编者按:近年来,信息科技与教育教学的深度融合已成为大势所趋,信息科技课堂教学也逐渐从传统的知识传授转向以学生为中心的深度学习和跨学科融合。在这一背景下,跨学科教学模式的探索与实践显得尤为重要。作为广东省佛山市南海区狮山镇狮山中心小学的信息科技教师,徐颖欣长期致力于科创类跨学科课程的设计与实施,至今积累了近五年的丰富经验。本栏特邀徐颖欣教师结合其教学实践,分享她在跨学科教学模式中的创新成果与思考。
徐颖欣
中共党员,毕业于华南师范大学教育技术(师范)专业,现任广东省佛山市南海区狮山镇狮山中心小学信息科技教师。
参与广东省教育信息化应用融合创新课题“‘博爱教育’理念下的小学3D打印校本课程设计”;参与1项市级课题、3项区级课题与2项区级小课题,主持1项中国教育技术协会“十四五”重大课题“粤港澳大湾区STEM协同创新的理论与实践研究”的子课题“STEM劳动课程‘菜园子工程’设计与实践研究(进行中)”。在《教育信息技术》《师说》等期刊合作发表6篇论文,参与编著《“智造佛山”3D打印校本读物》《轻松玩转3D One Al:编程、硬件、人工智能》。
辅导学生参加科创类竞赛获得国家级奖项17人次、省级奖项14人次、市级奖项2人次、区级奖项78人次。其中,学生队伍参加“少年硅谷——全国青少年人工智能教育成果展示大赛”创意天梯挑战赛获一等奖。在第五届中国教育创新成果公益博览会上参与展出的教育成果“‘学科融合+文化传承+佛山智造’的创新创客教育实践项目”获提名奖。个人获评2021年南海区中小学电脑制作活动优秀指导教师、2022年南海区学校少年宫优秀辅导员。

集团引领,助推构建跨学科学习课程体系
最初,我从430社团课程(下午四点半开展的学生社团活动)入手,助力学生在科创竞赛中屡获佳绩。在此基础上,我进一步寻求校内外各学科教师(如美术、科学、数学、语文、机电、自动化等)的支持与技术指导,并通过广泛阅读文献与相关专著,深入探索跨学科教学模式的创新路径。在课程实践中,我融合CDIO工程教育法(近年来国际教育改革的最新成果)、小组合作探究学习法以及示范教学法,逐步构建出一套独具特色的跨学科教学模式。
近三年来,我参考华南师范大学教授李克东的5EX模型并进一步修改与完善,逐步在普通班开展大规模教学,使更多学生能够接触到前沿的科创知识与实践;与此同时,借助集团的力量进行深入的交流与推广——狮山镇成立了狮山中心小学科创教育集团,而作为省级优质教育集团培育对象,狮山中心小学以集团为依托,全力推动跨学科科创课程的开发与实施,力求让学生在多元融合的课程体系中培养创新思维与综合能力,同时积极构建家校社共育模式,组织学生走进企业与高校,开展在跨学科课程项目内加入科普研学的活动,拓宽学生视野,让学生在真实情境中感受科技创新的魅力与力量,为学生的全面发展奠定坚实基础。
创新与融合:跨学科学习课程设计与实践
课程框架:搭建跨学科的桥梁
跨学科学习的课程框架是实现学科融合的关键。目前我们正在开展的跨学科教学研究课程主要有“‘菜园子’工程”和“我是小小创新工程师:‘博爱之光’创意设计制作”。
在“菜园子”工程中,我们以“我们如何通过科学种植,既产出健康美味的食物,又能保护环境、实现可持续发展?”为总驱动问题,引导学生先从食品健康与安全的角度思考驱动问题,再通过各个单元(种植规划、工具设计与制作、种植管理优化、食品加工等)深入探究。课程分为“食品安全大揭秘”“种植规划”“更省力创意农具设计”“自动化浇水装置”“我们的优化种植管理工具/装置”“我们的种植故事”六个章节,每个章节依据科学、信息科技、数学、语文、劳动等五个学科设定了对应的活动目标与素养目标,均有明确的课时安排和学习目标,确保学生能够系统地掌握相关知识与技能。目前我们进入了第三轮实践研究,已在学校和集团其他学校六年级逐步推广与开展课程实践。
“博爱之光”创意设计制作则以“如何设计出节能、智能且美观博爱湖灯饰”为核心驱动问题,激发学生的创新思维。课程围绕智能灯光功能实现、工程设计过程、造型与灯光设计等方面展开,通过明确、量化的学习成果评估标准,引导学生在设计制作过程中注重细节和质量。目前我们正在五年级开展第一轮的实践研究。

学生设计制作过程
课程内容:融合多学科的知识与技能
跨学科学习的课程内容丰富多样,涵盖了多个学科领域。
“菜园子”工程不仅涉及食品安全与可持续发展的知识,还要求学生运用科学、技术、工程、数学等多学科知识进行种植规划和工具设计制作。例如,在种植规划环节,学生需要考虑土壤、气候、作物生长周期等因素,运用AI搜索种植问题的大数据,运用科学知识分析和决策;在工具设计与制作环节,学生则需要运用技术与工程知识,通过3D建模和打印等技术完成任务。
“博爱之光”创意设计制作则注重灯光功能的智能性和造型设计的美观性。学生在设计过程中,需要综合运用电子电路、编程、光学等知识与技能,实现灯光的多种功能效果;同时,还要注重立体构成的创意和灯光色彩的搭配,使作品在视觉上具有吸引力。
种中学、植中乐:种植类跨学科课程一览
为落实跨学科主题学习活动,解决当前小学种植教育实践中劳动课程较低层次、劳动内容和形式元素单一,与社会发展现实和未来趋势的连通性较弱等问题,狮山中心小学创设了线上线下融合的跨学科项目学习环境,开展信息环境下的种植类跨学科课程,让学生在跨学科活动中综合利用信息科技高效解决种植劳动课程中的问题,体验科技改变生产生活的乐趣。
该课程具有融多元学科、融种植现场、融双线协作、融科技集成四大特色。
融多元学科
信息环境下的种植类跨学科课程基于文献研究与学生素养培养需求,确定了学生跨学科素养目标培养种类和以国际热点“高效种植”为主题,强化课程活动与社会发展现实、未来趋势的连通性。在此基础上,通过分解种植过程中的问题,课程形成五个环环相扣的单元问题学习链,明确其中涉及学科。
在单元知识内容设计过程中,我们依据小学四年级综合实践、科学、数学等学科的《义务教育课程标准(2022年版)》,并结合STEM教学目标和跨学科素养开展设计,继而确定单元具体知识与内容,以此让更多学科的知识更科学、有序地融入课程,拓展学生的最近发展区,也让学生在种植过程中更有动力学习新的知识以解决问题,感受学习带来的挑战与乐趣。

学生亲历种植的过程
融种植现场
为了更深入地思考与理解种植问题,在课程实施过程中,学生须亲力亲为种植的全过程。在此过程中,教师要利用指引单与平台等协助学生观察记录并保存资料,促使学生在多种种植管理活动中发现问题、提出问题,并利用教师提供的信息科技资源学习跨学科知识,开展科学实验,解决问题。
课程融入种植现场后,教师需要积极引导学生通过合理的分工协作与信息科技平台解决种植过程中的诸多管理问题,例如学生的卫生管理、浇水人员管理、作物代管理等问题。
融科技集成
为让学生体验现代高效种植的手段,教师将3D打印、电子电路等技术融入单元学习中,并利用微课和i3DOne学习平台、DFRobot社区等资源,让学生能在学习单元对应基础知识后进一步接触对应技术或查询问题解决方案,减轻教师的教学负担。
在课程实践过程中,教师通过引导学生通过集成科技手段设计制作创意产品、开展测试与实践,尝试解决种植过程中的问题,让学生深化学科知识,并意识到科技改变生产生活的重要性,提升对应的跨学科素养。

学生集成技术解决种植问题
融双线协作
学生在种植过程中需要不断学习与思考。然而这是一个复杂且艰难的过程,单凭学生个人无法在有限的时间内完成。因此,学生在课程活动中不仅需要掌握各种自然科学知识与技术,更需要学习如何让自己的小组通过协作高效地解决问题。在此过程中,教师的引导与信息技术的协助同样重要。
为此,我们为学生提供了丰富的线上资源(如WISE平台、豆包等人工智能平台、i3D One学习平台、学校内部网文件夹等资源),更高效地协助他们在课中与课余时间开展小组线上协作学习,包括学习与收集资源。而在课堂上,在教师的引导下,学生通过协作指引单、记录手册等资料,与教师反思与确认方案,以此促进小组线下高效分工与协作,完成规划种植作物、设计创意农具、制作浇水装置等多项项目内容。
课程亮点
前沿集成科技革新种植劳动教育内涵,直击小学劳动教育痛点。我们大胆引入3D打印、电子电路等高精尖技术,重塑劳动课程单元框架,促使学生在种植实践过程中巧用集成科技攻克种植管理、浇水等问题,亲身体验科技对生产生活的颠覆性变革,为劳动教育注入创新活力。
面对种植学习挑战,学生灵活穿梭于线上线下双线轴,无缝协作助力复杂项目攻坚:线上借WISE平台、人工智能工具等畅享资源、远程协作;线下依托指引单、记录手册精细分工,携手攻克规划作物、创意农具、智能浇水装置等复杂项目,全面提升团队协作与实践能力。
课程成果
该课程研究从2022年开始,至2025年1月,已开展了三轮的实践研究。课程授课对象从15人的社团班逐步推广至45人起的普通班学生,同时课程还准备向云浮市云安区镇安中心小学进行辐射推广。在此过程中,研究团队的教师从简单地设计一门让学生真正动手种植的课程,到研究如何让学生关注国际与国家粮食安全、如何促进前沿科技的融入、如何引导学生在有限的时间内开展高效协作等问题,并在此研究过程不断总结反思,形成诸多成果,例如“‘菜园子’工程”在2023年第二届粤港澳促进STEM教育大会暨第二届粤港澳跨学科教育论坛优秀成果评选中获一等奖。
而学生们在课程的活动中能够不断挖掘自身的学习潜能,设计并制作出各种富含创意的作品,并在各项赛事中屡获佳绩,例如在2023年9月全国青少年劳动技能与智能设计大赛上,我校2名学生获二等奖。

学生开展“双线”协作
实践心得:提升跨学科学习的效果
基于上述课程实践经验,为进一步提升跨学科学习的效果,我们总结并提炼出以下科学合理的课程设计与实践策略。
首先,成立多学科教师团队,确保课程设计的科学性和全面性。教师团队应定期举办课标研读和研讨活动,共同制定课程目标和教学计划。同时,选择前沿的理论与模式,为课程设计提供理论支持。教师可以通过查阅文献等方式,了解最新的教育理论和实践成果,并将其融入课程设计。
其次,在实践过程中,注重成果导向和过程方法的提炼。明确的评价标准能够帮助学生更好地理解和完成学习任务,同时也有助于教师对学生的成果进行客观评价。此外,提炼过程方法应注重学生在学习过程中的多学科应用能力培养,使学生能够将所学知识和技能迁移到其他领域。
再者,创设真实情境也是提升跨学科教学效果的重要策略。通过模拟真实的生产劳动场景,让学生身临其境地参与实践,能够增强学生的学习兴趣和动力。同时,线上线下结合的情景脚手架能够为学生提供必要的支持和指导,帮助他们更好地完成学习任务。
最后,采取社团班试验、普通班推广的策略,确保课程的普及普惠。教师可先在社团班进行试验,积累经验后逐步向普通班推广,使更多的学生能够受益于跨学科教学。
(来源:《成长》杂志2025年第6期)
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