人工智能教育研究联盟专刊系列|中小学信息技术项目式学习创新课程的设计与实施

当前,国内已明确提出学校学生发展的核心素养体系,并正着力建设完善以学生发展核心素养为主线的学校基础教育课程体系。发展核心素养,是通过综合运用专业知识、方式方法,在处理现实问题的过程中,所体现出的重要能力。项目式学习是学校实现对学生核心素养的培养、师生共同建构学习意义的重要方式。研究以青岛市市北区义务教育阶段中小学信息技术学科的实践探索为例,介绍了小学信息技术学科课程如何对传统课程内容、编程教学内容、人工智能教学内容进行项目式学习创新课程的设计与实施,进而为一线中小学信息技术教师利用项目式学习的方法进行课程开发与实践提供借鉴。

项目式学习

       项目式学习(Project based learning,简称PBL),是以建构主义为核心理念、以学生为中心的教学模式。在该教学模式中,学习者以小组的形式解决处理真实、复杂、富有挑战性的问题,并完成需要深度思考、需要真实世界经验辅助解决问题的任务,同时,精心设计项目作品、策划并执行项目任务,最后逐步掌握专业知识、可迁移技能、逻辑思维能力,以及关键品格等核心素养。现有研究表明,学生在项目式学习中,能够较大幅度提高学业成绩,同时,也能够极大程度地提升学生的问题解决能力、学习参与度、学习兴趣,以及合作并解决冲突能力。

课程设计与开发

(一)以核心素养和课程标准为核心进行项目式学习课程的设计

        课程由两级骨干教师团队开发,一支骨干教师是区核心骨干教师团队,负责项目式学习活动的设计,完成项目目标(单元目标)、课时目标、课时任务的设计;另一支骨干教师团队则负责完成项目式学习活动课时的教学设计、教学资源的开发。通过三年的探究,形成项目式学习的设计流程,如图1所示。

图1 项目式学习设计流程

项目式学习

     

(二)以建构学科学习的意义为核心,探究课程教学实践的模式

       区域内全体中小学信息技术教师进行教学实践,并形成如图2所示的实施流程:首先,根据项目目标和作品制订项目实施计划;其次,根据项目计划分课时实施项目学习;最后,基于学科融合,组织项目学习作品展示、交流、分享三步走的项目式学习实践。

图2 项目式学习实施流程

        在探究实施过程中,逐步总结出项目起始课、项目实施课、分享交流课三种课堂教学模式,如图3所示。

图3 项目式学习课堂教学模式

(三)以学科融合为落脚点,实现信息技术学科的三个转变

  • 从关注工具特征到关注学科核心素养的转变

  • 从知识技能学习到在解决问题中发展的转变

  • 从单一学科知识的学习到多学科知识融合应用的转变

中小学信息技术项目式学习创新课程案例介绍

(一)传统学科内容项目式学习创新课程

         目前青岛市中小学信息技术课程已对原有传统学科内容进行删减和升级,构建了系列 Word、PowerPoint、Excel项目式学习创新课程,如图4所示。

图4 中小学Office传统教学内容调整后的学习项目及课时

(二)编程教学项目式学习创新课程

       在编程教学项目式学习创新课程中,着重从图形化编程项目和 Python 编程入手,系统构建新型课程架构。小学中低年级注重图形化编程和LOGO语言的系列学习,小学中高年级和初中阶段注重Python编程语言的系列学习,培养学生的逻辑思维能力。

(三)人工智能项目式学习创新课程

       根据青岛市北区各校硬件配置情况,提出的三种实施模式主要有图像识别、声音识别、教师示范让学生上教师机体验等,并开发丰富的人工智能项目学习课程内容供学校选择,如图5所示。

图5 人工智能课程实施三种模式

问题与思考

(一)项目式学习过程中的知识统整较难

       项目式学习的教学旨在打破以单元或专题为模块进行学习的模式,根据项目目标需要,将知识与技能分散在不同的项目学习活动中,如何对知识进行统整成为难点。目前,通过设计知识图谱,帮助教师对分散在不同项目中的知识进行归纳。

(二)项目式学习起始阶段项目作品的预设计学生参与较少

       目前,大多数项目在起始阶段呈现的作品是由教师提前设计而成的,如何让学生更多地参与到项目作品的预设中、参与到项目实施的计划中,是课程设计过程中需要考虑的问题。现阶段,解决该问题的主要方法是,在项目教学的实施过程中让学生添加一些个性化的设计,或在分享作品时加入不一样的创意。

(三)没有合适的平台对项目式学习过程进行记录

       除了部分一课时的微项目以外,学生都需要两课时以上才能完成项目作品。目前,仍旧缺乏系统的课程管理平台,对学生每节课的过程性作品进行保存和评价。后续,需要加大对过程性数据课程管理平台的开发和探索,以便对项目式学习过程进行记录。

       上述研究基于青岛市市北区义务教育阶段中小学信息技术学科近三年的探究和实践,围绕“核心素养——课程标准(学科素养/跨学科素养)——单元设计——课时计划”这一指导思想,对中小学信息技术学科项目式学习课程加以开发与设计,并从传统学科、编程教学、人工智能三个板块出发,介绍了具有代表性的项目式学习创新课程案例,为一线信息技术教师将项目式学习方法融入课程实践与开发提供参考。

参考文献

[1]曲宏涛,刘荣.中小学信息技术项目式学习创新课程的设计与实施[J].中国教育信息化,2022,28(06):117-123.

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