摘要：真实性学习是一种新型的学习样态。而项目式学习指向教师引导学生进行自主探究，这与真实性学习高度契合。故本论文通过设计“智慧校园生态监测系统”、“社区智慧养老服务系统”等创新项目，构建了“跨学科融合- 社会服务导向- 产品迭代创新”的三维实践框架。论文提出包含过程性评价、成果评价、反思评价的多元评价体系，强调技术伦理教育与计算思维培养。实践表明，该模式能提升学生信息科技核心素养，培养团队协作、问题解决等综合能力，为初中信息科技教学改革提供新思路。

关键词：真实情境；项目化学习；信息科技；核心素养

引言

《义务教育信息科技课程标准 （2022 年版 ）》明确提出“要创新教学方式以真实问题或项目驱动，注重创设真实情境，鼓励“做中学、用中学、创中学”但以往的教学模式往往侧重技术操作训练，缺乏与真实世界的连接，导致学生学习动力不足，难以将所学知识转化为实践能力。项目化学习作为一种以学生为中心的教学方式，通过创设真实的学习情境，让学生在完成项目的过程中主动构建知识体系，发展综合能力。

一、真实情境项目化学习的设计理念

（一）立足教材与生活，创设学习情境

项目主题的选择应紧密结合教材内容，并扎根于学生熟悉的生活场景与社会环境，这是引发学生共鸣的关键。例如，在学习第四单元“物联网的数据处理——搭建智能路灯物联系统原型”时，可结合校园照明需求设计项目，让学生思考如何通过物联网技术实现智能路灯控制，以节省能源。而在学习第三单元“互联网中数据共享——传播中国大运河文化”时，可引导学生以宣传家乡大运河文化为主题，开展网页制作项目。这些源于教材且贴近生活的项目主题，能让学生直观感受所学知识的实用价值，激发强烈的学习动机与探究欲望。

（二）注重过程体验，强化实践能力

项目实施过程中，要突出学生的亲身参与和实践体验。从项目启动的规划分工，到中期的资料收集与方案设计，再到最终的作品制作与完善，每个环节都要求学生动手操作、亲身实践。教师需适时转变角色，在学生遇到困难时提供技术支持，在产生困惑时给予点拨引导，但始终以学生为主体。例如，在“组建智能阅览室简易物联系统”项目中，学生要亲自连接传感器、搭建网络，体验物联网系统的组建过程。通过这样的实践，学生不仅能掌握具体技术操作，更能培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，实现从被动接受学习到主动探索学习的转变，深化对知识的理解，锻炼综合实践能力。

（三）融合多维目标，促进素养提升

除了关注学生对具体技术技能的掌握，更要重视学生信息素养的全面提升。这包括培养学生的信息意识，使其敏锐发现信息需求；发展计算思维，学会用计算机科学方法思考问题；提升数字化学习与创新能力，能够运用数字工具进行创造性工作。通过项目实践，引导学生理解技术背后的原理和思想。比如在“互联网中数据传输——组建校园‘网络工程师’联盟”项目中，学生不仅要学会网络搭建技术，还要理解数据传输的原理和网络协议的作用。这种多维目标融合的设计，使项目化学习超越单纯技能训练，促进学生信息科技核心素养的全面发展。

二、教学实践的实施路径

（一）项目准备阶段

项目启动前，教师要依据课程标准要求和学生认知水平，结合教材内容设计既符合教学目标又贴近学生生活的项目方案。以第五单元“物联网的综合应用——组建智能阅览室简易物联系统”为例，教师需精心编制项目任务书，明确学习目标为让学生掌握物联网系统组建的基本方法，包括传感器连接、网络配置和系统调试等，规定项目完成周期为三周，最终成果形式为可正常运行的智能阅览室简易物联系统和项目报告。在资源准备方面，要提前准备好传感器、网络设备等硬件，以及相关软件的使用指南和学习支架。同时，预估学生可能遇到的困难，如传感器连接故障、网络配置错误等，并准备相应支持措施。项目任务书设计要注重目标的明确性和可操作性，让学生清楚了解项目要求和评价标准，为后续实施奠定基础。

（二）项目实施阶段

项目实施是项目化学习中的核心环节，强调学生以小组为单位，在真实情境中通过合作、探究与实践完成项目任务。以“组建智能阅览室简易物联系统”为例，该阶段可细分为以下几个关键步骤：

第一，项目启动与小组计划制定。学生以 4–6 人自愿组合为项目小组，推选组长并明确成员分工。每组需在教师引导下制定详细项目实施计划，包括时间节点、任务内容、责任人及预期成果。例如，系统设计、传感器连接、程序编写、调试测试、文档整理等任务应具体分配到人，并明确协作机制。这一过程不仅培养学生的项目管理初步意识，也锻炼其团队协调与任务分解能力。

第二，硬件连接与系统搭建。学生根据项目方案，动手完成传感器（如温湿度传感器、光照传感器）与控制设备（如 Arduino 或树莓派）的物理连接。这一环节要求学生准确识别接口类型、理解电路原理，并注意操作规范与安全。教师应提供硬件连接示意图和检查清单，引导学生自主完成硬件组装，并记录连接过程中出现的问题及解决方法。

第三，软件配置与程序编写。在硬件搭建的基础上，学生需进行软件环境的配置与控制程序的编写。例如，使用 Mixly 或其他图形化编程工具编写传感器数据读取和判断逻辑，实现当光照低于一定值时自动开启灯光，当温湿度超过阈值时发出警报等功能。学生在此过程中逐步理解数据流、事件触发和程序控制结构，体会从功能设计到代码实现的完整过程。

第四，系统联调与功能优化。完成软硬件分别调试后，各组进行系统整体联调。学生需模拟真实环境检验系统性能，如使用手机闪光灯模拟光照变化，观察灯带是否按预期点亮。教师引导学生记录调试日志，分析故障原因，并尝试多种解决方案。然后进一步思考如何优化系统响应速度、节能策略或用户交互方式，推动项目从“可实现”向“可好用”演进。

教师在学生实践过程中扮演支持者与引导者角色，通过巡回指导及时发现问题。当学生在网络配置中遇到障碍，教师可采取“提问—提示—演示”的阶梯引导方式，避免直接代劳。同时鼓励小组之间互相交流经验，定期组织简短的项目进展汇报，推动思维碰撞与方法共享。通过以上步骤，学生不仅在“做”中巩固了物联网知识，更在克服真实困难的过程中提升了技术应用能力、协作能力与工程思维，实现了知识学习与素养发展的统一。

（三）项目评价阶段

项目评价是检验学习成效的重要环节，教师采用多元化评价方式，兼顾过程与结果。在“组建智能阅览室简易物联系统”项目结束时，可组织项目成果展示会，邀请其他班级师生参与评价。每个小组展示项目成果，包括可运行的物联系统和项目报告，并接受现场提问。评价内容不仅关注最终成果的专业性和完整性，更重视项目过程中的表现，如团队合作情况、问题解决能力、创新思维等。同时，设计详细评价量表，过程性评价占60%，涵盖小组合作、系统搭建的规范性、调试方法的科学性等维度；终结性评价占 40%，主要考察项目成果的质量和展示效果。此外，要求学生进行个人反思，撰写项目学习日志，记录收获与困惑。这种多元评价方式能全面反映学生学习成效，既关注知识技能掌握，也重视核心素养发展，为学生后续学习指明方向。

三、真实情境项目化学习的拓展应用——以“智慧校园生

（一）跨学科项目融合：生态监测与数据分析的协同创新在“智慧校园生态监测系统”项目中，教师可将信息科技与生物、地理学科深度融合项目设计以校园生态园为真实场景，学生需完成环境数据采集、物联网系统搭建、数据分析与可视化展示全流程。例如，生物小组负责监测植物生长环境参数（土壤湿度、光照强度），地理小组分析校园微气候特征，信息科技小组则负责搭建包含温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器的物联网系统，并通过Python 编写数据处理脚本实现实时数据可视化。

项目实施中特别强调计算思维的培养。学生需设计数据采集频率算法，通过对比不同时段数据特征优化传感器布点方案；在数据可视化环节，运用 Matplotlib 库绘制校园生态热力图，通过颜色渐变直观展示环境参数空间分布。这种跨学科协同不仅提升了学生的综合应用能力，更培养了系统思维与问题解决能力——当监测到校园生态园某区域植物长势不佳时，学生需综合分析光照、土壤湿度等多维度数据，提出灌溉系统优化方案。

（二）社会服务导向项目：从校园到社区的技术赋能

“社区智慧养老服务系统”项目将学习场景延伸至社区，实现教育价值与社会价值的双重提升。该项目要求学生为社区老年人设计具有紧急呼叫、健康监测、智能提醒功能的物联网系统。在项目设计阶段，学生通过社区调研确定老年人实际需求，如夜间起床自动感应照明、药品提醒等；在系统搭建环节，运用Arduino 开发板连接人体红外传感器、温湿度传感器，并通过Wi-Fi 模块实现数据云端传输；在服务优化阶段，结合老年人使用反馈完善系统界面设计，如增大按钮尺寸、简化操作流程。在健康数据采集模块，学生需设计数据匿名化处理方案，通过哈希算法保护用户隐私；在紧急呼叫功能设计时，需考虑误触防护机制，避免频繁误报影响社区资源分配。这种社会服务导向的项目设计，使学生深刻理解技术应用的伦理边界，培养了技术服务于人的价值理念。

（三）创新应用拓展：从原型设计到产品迭代

项目包含三个创新维度：一是硬件创新，学生自主设计具有定位功能的智能笔盒，通过蓝牙信标技术实现文具位置追踪；二是算法创新，开发基于物品识别算法的智能盘点系统，通过摄像头采集文具图像，运用OpenCV 库实现文具种类与数量的自动识别；三是服务创新，设计文具共享平台，实现班级文具资源的智能调配。项目实施采用敏捷开发模式，设置两周一次的迭代周期。每轮迭代包含需求评审、原型设计、用户测试、优化改进四个环节。在用户测试阶段，邀请低年级学生参与系统体验，收集操作反馈；在优化改进环节，根据测试数据调整界面交互逻辑，如将确认按钮位置调整至屏幕右侧以适应右利手用户操作习惯。这种迭代式开发模式不仅提升了系统的实用性，更培养了学生用户中心的设计思维。

四、真实情境项目化学习的评价体系重构

（一）注重过程性评价，关注能力发展

项目学习强调过程体验与能力生成，因此过程性评价占有重要地位。我们主要从团队协作、实践能力与创新思维三个维度进行观察与记录。以“智能阅览室系统”项目为例，团队协作通过组内互评和教师观察，评价每位成员在方案讨论、任务承担和沟通协调中的表现；实践能力通过学生能否规范连接传感器、正确配置网络以及排查常见故障来评定；创新思维则关注学生在优化系统功能、改善用户体验等方面的独特想法和尝试。教师通过日常记录、阶段性核查和简单量规，实现过程可追溯、表现可反馈，引导学生不断调整和改进。

（二）拓展成果评价维度，强调综合应用

成果评价不只关注最终作品是否成功运行，更关注其在技术实现、应用效果及规范表达等方面的综合表现。例如在“大运河文化传播”网页项目中，除了技术实现和界面设计外，还有评价内容的文化准确性、传播效果及引用规范；在“校园网络工程师联盟项目中，要求学生撰写简要的技术说明文档，训练其逻辑表达与工程思维。此外，还会鼓励学生开展成果展示和交流，接受其他小组和教师的提问，以此检验其对项目的理解深度与技术应用的合理程度。

（三）强化反思评价，推动自我提升

我们要求学生围绕“我学会了什么”“遇到了什么困难”“如何解决的”“下一步可改进的方向”等关键问题，以学习日志、总结简报或小组汇报等形式进行反思。教师通过学生的反思内容，了解其知识掌握、思维发展以及情感体验的真实状况，并给予针对性指导。这种反思不仅有助于学生整理和升华个人学习经验，也为教师优化项目设计提供了重要参考。

五、真实情境项目化学习的实践反思与未来展望

在整个项目实践过程中，我们积累了宝贵经验也面临新的挑战。实践表明，项目难度梯度设计是关键——过易导致兴趣缺失，过难引发挫败感。比如在“智能路灯系统”项目中，首周完成基础系统搭建，第二章引入太阳能供电模块，第三周增加光敏控制算法，形成渐进式难度曲线。未来发展方向包含三个维度：一是技术深度拓展，计划引入人工智能算法优化系统性能，如在生态监测系统中加入机器学习模型预测植物病害；二是应用场景延伸，探索将项目成果转化为社区服务产品，如将“社区养老系统”推广至周边社区；三是评价体系智能化，开发基于学习分析技术的智能评价系统，通过采集学生操作数据自动生成能力发展图谱。

结论

基于真实情境的项目化学习在初中信息科技教学中展现出显著优势。通过设计贴近学生生活的项目主题，构建跨学科融合的实践框架，实施多元智能的评价体系，不仅能提升学生技术操作能力，更能培养信息意识、计算思维、数字化学习与创新等核心素养。实践证明，这种教学模式能激发学生学习内驱力，促进知识向能力的转化，实现从“学技术”到“用技术”的思维跃升。

参考文献：

[1] 蒋蕾 . 素养导向下初中信息科技大单元教学设计探究 [J]. 中学教学参考 ，2025（17）：92-94.

[2] 张语蝶 . 基于项目式学习的初中信息科技单元教学设计与实践研究 [D]. 四川 ： 四川师范大学 ，2024.

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