高中生数智素养提升导向下项目式学习活动研究

摘要：新质生产力背景下，大数据、人工智能、物联网等技术在教育领域的应用，对培养高中生数字技能、批判思维、创新能力等数智素养发挥着重要作用。高中生数智素养提升导向下项目式学习活动有助于高中生进行深度学习，深化对物理知识的理解，培养高阶思维和综合素养。文章旨在通过分析高中生数智素养提升导向下项目式学习活动的意义、原则与策略，发挥项目式学习活动优势和提升高中生数智素养。

关键词：高中物理；数智素养；项目式学习；意义；策略

中图分类号：G633.6文献标识码：A文章编号：1673-8918（2025）07-0017-04

数智素养是指在智能化时代背景下，个体应具备的数字技能、数据处理等素质。项目式学习强调以高中生发展为中心，要求教师结合教学内容而合理创设真实情境，促使高中生在探究现实问题的过程中深入思考，以提高高中生综合素养。文章通过分析高中生数智素养提升导向下项目式学习活动的开展策略，以构建高效课堂，提升高中生数智素养。

一、 高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的意义

（一）有助于培养高中生高阶思维

智能化时代背景下，培养高中生数智素养已成为增强高中生适应力与竞争力的关键。高中生数智素养提升导向下项目式学习活动的开展，能够促使教师落实以高中生发展为中心的现代化教育理念，合理设置项目任务，并发挥云计算、大数据、人工智能等技术的优势，为高中生深度探究项目提供丰富的学习资源和数字工具，可以提高高中生探究项目的学习效率，启发高中生创新思维与数字思维，推动高中生全过程参与项目任务的思考、探究与解决，以及推动高中生从多角度认识问题，培养高中生的高阶思维。

（二）有助于增强高中生创新意识

项目式学习强调高中生自主探索或合作探究项目问题，进而掌握更多知识与技能。高中生数智素养提升导向下项目式学习活动的开展，能够促使教师依托信息技术，以项目式学习为载体，通过帮助高中生搭建“脚手架”的方式，激发高中生主动学习、研究、探索物理知识与实验项目的兴趣与欲望，促使高中生沉浸到真实问题情境中进行思考与探究。尤其是通过鼓励高中生以组为单位探究项目任务，能够进一步增强高中生团队合作意识，并促使高中生在头脑风暴中变换思路，强化高中生创新意识，增强高中生成就感。

（三）有助于提升高中生综合素养

数智素养提升要求教师重点关注高中生数字技能、数据处理、批判思维、创新能力的培养。高中生数智素养提升导向下项目式学习活动的开展，能够促使教师充分发挥数智技术优势，引导高中生依托数智技术而逐步开展项目探究活动，并优化项目成果展示，不仅可以通过高中生亲身参与实践操作的方式，提高高中生利用跨学科知识解决实际问题的能力，还可以通过智能分析与客观评估高中生项目成果，引导高中生形成自我反思与评价的良好习惯，从而提升高中生数智素养。

二、 高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的原则

（一）项目可行性原则

数智素养提升不仅涵盖了数字技术的灵活运用，更强调在数据驱动下的创新思维和问题解决能力的培养，倡导在信息技术加持下构建高效师生交互的课堂体系。高中生数智素养提升导向下项目式学习活动的开展，教师要遵循项目可行性原则，充分考虑项目设计的合理性与可操作性，避免因项目设置难度过高而打击高中生信心，同时将项目任务进一步细化为各种驱动问题，推动高中生在项目任务与问题的驱动下找准自身定位，进而落实“做中学”的课程理念。

（二）情境真实性原则

项目化学习强调将高中生学习与实际生活相联系，促使高中生在真实且具体的情境中深度学习，推动高中生实现“从生活走向物理”。高中生数智素养提升导向下项目式学习活动的开展，为培养高中生的科学探究意识，教师要遵循情境真实性原则，结合高中生日常生活经验而合理设计探究项目，并依托数智技术创建智能化学习环境，促使高中生沉浸到虚拟现实环境中思考问题、探究项目，锻炼高中生精准锁定问题本质的能力。

（三）评价多元化原则

高质量的教学评价对高中生学习具有引导与激励作用。高中生数智素养提升导向下项目式学习活动的开展，为提高高中物理项目式学习活动开展质量，促使高中生在探究项目的过程中获得长足发展，教师要正确认识教学评价的重要性，既要引入高中生、教师、专家等多元评价主体，又要强调评价方式的多元化，同时依托数智技术，充分发挥大数据分析技术优势，结合高中生实验探究状况与项目作品展示情况而智能分析高中生学情，以推动高中生全面发展。

三、 高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的策略

（一）精准把握项目学习目标，合理确定项目主题

新质生产力正以高效、智能、互联的方式重塑社会生产方式和组织结构，要求人才具备扎实的学科知识以及解决复杂问题的能力、创新性的思维和终身学习的意愿。项目主题的合理设置是保障项目式学习活动有序开展、促使高中生进入深度学习状态、培养高中生数智素养的基础与保障。因此，在高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的过程中，为更好地培养高中生数智素养，帮助高中生快速适应新质生产力的发展需求，教师既要树立以高中生发展为中心的现代化教育理念，结合数智社会对人才的需求而明确高中物理教学方向，又要树立数字化思维与前瞻性意识，在充分考虑高中生知识能力水平、项目难易程度以及技术资源环境的基础上，精准把握高中物理项目式教学目标，并合理确定项目主题，发挥学习目标与项目主题的导向作用，推动项目式学习活动有序开展。

以人教版高中物理必修一“课题研究”中的“球形物体空气阻力大小与速率关系的研究”为例，为发挥项目式学习活动效能，推动高中生经历有意义的学习过程，促使高中生在操作运用数字化工具的过程中形成数智素养，教师既要深入研读教材，结合高中生已掌握“力的作用是相互的”“重力”“摩擦力”等知识的学情，精准把握引导高中生理解力的作用效果的项目学习目标，又要合理确定“探讨空气阻力与速率关系”的项目主题，同时充分考虑现有的技术资源环境，利用微课或导学案帮助高中生了解并掌握传感器、数据采集软件、虚拟仿真平台等数字化资源的使用性能，并进一步细分学习目标，如了解球形物体在空中的运动情况、明确球形物体受力大小与运动速率的关系、掌握传感器等数字化技术的使用方法，以及学会应用数字化技术解决问题等，以指明项目学习计划开展方向。

（二）科学制订项目学习计划，帮助高中生搭建支架

数智素养提升要求教师带领高中生获得丰富的数字化知识储备，掌握数字化设备操作能力和应用实践能力，进而提高高中生应对高速演进的技术与社会变革的能力。在高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的过程中，为增强高中生适应力，促使高中生从被动学习转变为主动学习状态，推动高中生经历有意义的学习过程，教师要以数据智能为切入口，坚持“服务需求，成效导向”原则，依托数智技术，结合教学内容与高中生学情，明确高中生发展需求与课堂教学方向，进而在客观数据的支撑下科学制订项目学习计划，帮助高中生搭建探究项目的“脚手架”，激发高中生思维活性，以培养具备数智素养的创新型人才。

以人教版高中物理必修一“课题研究”中的“球形物体空气阻力大小与速率关系的研究”为例，为帮助高中生深入理解实验过程中各种因素对实验结果的影响，教师既要利用平台功能或高中生反馈，监控高中生预习进度与知识储备情况，又要围绕“如何研究球形物体空气阻力大小与速率的关系？”的核心任务，进一步细化驱动问题，如“空气阻力的大小与什么有关系？”“如何测量球形物体受到的空气阻力大小？”“如何判断和记录球形物体的运动状态？”等，指明高中生思考方向，推动高中生在项目任务的驱动下科学制订项目学习计划，如通过分组实验探究球形物体空气阻力大小与速率的关系、观察并记录实验现象、讨论分析实验结果、汇报展示实验过程与实验结果、提问反思实验优化方案等，以帮助高中生明确项目实施过程，促使高中生在项目支架的推动下进入深度学习状态。

（三）逐步开展项目学习探究，提高高中生数智技能

项目式学习强调以高中生发展为中心，要求教师结合教学内容而模拟真实世界的问题情境，推动高中生沉浸到情境中深入探索项目，提升高中生数智素养。在高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的过程中，为帮助高中生掌握数智技能，教师要熟练掌握并灵活运用传感器、数据采集软件、虚拟仿真平台等关键技术工具，同时鼓励高中生依托数字化工具与物理知识储备逐步开展项目学习探究活动，以促使高中生全身心地参与实验过程，直观观察和客观记录实验数据，进而通过案例分析、亲身参与、实践操作等方式，丰富高中生学习体验，培养高中生实验操作与观察分析能力，并激发高中生探究物理实验的兴趣与欲望，推动高中生在应用多元化数字化工具解决问题的过程中不断提升数智素养。

以人教版高中物理必修一第四章中“超重和失重”为例，为促使高中生深入体验并掌握运用牛顿运动定律的方法，确保高中生能够分析和解决实际情境中的动力学问题，教师要依托数智技术，充分发挥手机物理工坊（phyphox）能够借助智能手机传感器而即时展示和导出实验数据的优势，在确保力和加速度能够同步对比显示的基础上，引导高中生逐步开展项目学习探究活动。

（四）优化实施项目成果展示，强化高中生创新意识

项目式学习要求教师鼓励高中生依托在线教育平台或应用电子互动白板等新兴技术展示项目成果，以锻炼高中生数智思维，强化高中生创新意识，提高高中生数智技能。在高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的过程中，为提高高中生沟通交流能力与理性逻辑思维，帮助高中生扎实掌握数字技能，教师要结合项目式学习活动流程，进一步优化实施项目成果展示环节，既要鼓励高中生由组内推选负责人运用电子白板技术展示项目成果，又要支持其他高中生提出质疑或看法，以营造讨论氛围浓厚的课堂环境，加深高中生对物理知识的理解，同时促使高中生在展示项目成果的过程中融会贯通不同学科知识与技能，锻炼高中生数据分析与应用能力，培养高中生数智素养和创新能力。

以人教版高中物理必修一第一章中“位置变化快慢的描述——速度”为例，为促使高中生在项目式学习活动中获得积极的体验和深刻的感悟，在推动高中生探究“运用DIS测位移、平均速度、瞬时速度”的项目任务的基础上，教师要鼓励高中生在“实验操作与数据收集”的任务探究环节搜集整理运用DIS设备测量物体运动轨迹、位移和时间等数据，同时为高中生提供充足的项目成果展示时间与机会，要求高中生利用图像或图表等方式展示和分析实验数据，既要引导高中生对自身的学习过程进行反思和总结，并支持其他高中生对实验数据提出疑问，使高中生对自身的实验数据结果负责，提高高中生实验素养，又要在头脑风暴与辩论交流中强化高中生创新意识，进而推动所有高中生进一步回顾观察、提问、实验、分析和解释等整个项目探究过程，系统锻炼高中生整合分析能力。

（五）重视开展项目综合评价，培养高中生综合素养

项目式学习作为一种有效的教学方法，对启发高中生思维、提升高中生数智素养具有显著促进作用。为更好地开展项目式学习活动，在高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的过程中，教师要正确认识项目综合评价的重要性，并依托大数据分析技术科学开展项目综合评价，既要通过搜集整理言语数据、行为数据、学业数据等数据层信息，又要借助语音识别、姿态识别、表情识别等技术层性能，还要发挥教学反馈、教育评估、教学诊断等应用层效能，全面了解高中生在项目式学习活动中的行为表现，同时关注高中生的反馈与意见，不断优化项目设计和实施策略，以提高项目式学习活动开展质量，促使高中生积极参与项目式学习活动，确保所有高中生都能学有所获，培养高中生综合素养。

以人教版高中物理必修一第四章中“超重和失重”为例，为培养高中生数智素养，在项目综合评价过程中，教师既要运用人工智能技术采集与识别高中生在项目式学习活动中的语言、面部表情等行为数据，同时运用人工智能算法对采集到的数据加以运算与分析，以客观掌握高中生学情，明确高中生的学习态度是否积极、实验行为是否规范、实验结果是否科学等，进而发挥以评促教效能，指明高中物理教学结构动态调整方向，推动项目化学习活动有序开展，又要灵活运用高中生自评与生生互评的评价形式，鼓励高中生根据组内成员在项目式学习活动中的行为表现进行评价，以促使高中生站在评价者角度思考问题，进而发挥以评促学效能，帮助高中生辩证认知自我，推动高中生取长补短，促使高中生更好地适应数智社会的发展需求，并积极推动社会朝着数字化转型与创新发展。

四、 结论

数智化背景下，提升高中生数智素养是增强高中生适应力与竞争力的关键。在高中生数智素养提升导向下项目式学习活动开展的过程中，为推动高中生更好地适应数字化时代的生活方式，使高中生具备数智素养，教师要深入理解数智素养内涵，明确项目式学习活动开展意义，并树立数字化思维与前瞻性意识，既要充分考虑高中生的知识能力水平、项目难易程度以及现有技术资源环境，精准把握项目学习目标，合理确定项目主题；又要给予高中生运用传感器、数据采集软件、虚拟仿真平台等关键技术工具的时间与空间，推动高中生逐步开展探究活动，促使高中生在亲身参与实验的过程中形成数智素养；还要优化实施项目成果展示环节，培养高中生创新意识，并重视开展项目综合评价，以推动高中生在观点碰撞、沟通交流、辨析探究的评价过程中发展自我，提升高中生数智素养。

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