切片软件进行切片后打印出智能轮椅的3D实物模型。

5.分享阶段——成果展示，分享交流

分享阶段是本项目的亮点。教师开展“畅想智慧社会”项目发布会，在教室、体育馆、图书馆、走廊等地，利用社团、班会、家长会等让学生分享成果。例如，教师结合学校活动创设舞台，在校内外开展“HB智造产品爱心义卖”，布置成果展；组织学生化身科技志愿者，到学校所在社区开展“HB智造进翔鹭，文明实践向未来”志愿服务活动，展示学生的奇思妙想，让居民感受科技创新给生活带来的变化等。通过丰富的体验、大胆的创意和有趣的分享，学生不但锻炼了语言表达能力，还能促进了反思和改进，增强了自我效能感。

6.评价阶段——多元评价，反思总结

评价阶段主要考查核心素养的达成情况，评价分为表现性评价和结果性评价，其中包括个人评价、同伴评价、教师评价、学校外部的公众评价、专业人员的建议等质性反馈，采用线上线下协同的方式进行多元、多维评价。在进行评价设计时，项目活动评价量表是不可或缺的工具。教师在项目开始前将“畅想智慧生活”项目的学习目标可视化与具体化，并与学生分享量规。在评价量表中列出评价的相关标准和不同等级，帮助学生明确学习目标和学习标准。同时，不断挖掘学生在学习和实践过程中的闪光点，并及时进行总结和归纳，给予学生充分的鼓励和肯定。

结束语

在新课标背景下，基于项目式学习开展创客教育，培养学生核心素养，提升学生数字素养与技能，这不仅需要学校在提供多方保障的基础上不断优化创客项目的实践路径，而且需要教师不断提高学习能力、组织能力、教学能力。基于项目式学习开展创客教育必将促进创新人才的培养，引导信息科技课程走向更深度的融合，为学科发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]李锋.信息科技课程：从信息素养到数字素养与技能[J].中小学信息技术教育，2022（07）：8-10.

[2]彭国清.创客教育理念下数学项目式学习实施初探——以二年级《认识时间》为例[J].进展：科学视界，2020（05）：87-88.

[3]周彬.让创新人才得以及时发现、科学培养、持续成长[J].人民教育，2022（19）：1.