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真实性情境下的跨学科主题教学

2023-01-30江苏南京市江宁开发区学校

小学科学 2022年23期
关键词:跨学科编码融合

◇张 媛(江苏:南京市江宁开发区学校)

信息科技新课标的颁布使得信息科技实现了从“0”走向“1”的转变。其中的重大突破是,阐述了信息科技跨学科主题学习是什么,怎么做。新课标的课程内容具体由内容模块和跨学科主题组成,其中首次提出了跨学科主题内容,小学阶段包括数字设备体验、数据编码探秘、小型模拟系统三个跨学科主题概念。基于新课标,如何理解并运用小学信息科技跨学科主题结合真实情境带入教学,是需要实践探索的重点。

一、跨学科教学的理解与实施方式

1989年,美国学者舒梅克(Shoem aker)提出跨学科教学概念,他主张教学要打破学科壁垒,教师要运用多学科知识建立有意义的联系,引导学生进行跨学科学习。当然,对于跨学科教学,国外早在此之前已经起步,欧美的一些国家在20世纪60年代就开始探索学科之间的融合教学。我国自20世纪80年代开始引入交叉科学、跨学科教学、STEM教育。跨学科教学早已是国内外教育学者认可的教学模式,同时,跨学科教学也是一种创新型的教学模式,契合了国家发展和培养创新型人才的发展战略。

那么,如何进行跨学科教学呢?首先需要了解跨学科教学方式有哪些。第一种方式是对各类学科知识的融合,主要是从学科之间的问题出发,以融合的学科知识解决问题的学习模式。第二种方式是以学生为中心的知识的融合,是学生主体以体验为主的学习模式。第三种方式是根据生活经验的课程融合,教师基于真实性的生活情境,基于问题解决的学习方式,进行学科之间的联系和教学。

二、基于真实情境问题解决的跨学科教学探索

(一)素养概念

信息科技新课标的课程理念倡导真实性学习,教学上要求创设真实的学习情境和场景,同时,对教学案例同样要求是基于真实生活和学习中遇到的各种问题。新课标把信息科技课程的课程目标定位从信息素养变为数字素养,主要细化分为信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面。同时要求对每个年段学生应根据核心素养的内涵进行跨学科教学,通过对真实生活中情境、问题等的体验,将情境与知识进行必要的融合联系,促进学生对所学知识的理解和应用。

(二)知识理解

根据数字素养的知识体系,以数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能这六大逻辑主线进行知识内容体系的设计,从四个学段中的内容模块设置和跨学科教学的主题制定,都强调了真实性的教学方向。现在,信息化时代的发展让知识名词这个定义逐渐模糊边缘化,知识包含多种意思或信号,或是经验,或是事实。基于现实生活的情境和感触,让学生注重生活体验,激发其求知欲、好奇心,培养好习惯。

在真实情境的跨学科学习中,学生能学习到的不仅仅是对知识表层的理解和记忆,更能真实感受到思考的方法,对学习有价值有意义的知识有着不一样的思维方式和内驱价值。让学生在信息科技课堂上学到的知识不仅能在课堂上使用,出了计算机教室他们也能用上信息化的知识。同样,在信息课堂上,通过教师对学科的融合教学,从而让学生对信息科技内容有连贯性、整体性的了解和体验。

同时,真实性的跨学科教学对教师的要求也有提高,要求教师在真实情境中教学,对知识也有多角度的、全面的体验和理解,在学科融合上也有系统的理解和知识的融合,不再只是讲授单一的知识。

(三)教学探索

新课标在第三学段(三四年级)设置的数据与编码内容模块,其课程内容强调数据在信息化生活中占据重要地位,发挥着重要作用。简单明了地解释数据与编码让信息更有意义。如何将数据信息和生活中的数据编码相结合,从生活情境出发,是我们应该重视的方向。在数据与编码模块的跨学科教学中,以学生为主体,让其从认识数据作用—分析数据来源—应用数据—掌握编码原理—表达想法—体会价值—开展活动这七个方面进行融合学习。

图1 内容模块——数据与编码:真实性跨学科教学流程

以小学信息科技四年级跨学科主题教学实践探索《编码的奥秘》为例。

环节一,在导入环节,引入编码的使用。开始学生可能会疑惑,但是从举例中,从身边的座位号例子入手,到门牌号、车牌号再到每个人都有的身份证号,让他们感受到数据无处不在。教师通过这个环节,从身边真实体验到数据,解释说明数据在现代信息社会中具有不可或缺的重要作用。

环节二,利用抽签软件,按照座位号来抽取学生进行游戏环节。然而会发现,有重复的座位号影响抽签结果,对此,如何解决?教师可以通过这个环节,以讲解身份证上的数字来讲解编码的一个特性:唯一性。通过对身份证号码的分析,让学生了解身份证号码的编码方式。

图2 内容模块——数据与编码:身份证编码分析

通过对比两种数据掌握编码原理,使学生学会运用编码表达,体会数据编码的价值,开展系列活动。这两个环节对数据的梳理,融合了小学数学课程二三年级《数据的收集与整理》内容和四年级《数字与信息》课程。学生从认识数据到收集数据,学会对数据进行整理分类,有了小学数学课程的基础,掌握了生活中的现象和数学中的数字知识。由此,学生对数据分析更加敏锐,对数据的编码拥有具体的认知,利用规律对数据进行编码也更加得心应手。

环节三,编码在行动。图书馆的书籍都有标签,标签是什么意思呢?在这个应用环节,可以让学生观看中国图书分类法的微视频以了解其编码的原理。并试一试利用图书编码规则,将电子图书进行编码分类。

图3 内容模块——数据与编码:课例展示图书编码表

学生通过WPS表格,按照顺序进行编码,同时感受表格在数据处理方面带来的便利。此环节是让学生对学习的编码知识综合运用,通过有规律的编码实践,培养学生解决实际问题的能力。

图4 内容模块——数据与编码:电子图书学生编码

三、真实性情境下跨学科主题教学的意义和思考

跨学科主题教学对学科发展有着重要意义。

(一)整合学科,促进学以致用

现在绝大部分信息课程是单一教学,按照独立的知识体系设计课程,但是这样很容易造成知识的封闭性、单一性,学生掌握了知识但是不会运用,容易脱离现实生活。而基于真实情境的跨学科主题教学,可以融合其他学科的知识,让学生实现不同角度的理解,提高其解决问题的能力。信息科技跨学科教学要求我们在课程设计时,创设贴近生活的真实情境,让学生感悟身边处处围绕着信息,从多个角度学会学以致用,解决问题。

(二)师生协作,促进体验探究

基于真实情境的跨学科主题教学中的师生合作不仅仅是教师与学生之间的协调合作,还包括学生之间的合作、教师之间的合作。首先,跨学科之间的融合,在于教师之间的协作交流,各个学科教师之间相互交流,才容易掌握学科内容的重难点,才能更高效地实施课堂教学。第二,教师创设真实情境的教学,学生才能真实体验到知识的融合;同时,教师和学生保持紧密的交流协作,才能让学生真正成为学习的主体,突出教师的主导作用,从而推进师生协同发展。尤其重要的是,学生与学生之间通过真实的生活情境遇到实实在在的问题,产生共鸣,促进生生合作,能更高效顺利地完成任务。

(三)核心素养,促进全面发展

通过跨学科主题的教学,发展学生核心素养和数字素养。信息科技课程的一大转变是从培养学生的信息素养转变为培养其数字素养,基于真实情境的跨学科主题教学恰巧贴近这个方向。跨学科教学更关注学生数字素养的提升,同时也要求学生在日常生活学习中,善于利用信息科技知识交流分享,协同发展,素养融合,从而实现全面发展。

然而在信息科技跨学科主题教学中,也会遇到种种问题:很多时候教师追求跨学科新鲜感,强制进行学科的融合,造成学科教学的复杂难懂;传统的分科教学根深蒂固,一时间很难适应融合,进而造成一节课两种学科独立存在,加重学生的负担,使得简单的问题复杂化。信息科技课堂注重真实生活,却忽略了学生的真实体验,超越了学生接触的领域和认知,从而造成学生理解难、协作难、操作难等各种问题。

总之,信息科技跨学科教学不同于其他学科,强调自身的优势和发展。学生身上拥有我们想不到的精彩,蕴含着丰富的教育资源。教师在教学中要创设真实的教学情境,将教学目标设置在完整的情境中,注重学生的体验,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和运用,以有效解决所遇到的问题和困难。只有不断探索,不断尝试,才能让跨学科教学跨出学科,让真实情境出现真理。

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