淺談初中信息科技學(xué)科的項目式學(xué)習(xí) 論文

2022年安徽省基礎(chǔ)教育教育教學(xué)論文淺談初中信息科技學(xué)科的項目式學(xué)習(xí)——以“物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)”項目學(xué)習(xí)為例 摘要：信息技術(shù)核心素養(yǎng)確立了四個方面，本文以“物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)”為例運用項目式學(xué)習(xí)的方式，以達成學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求為目的的設(shè)計學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)做些探討。關(guān)鍵詞：項目式學(xué)習(xí)學(xué)科核心素養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)自動避障傳感技術(shù)研究背景在強調(diào)提升學(xué)生核心素養(yǎng)的今天，選什么樣的教學(xué)方式顯得尤為重要。到底什么樣的教學(xué)方式才能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更有效率呢？“PBL”是基于項目式的學(xué)習(xí)，是研究性學(xué)習(xí)，綜合實踐課程的核心學(xué)習(xí)方式，也是精心設(shè)計項目作品，規(guī)劃和實施項目任務(wù)的過程。學(xué)生通過完成與現(xiàn)實生活密切相關(guān)的項目而展開探索的過程，在這個過程中學(xué)生需要不斷的進行挖掘和搜集資料，通過自己的方式，如上網(wǎng)搜索，實地考察等，過程中學(xué)生會不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，從而獲得新的知識。不同于傳統(tǒng)教學(xué)方式，對老師、對教材的過于依賴，PBL是一個將學(xué)生放在主體位置，以學(xué)生為中心，以探究為基礎(chǔ)的過程，提倡學(xué)習(xí)的開放性，內(nèi)容的實用性，活動的探究性，為學(xué)生營造一個輕松的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)習(xí)更加有效。項目式學(xué)習(xí)是以提升學(xué)生核心素養(yǎng)能力為重點，特別是探索和解決問題的能力。本文以“物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)”項目學(xué)習(xí)為例，分析項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計及思考，促進信息科技學(xué)科教學(xué)模式的多樣化開展。課例描述1．教材分析本課例源于科學(xué)出版社信息科技八年級上冊第二單元活動2的內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)極大地拓展了人們的生活、學(xué)習(xí)和工作空間。八年級整冊教材采用從總到分的結(jié)構(gòu)，先介紹物聯(lián)網(wǎng)及其組成→物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)傳輸→數(shù)據(jù)使用。物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)應(yīng)用最廣泛的是識別技術(shù)和傳感技術(shù)，本課例重點介紹傳感技術(shù)，了解傳感器及其作用，以及傳感器采集數(shù)據(jù)的過程，在整個教材中的起到了承上啟下的作用?；陧椖渴綄W(xué)習(xí)的有關(guān)要求。筆者從教材中抽取出“物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)”的關(guān)鍵字，結(jié)合傳感技術(shù)的應(yīng)用，對課程進行了再設(shè)計，最終確定“自動避障系統(tǒng)”為本項目的主題，將生活中出現(xiàn)的新穎案例帶到學(xué)生面前，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探索的熱情，同時，學(xué)生在提出問題，探究問題，解決問題的一系列學(xué)習(xí)過程中，達到信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)的四個維度的培養(yǎng)要求。12022年安徽省基礎(chǔ)教育教育教學(xué)論文2．學(xué)習(xí)者分析物聯(lián)網(wǎng)時代，學(xué)生每天會接觸各種物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)常與傳感器打交道，比如，智能音箱、智能手環(huán)、無人機等，但沒有系統(tǒng)的認(rèn)識傳感技術(shù)，更是缺乏運用傳感技術(shù)解決問題的意識。所以，本課例在分組的前提下采用項目式學(xué)習(xí)，以新技術(shù)為例激發(fā)學(xué)生探秘積極性，在老師引導(dǎo)、學(xué)生自主分析、探索的過程中層層遞進，讓學(xué)生了解傳感技術(shù)的作用并熟練掌握掌控板套件中傳感器的使用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。將項目貫穿整個課堂，最終完成避障系統(tǒng)的模擬。3．學(xué)習(xí)目標(biāo)分析（1）通過分組探究的方式，使學(xué)生了解傳感器及其應(yīng)用，認(rèn)識傳感技術(shù)的重要性，能根據(jù)問題，準(zhǔn)確分析信息需求，評估信息來源，辨別信息可靠性，提升自主動手解決問題、掌握核心技術(shù)的“數(shù)字意識”核心素養(yǎng)。 （2）通過剖析“一鍵召喚”的過程，使學(xué)生認(rèn)識到傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的作用，學(xué)生在提出問題，分析問題，對問題進行抽象分解的過程鍛煉“計算思維”核心素養(yǎng)。 （3）通過使用“掌控板”模擬避障系統(tǒng)，利用數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺將知識轉(zhuǎn)化為能力開展創(chuàng)新活動，提高“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”核心素養(yǎng)。 （4）通過分析自動駕駛的現(xiàn)狀，使學(xué)生了解合理使用技術(shù)的重要性，樹立正確的“數(shù)字社會責(zé)任”核心素養(yǎng)。4．項目式學(xué)習(xí)流程本課例靈活運用項目式學(xué)習(xí)，將傳感器的相關(guān)知識與“模擬避障系統(tǒng)”項目相結(jié)合，合理引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)，通過動腦、動口、動手培養(yǎng)學(xué)生利用傳感技術(shù)解決問題的能力。學(xué)習(xí)流程共包括7個部分。圖1項目式學(xué)習(xí)流程（1）項目準(zhǔn)備：課間，為營造課堂氛圍，播放科技視頻，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，為下面學(xué)習(xí)做鋪墊，同時讓剛進入教室的學(xué)生快速進入上課狀態(tài)。分發(fā)導(dǎo)學(xué)案等學(xué)習(xí)資源，并按照顏色方案進行分組。（2）項目引入：用真實情境視頻特斯拉的“一鍵召喚”作為引入。思考一鍵召喚22022年安徽省基礎(chǔ)教育教育教學(xué)論文是如何實現(xiàn)的，關(guān)鍵點在哪里。 （3）項目支持：為了讓項目學(xué)習(xí)能夠順利進行，各小組學(xué)生利用老師提供的資源，采用不同的方式，如微視頻、導(dǎo)學(xué)案等自主學(xué)習(xí)，了解項目的相關(guān)知識與背景。 （4）項目實施：學(xué)生自主設(shè)計項目方案，并利用“掌控板”套件選取合適的元件，模擬避障系統(tǒng)。（5）展示評價：組織小組展示項目作品，談?wù)動龅降睦щy及解決問題的辦法，進行自評、互評，培養(yǎng)學(xué)生的交流表達能力。教師對學(xué)生進行評價，重點從“行為養(yǎng)成”、“學(xué)習(xí)內(nèi)容”、“學(xué)習(xí)興趣”三個方面進行。 （6）項目小結(jié)：利用思維導(dǎo)圖和學(xué)生一起梳理這節(jié)課的內(nèi)容，出示板書，結(jié)束這節(jié)課的學(xué)習(xí)。 （7）項目拓展：播放“討論片”，啟發(fā)學(xué)生思考，自動駕駛的使用的注意事項，合理利用技術(shù)，以此提升學(xué)生信息社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。5．教學(xué)情境與實施 （1）分組

①分組原則：根據(jù)樂嘉的“色彩性格學(xué)”理論，沒有兩個完全一樣的人，但許多人有著相似特征，不同性格產(chǎn)生的行為互動關(guān)系及塑造個性的內(nèi)容，將其他性格分析系統(tǒng)相互整合，賦予了“性格色彩”的概念。 紅色——快樂的帶動者。做任何事情的動機很大程度上是為了快樂，快樂是這些人的最大驅(qū)動力。他們積極、樂觀，天賦超凡魅力，隨性而又善于交際。 藍色——最佳的執(zhí)行者。持久深入的關(guān)系是他們這類人所著意建立和維系的。他們具有可貴的品質(zhì)，對待朋友忠誠而誠摯，并在思想上深層次地關(guān)心和交流。 黃色——有力的指揮者。這一類人深層次的驅(qū)動力來自對目標(biāo)的實現(xiàn)和完成。他們一般都具有前瞻性和領(lǐng)導(dǎo)能力，通常都有很強的責(zé)任感、決策力和自信心。 綠色——和平的促進者。他們的核心本質(zhì)是對和諧與穩(wěn)定的追求，缺乏鋒芒與棱角。他們寬容透明，通常都非常友善，適應(yīng)性強，是很好的傾聽者。②根據(jù)班級人數(shù)及彩條抽簽的方式確定每組人數(shù)，每組以6人為宜。事先筆者將準(zhǔn)備紅、藍、綠3種顏色的色卡，讓學(xué)生自主選擇，并按照“2紅2藍2綠”的方式，自由組合為一組。 ③推選組長，組長要具有一定的執(zhí)行力和調(diào)度能力，能呼吁督促小組成員開動腦筋考慮到項目所有的細(xì)節(jié)和影響因素，發(fā)揮集體智慧。 （2）課間氛圍

稚暉君的“自動駕駛自行車”展示了從創(chuàng)意到成果的完整創(chuàng)新過程。視頻中每一幀都給學(xué)生無限感官刺激。在課間播放此視頻，既可以讓剛進入教室的學(xué)生快速安靜下來，沉靜在稚暉君的創(chuàng)意當(dāng)中，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，也可以為下面的學(xué)習(xí)做鋪墊。32022年安徽省基礎(chǔ)教育教育教學(xué)論文 圖2自動駕駛自行車

（3）實施過程

情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)，首先向?qū)W生播放視頻，展示“特斯拉一鍵召喚”的神奇效果，引導(dǎo)學(xué)生回顧“一鍵召喚”的過程：接收指令（網(wǎng)絡(luò)）→定位終點→自動避障，使學(xué)生認(rèn)識到“自動避障”在“一鍵召喚”整個環(huán)節(jié)中的重要作用。確定這節(jié)課的項目——自動避障。圖3一鍵召喚為了讓學(xué)生充分理解“自動避障”的過程，筆者將隨機請兩位同學(xué)以“游戲”的形式模擬避障過程：甲同學(xué)遮住眼睛充當(dāng)汽車，乙同學(xué)指揮，測試甲同學(xué)能不能通過聽指令避開障礙物走到指定區(qū)域。學(xué)生通過分析，可以回答出避障的過程：檢測（障礙物）→思考（如何避開障礙物）→行動（完成任務(wù)），緊接著提出問題引出這節(jié)課的主角——傳感器。整個分析過程層層遞進，讓學(xué)生充分認(rèn)識到傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性。分析、設(shè)計和實施項目貫穿于新授環(huán)節(jié)之中，教師拋出三個問題引發(fā)學(xué)生思考：①④組：常用傳感器有哪些？②⑤組：物聯(lián)網(wǎng)中傳感器的應(yīng)用有哪些？③⑥組：用于避障的傳感器是怎么工作的？每個問題分配給不同的小組，每組采用“導(dǎo)學(xué)案、視頻和網(wǎng)絡(luò)搜索”三種不同的方式去探究。學(xué)生在探究、匯報的過程中既可以培養(yǎng)收集信息的能力也可以了解獲取信息方式的多樣性，認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)共享的美妙，提高“信息意識”核心素養(yǎng)。第一個問題：引導(dǎo)學(xué)生利用人的五官，直觀的理解傳感器及其作用。第二個問題：直接將學(xué)生提取、匯總的表格上傳到電腦上，采用分享、討論的方式，引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識：傳感技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)感知世界的基礎(chǔ)。第三個問題將學(xué)生的目光聚焦到超聲波傳感器上，了解超聲波傳感器的工作方式。三個問題的設(shè)置是為了通過擬人化、小組探究、討論的方式使學(xué)生了解項目的相關(guān)知識，突破這節(jié)課的重點。42022年安徽省基礎(chǔ)教育教育教學(xué)論文項目實施的過程安排了兩個活動。一是認(rèn)識掌控板套件，以我們熟悉的“人”為例，深入類比，從“感知-思考-執(zhí)行”三個角度，認(rèn)識傳感器，掌控板和執(zhí)行器的作用，然后和學(xué)生一起找一找哪些是感官？哪些是手腳？通過“匹配”游戲的方式，讓學(xué)生在邊玩邊學(xué)的氛圍中熟悉每個成員。二是設(shè)計制作項目，組織學(xué)生分組討論，設(shè)計項目方案，選擇合適的元件并闡述理念。此環(huán)節(jié)以項目為載體，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，并認(rèn)識團隊合作的重要性，提高信息意識核心素養(yǎng)。學(xué)生參考導(dǎo)學(xué)案及微課進行合作探究。在調(diào)試設(shè)備的過程中，自己發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。設(shè)備調(diào)試成功以后，引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量法驗證數(shù)據(jù)，找出條件值和傳感器感知范圍的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。學(xué)生在完成項目的整個過程是將知識轉(zhuǎn)化為能力的過程，從而落實數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的學(xué)科核心素養(yǎng)。 圖3分組探究

（4）展示與評價

同學(xué)們通過動腦、動手，設(shè)計了新穎有趣的項目作品，比如“盲人拐杖”、“警示燈”等作品，這個環(huán)節(jié)為學(xué)生提供了自評和互評的機會，針對本組和他組的作品進行展示交流評價，進一步優(yōu)化完善自己的作品。圖4成果展示課后反思培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)是一個潛移默化的過程。基于本課的設(shè)計思路，可以發(fā)現(xiàn)在項目式學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)問題、分析設(shè)計、動手實踐和交流探討，促進了學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。但也仍存在不足，在數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的培養(yǎng)上，本課使用了掌控板套件，該套件52022年安徽省基礎(chǔ)教育教育教學(xué)論文是一個專門培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生體會到數(shù)字化學(xué)習(xí)的魅力，能夠促進學(xué)生的能力提升。但是學(xué)生的想象和創(chuàng)意是無限的，因為套件中元件數(shù)目和課堂空間、時間的局限性，有些小組學(xué)生還是不能夠成功實現(xiàn)創(chuàng)意作品?；蛟S可以給學(xué)生提供更多