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【摘要】项目式学习以学科知识为基础，与真实世界相联系，以自主、合作、探究为学习方式，以完成项目作品为目标，这与《信息科技新课程标准（2022版）》当中提出的“突出用信息科技解决学习、生活中的问题，为学生创设自主、合作、探究的学习情境”的要求不谋而合。因此，项目式学习契合培养学生信息素养的教育理念。本文从国内与“项目式学习”相关的文献资料入手，利用文献研究法对项目式学习的现状进行了解，再以访谈法和问卷调查法为主要研究方法获取区域内现实依据，发现项目式学习实施的困境，提出运用可视化策略的开展小学信息科技跨学科项目式学习的实践路径。经过实践后，以问卷调查法对该策略的运用效果进行分析。

【关键词】可视化学习；小学信息科技；跨学科项目式学习；实施策略

一、信息科技跨学科项目式学习的研究现状和情况分析

（一）基于CNKI的项目式学习国内研究研究现状分析

笔者在中国知网以“项目学习”“项目制学习”“项目式学习”“PBL”为篇名进行检索，同时剔除“问题学习”的文献，在2017年到2022年这一时间段共检索到3251篇文章。从发表的数量上看，项目式学习的研究已经在广泛开展。从文献发表的年度趋势看，近5年有关“项目式学习”的研究文献的发表呈年度上升趋势。笔者利用知网的文献可视化分析工具以及词云图（如图1）对相关文献内容了解后发现，项目式学习的研究在国内主要以“教学应用”居多，其次是“深度学习”、“STEAM”、“核心素养”、“小学数学”等的研究。

（二）基于区域样本的信息科技跨学科项目式学习教学现状分析

通过查阅32位区内教师的项目式学习教学设计，并对笔者单位所在地的640名六年级学生进行个别访谈及调查问卷，笔者发现调查样本中“项目式学习”的教学及应用存在如下问题：

1.基于信息科技开展的跨学科项目式学习较少，学习过程中对信息科技的关注度相对不足；

2.对项目式学习的评价标准不够规范，未充分考虑到学生的多元智能发展；

3.项目式学习的流程设计不够细致和规范。

4.在开展信息科技跨学科项目式学习时，由于学习流程设计不细致、评价标准不科学规范等原因，学生对项目中涉及的传感器的使用、信息的采集等知识和技能，在理解和运用上还有一定难度（如图2），亟需教师运用合适的策略，引领学生动脑、思考、动手操作相结合，使学生在活动中体验信息科技，完成作品。

针对以上情况，笔者设想在小学信息科技跨学科项目式学习的设计与实践中运用可视化策略，学生围绕信息科技的概念，整合数学、科学等多学科的知识开展多元智能的学习活动，与此同时，学生利用多种可视化的学习工具，在解决真实情境问题的过程中，逐步构建跨学科的知识网络，在融合中达到对所要学习的信息科技概念系统性、结构性的认知，并能在灵活迁移中获得对此信息科技概念的深度理解。

二、小学信息科技跨学科项目式学习的可视化策略

笔者从探究过程、学习工具、项目成果、活动评价这四个维度组织和构建小学信息科技跨学科项目式学习的可视化策略（如图3），在该策略的支持下，学生在项目式学习活动中更好地了解信息科技中基础性、常识性的概念、知识，更好地掌握自己所在项目活动里的草图绘制以及信息科技的相关技术，在此基础上，独立完成科学记录，独立和合作完成按项目划分的活动内容，动手完成对应项目内的作品。

（一）运用“5EX模型”，实现探究过程的可视化

跨学科学习要以项目学习方式并通过多个学习环节来实现， 而非简单的一节课堂教学就能实现。跨学科学习活动设计就是要根据真实情景中的问题来确定学习任务、学习目标、学习内容、学习情境和教学对象，设计并安排相应的学习活动，让学生通过参与活动进行学习。因此，在设计时不但要考虑到跨学科的特点，也要考虑活动间的环环相扣。笔者研究在跨学科项目式学习的设计与实践中引入“5EX模型”。该模型中各环节的内容如下：

1.进入情境提出问题（EQ）

让学生进入真实问题情境之中，提出问题和任务，通过问题驱动，以项目学习方式进行主题学习。

2.科学探究与数学应用（EM）

环绕问题或任务，让学生通过科学探究方法（科学实验、现场观察、调查访问、工具测量等）和数学方法去寻求问题解决或解析问题，理解知识。

3.工程设计与技术制作（ET）

让学生承担任务，通过工程设计并动手制作，完成制品，通过做中学，提升创新实践的能力。

4.联系社会与创意设计（EC）

让学生走进社会，把知识与社会联系，根据需要，提出创意设计。

5.多元评价与学习反思（ER）

采用多元评价，展示学习成果，分享学习心得，进行学习反思。

笔者认为，通过在小学信息科技跨学科项目式学习中应用“5EX模型”，可达到细化和规范项目式学习的流程设计的目的，学生可以更具体化、更可视化的情境中开展项目式学习。以笔者开展的《AI助力豆苗种植项目式学习》这一案例为例，基于“5EX模式”的流程设计最终以教学设计表的形式呈现（如表1）。

（二）设计学习活动支持文档，实现学习工具的可视化

1.学习活动指导文档。

包括与主题相关的阅读资料、实验操作指南、社会参观和调查活动指南等帮助学生自主学习、探究学习或合作学习的资料。同时，科普中国（https：//www.kepuchina.cn）、科技学堂（https：//www.sciclass.cn）等网站中的视频、教程也可作为信息科技跨学科项目式学习指导资料的重要补充。

2.学生学习记录文档。

包括测量数据记录表格、问题思考表述文档、问题探究过程记录表格（问题、假设、探究过程与数据、结论）、工程设计表格（方案、材料、时间及人员分配、测试结果、改善方案及定型）、制作过程记录表格等能够记录学生学习过程的资料。

3.学生自主学习评价表格。

包括对自己学习任务完成的评价表格（规划设计能力、技术制作能力、资源与时间管理能力、团队合作能力、成果展示能力等）与自我反思表格（PMIQ表：已懂得的知识，还不懂的知识、感兴趣的知识、存在的疑问）等帮助学生进行自我评价的工具。

（三）依托“全国青少年科技创新服务云平台”，实现项目成果的可视化

笔者尝试依托“全国青少年科技创新服务云平台”，围绕信息科技主题，开展跨学科项目式学习案例的建设与应用研究，学生采用线上学习+线下实践的方式，开展项目式学习，教师基于平台进行活动管理、证据收集（以《AI助力豆苗种植项目式学习》为例，如图4）、活动评价，并形成一系列典型的线上学习案例。学生在信息科技项目式学习中的知识图谱（以《AI助力豆苗种植项目式学习》为例，如图5）、调查问卷、研究报告、作品、小组活动视频、图片等一系列的学习成果，均可以在平台上呈现，实现项目成果的可视化。

（四）规范活动评价量表，实现活动评价的可视化

笔者研究从“设计”“知识”“应用”“呈现”“过程”五个维度对项目完成进度及学生表现进行记录，在项目结束时对项目进行总评，对学生进行全过程的复盘。评价准则以活动学生学习效果评价表（如表2）、学生学习表现评价表（小组自评、互评量表）的形式呈现。通过规范、细致的活动评价表，复盘学生的项目式学习过程，实现活动评价的可视化。

三、可视化策略运用于小学信息科技跨学科项目式学习的效果分析

（一）建立测试集

根据不同成绩段选择90名小学六年级学生，被测试的 90 人按照2022年12月六年级信息科技综合素养调研的成绩（成绩等级为A+、A、B+、B、C+、C）进行正态选取。同时，所选择的学在信息科技跨学科项目式学习中运用了本文所提的可视学习化策略的标为A组，未运用的则标为B组。

（二）问卷设计

鉴于开源硬件编程是小学信息科技课程中的重点学习内容，同时，开源硬件编程在小学信息科技跨学科项目式学习中不可或缺，为此，笔者根据信息技术能力感和信息技术控制感两个维度进行问卷编制（如表3），将小学信息科技课程中开源硬件编程的自我效能感划分为两个维度，分别是编程学习能力感和编程学习控制感。问卷中共有21道单项选择题，每道题均采用李克特量表五分制评分：分为完全符合、基本符合、一般、基本不符合、完全不符合。试卷有14道正向题和7道反向题。正向题分值设置依次为：5分，4分，3分，2分，1分；反向题分值设置依次为：1分，2分，3分，4分，5分。学生编程自我效能感的高低与得分成正比。笔者以此问卷为切入点，探析可视化策略运用于小学信息科技跨学科项目式学习的效果。

（三）调查数据分析

笔者利用SPSS软件对此次调查数据进行整理与分析，分别得出A、B组在此次调查的开源硬件编程自我效能的总平均分、单题平均分等数据，如表4和表5所示，同时，笔者利用WPS表格对A组和B组的数据进行对比，制成柱形图，如图6。

四、结论

可视化学习策略在支持学生围绕信息科技开展项目式学习活动，提升学生学习信息科技的自我效能感等方面具有很大的优势。但是，受小学教学群体的知识储备以及传统教法思维的限制，这种策略的推广尚需一定的时间进行探索和进一步验证。

同时，该策略涉及学生基于“全国青少年科技创新服务云平台”“科技学堂”等平台的线上学习，教师仍然需要注意对自觉性、自律性相对欠缺的学生的加以合理的引导。

【参考文献】

[1]义务教育数学课程标准[M].北京师范大学出版社，中华人民共和国教育部，2022.

[2]李克东，李颖.STEM教育跨学科学习活动5EX设计模型[J].电化教育研究，2019（04）.

[3]张际红.研究性学习对学生信息技术学习自我效能感的影响研究[D].华中师范大学，2017.