摘要：跨學(xué)科主題是義務(wù)教育信息科技課程重要內(nèi)容之一。教學(xué)實(shí)踐中，信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)還存在學(xué)科堆疊、情境虛擬、問(wèn)題專(zhuān)業(yè)、評(píng)價(jià)單一等關(guān)鍵問(wèn)題。STEM教育作為一種跨學(xué)科教育理念，打破了傳統(tǒng)的學(xué)科壁壘，有助于學(xué)生創(chuàng)造性、批判性、邏輯性思維能力的培養(yǎng)。STEM教育與信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)具有綜合性、實(shí)踐性、探究性的共同特征。STEM教育視域下信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)要注重學(xué)科融合與進(jìn)階，面向真實(shí)問(wèn)題的解決，通過(guò)工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)來(lái)提升學(xué)生的自主可控意識(shí)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。

關(guān)鍵詞：STEM教育；信息科技；跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)；跨學(xué)科思維

中圖分類(lèi)號(hào)：G427 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9094（2024）05-0076-06

2022年教育部發(fā)布的《義務(wù)教育課程方案（2022版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“課程方案”）明確信息科技課程為國(guó)家課程。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中“開(kāi)展跨學(xué)科主題教學(xué)，強(qiáng)化課程協(xié)同育人功能”，要求各門(mén)學(xué)科要用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題設(shè)計(jì)活動(dòng)[1]11?？鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的數(shù)字技能、創(chuàng)新能力的提升、學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)等至關(guān)重要，同時(shí)也對(duì)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展，地方課程、校本課程的開(kāi)發(fā)提出了新要求。聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布的《探索21世紀(jì)的STEM教育》報(bào)告指出，為培養(yǎng)當(dāng)今世界所需的卓越人才，應(yīng)重新思考傳統(tǒng)學(xué)科的界限，因此迫切需要一種新的跨學(xué)科課程整合的方式來(lái)促成學(xué)生跨學(xué)科思維方式的形成[2]。

一、信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)關(guān)鍵問(wèn)題分析

（一）信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)學(xué)科堆疊化

課程方案提出，在中小學(xué)要加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)生活的聯(lián)系，強(qiáng)化學(xué)科知識(shí)的整合，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)綜合課程和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)，強(qiáng)化課程育人導(dǎo)向，注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力[1]5。在信息科技學(xué)科中進(jìn)行跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)時(shí)，時(shí)常將跨學(xué)科理解為簡(jiǎn)單的學(xué)科綜合、學(xué)科堆疊。跨學(xué)科是一種運(yùn)用兩個(gè)或兩個(gè)以上學(xué)科解決問(wèn)題的方式，進(jìn)行跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)時(shí)要以學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)科教學(xué)方法、學(xué)科教學(xué)內(nèi)容三個(gè)維度為基礎(chǔ)建立起學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而避免跨學(xué)科主題的碎片化[3]。例如，“人工智能助力旅行”的跨學(xué)科教學(xué)過(guò)程中，教師將人工智能應(yīng)用工具的使用與旅行過(guò)程中的線(xiàn)路、人文、地理知識(shí)進(jìn)行分步教學(xué)，學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生難以通過(guò)信息科技的跨學(xué)科學(xué)習(xí)理解數(shù)字化學(xué)習(xí)工具的合理使用、信息的收集、在線(xiàn)交流與分享等數(shù)字化學(xué)習(xí)方法與策略，未能真正體驗(yàn)人工智能對(duì)解決問(wèn)題方法和思維方式的影響，學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)提升有限。

（二）信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)情境虛擬化

《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“課標(biāo)”）課程理念倡導(dǎo)真實(shí)性學(xué)習(xí)，在教學(xué)中以真實(shí)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷原理運(yùn)用、計(jì)算思維和數(shù)字化工具應(yīng)用過(guò)程，構(gòu)建知識(shí)，提升問(wèn)題解決能力，通過(guò)真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，提高學(xué)生的參與度，鼓勵(lì)做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)，凸顯學(xué)生的主體性[4]1。跨學(xué)科學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)科思維的綜合應(yīng)用，將學(xué)科知識(shí)通過(guò)真實(shí)情境進(jìn)行遷移和應(yīng)用以解決真實(shí)性問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)情境“虛擬化”，容易將信息科技學(xué)科主題學(xué)習(xí)“游戲化”。例如，在“搭建簡(jiǎn)易開(kāi)關(guān)系統(tǒng)”的教學(xué)中，教師提供了多種開(kāi)關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的資料和視頻，要求學(xué)生根據(jù)提供的資源分小組通過(guò)闖關(guān)游戲?qū)W習(xí)物理、科學(xué)、工程等方面的知識(shí)，完成一個(gè)簡(jiǎn)易的小型開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)報(bào)告。在跨學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有工程實(shí)踐探究，教學(xué)場(chǎng)面看起來(lái)很“熱鬧”，學(xué)生學(xué)習(xí)得很“快樂(lè)”，但學(xué)習(xí)場(chǎng)景的“虛擬化”，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于過(guò)程與控制的知識(shí)點(diǎn)理解不透，未能真正體驗(yàn)自主可控系統(tǒng)在解決問(wèn)題時(shí)的重要性，難以將信息科技、數(shù)學(xué)、科學(xué)等跨學(xué)科知識(shí)融為一體，提升自身的綜合實(shí)踐能力。

（三）信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)問(wèn)題專(zhuān)業(yè)化

信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的內(nèi)容要以問(wèn)題解決為導(dǎo)向，以“問(wèn)題串”驅(qū)動(dòng)學(xué)生融合學(xué)科知識(shí)完成相應(yīng)的任務(wù)。在教學(xué)過(guò)程中，跨學(xué)科學(xué)習(xí)的任務(wù)設(shè)計(jì)要將學(xué)習(xí)主題轉(zhuǎn)換成學(xué)生能夠理解的“學(xué)科問(wèn)題串”，讓學(xué)習(xí)者能夠明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，獲取解決“學(xué)科問(wèn)題串”的方法，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移與重構(gòu)。在具體實(shí)施過(guò)程中，教師受自身專(zhuān)業(yè)的限制，往往追求設(shè)備的先進(jìn)性，過(guò)分關(guān)注專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，設(shè)計(jì)教學(xué)主題體現(xiàn)出“問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)化”，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)“問(wèn)題串”無(wú)從下手，降低了學(xué)生參與活動(dòng)的興趣。例如，在“萬(wàn)物互聯(lián)的世界”教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)“自動(dòng)駕駛”主題活動(dòng)，將信息科技、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要求學(xué)生思考并理解深度學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)“輸入層、隱藏層、輸出層”進(jìn)行討論，并通過(guò)“MIND+”編程模擬深度學(xué)習(xí)的過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中，雖然教師提供了很多跨學(xué)科的資源，但問(wèn)題設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)化程度過(guò)高，已經(jīng)超越了學(xué)生的認(rèn)知能力，問(wèn)題設(shè)計(jì)忽略了學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，無(wú)助于提高學(xué)生的跨學(xué)科思維。

（四）信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)單一化

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是以學(xué)生為主導(dǎo)的探究實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)習(xí)內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程有較大的自由度和生成性。跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)體現(xiàn)多元化，尊重學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體性，注重學(xué)生多學(xué)科融合的分析能力、跨學(xué)科思維過(guò)程、情感態(tài)度等發(fā)展?fàn)顩r，全面評(píng)價(jià)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展情況?？鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)既要考慮主導(dǎo)學(xué)科的評(píng)價(jià)，也要從復(fù)雜問(wèn)題的角度對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。實(shí)踐操作過(guò)程中教學(xué)評(píng)價(jià)大多注重主導(dǎo)學(xué)科的評(píng)價(jià)，沒(méi)有反映學(xué)生知識(shí)的有效整合。例如在“無(wú)人機(jī)互聯(lián)表演”跨學(xué)科主題活動(dòng)時(shí)，教師綜合信息科技、數(shù)學(xué)、物理、地理等知識(shí)，通過(guò)實(shí)物及模擬平臺(tái)，讓學(xué)生分組進(jìn)行無(wú)人機(jī)組控制，完成校慶表演方案并進(jìn)行實(shí)物演示。在教學(xué)過(guò)程中，教師的評(píng)價(jià)內(nèi)容主要涉及無(wú)人機(jī)功能、物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)、人工智能等信息科技學(xué)科等方面，導(dǎo)致各小組設(shè)計(jì)普遍比較傳統(tǒng)，在無(wú)人機(jī)組圖、線(xiàn)路方面的設(shè)計(jì)大致相同，缺乏創(chuàng)造性，未能通過(guò)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)讓學(xué)生感受自主可控的創(chuàng)新和原始創(chuàng)新的重要性。

二、STEM教育與信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)

（一）STEM教育與信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的共性

STEM教育通過(guò)融合科學(xué)、技術(shù)、工程等學(xué)科知識(shí)來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題[5]。STEM教育作為一種跨學(xué)科教育理念，打破了傳統(tǒng)的學(xué)科壁壘，有助于學(xué)生創(chuàng)造性、批判性、邏輯性思維能力的培養(yǎng)。同時(shí)STEM教育也不僅僅是在教育中整合了科學(xué)、技術(shù)、工程等學(xué)科，而且消除了學(xué)科之間的邊界，是一種教育思維的轉(zhuǎn)變。義務(wù)教育信息科技課程是一門(mén)綜合性學(xué)科，主要研究以數(shù)字形式表達(dá)的信息及其應(yīng)用中的科學(xué)原理、思維方法、處理過(guò)程和工程實(shí)現(xiàn)，旨在培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)倫理[4]1。STEM教育與信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)均以實(shí)踐力作為學(xué)生最基本的行為能力。在跨學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)跨學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化通過(guò)探究過(guò)程逐一外現(xiàn)，然后借助工具平臺(tái)和適當(dāng)?shù)能浻布M(jìn)行工程實(shí)踐的探究。

（二）STEM教育與信息科技跨學(xué)科思維培養(yǎng)

STEM教育的開(kāi)展主要是基于學(xué)科知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，以問(wèn)題解決為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維能力。目前學(xué)科的融合過(guò)程主要是從“單學(xué)科”到“多學(xué)科”，最后到“跨學(xué)科”的發(fā)展變化，融合學(xué)科的數(shù)量與融合程度直接影響學(xué)生跨學(xué)科思維的層次。從“單學(xué)科”到“多學(xué)科”是根據(jù)參與課程融合的學(xué)科數(shù)目進(jìn)行區(qū)分，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中思維的形成只是學(xué)科思維的疊加。從“多學(xué)科”到“跨學(xué)科”是根據(jù)學(xué)科思維及解決真實(shí)問(wèn)題的復(fù)雜程度來(lái)進(jìn)行區(qū)分，學(xué)生通過(guò)“跨學(xué)科”衍生出新的方法和技能，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，其跨學(xué)科思維從“量”變發(fā)生了“質(zhì)”的改變[2]60，問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維能力均得到顯著提高（見(jiàn)表1）。信息科技課程具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性，教學(xué)內(nèi)容串聯(lián)數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全和人工智能六大邏輯主線(xiàn)[4]2。STEM教育與信息科技教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合，對(duì)應(yīng)的跨學(xué)科主題內(nèi)容學(xué)習(xí)圍繞計(jì)算思維、信息意識(shí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任等信息科技核心素養(yǎng)，共同促進(jìn)學(xué)生知識(shí)遷移能力和跨學(xué)科思維能力的提升，體現(xiàn)“科”與“技”并重。

三、STEM教育視域下信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)基本要素

（一）面向?qū)W科融合與進(jìn)階

從學(xué)科融合的角度來(lái)看，學(xué)科間相互獨(dú)立教學(xué)對(duì)學(xué)生深度思維發(fā)展不利，通過(guò)跨學(xué)科主題內(nèi)容的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)，重視學(xué)生跨學(xué)科知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生問(wèn)題解決能力和跨學(xué)科思維能力的培養(yǎng)，進(jìn)一步體現(xiàn)信息科技學(xué)科的綜合性和實(shí)踐性。當(dāng)前在信息科技跨學(xué)科教學(xué)中，STEM教育是跨學(xué)科融合的重要形式，根據(jù)跨學(xué)科融合的程度，經(jīng)歷了早期的多學(xué)科組合、學(xué)科間整合到目前的跨學(xué)科融合三個(gè)階段（如圖1）。

課標(biāo)的課程體系圍繞數(shù)據(jù)、人工智能等邏輯主線(xiàn)，分成四個(gè)學(xué)段由低到高安排教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)循序漸進(jìn)和螺旋式發(fā)展。為落實(shí)義務(wù)教育信息科技課程核心素養(yǎng)，義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)從數(shù)字設(shè)備體驗(yàn)、數(shù)據(jù)編碼探秘、小型開(kāi)關(guān)模擬、互聯(lián)智能設(shè)計(jì)四個(gè)方面設(shè)計(jì)了17個(gè)跨學(xué)科主題內(nèi)容，融入了信息科技、語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、科學(xué)、藝術(shù)、道德與法治等學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)容[4]13?？鐚W(xué)科主題從低階向高階過(guò)渡，強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)間的結(jié)構(gòu)化和關(guān)聯(lián)性，引導(dǎo)學(xué)生在探究任務(wù)中提升分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力（如圖2）。例如，在信息科技課程中開(kāi)展跨學(xué)科主題“數(shù)字設(shè)備”這一STEM項(xiàng)目時(shí)，按進(jìn)階序列在第一、二、三、四階段分別設(shè)置“向伙伴推薦數(shù)字設(shè)備”“利用數(shù)字設(shè)備進(jìn)行生活管理”“利用開(kāi)源構(gòu)建小型數(shù)字系統(tǒng)”“智能化的數(shù)字家居系統(tǒng)”等四個(gè)STEM跨學(xué)科主題活動(dòng)，逐層將STEM教育的學(xué)科內(nèi)容融入信息科技課程中，潛移默化地提升信息意識(shí)、信息社會(huì)責(zé)任、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新等核心素養(yǎng)[4]5。

（二）面向真實(shí)問(wèn)題與解決

基于STEM的信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)立足學(xué)科深度融合，以真實(shí)問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，在STEM項(xiàng)目指引下，師生組建研究共同體，分析項(xiàng)目、提出問(wèn)題、細(xì)化項(xiàng)目、探尋解決方案并逐步解決問(wèn)題。教師依據(jù)學(xué)生特點(diǎn)設(shè)置合理的STEM項(xiàng)目，在教學(xué)中關(guān)注學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域橫向和縱向的聯(lián)系，注重跨學(xué)科知識(shí)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，在學(xué)生創(chuàng)作過(guò)程中構(gòu)筑知識(shí)點(diǎn)的融合，最終引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出貼近生活的實(shí)用型作品。例如，小學(xué)3—4年級(jí)信息科技課程中探究“燈的奧秘”這一真實(shí)問(wèn)題，在實(shí)踐過(guò)程中，從了解程序和電路的基本知識(shí)、程序的基本結(jié)構(gòu)、各類(lèi)傳感器的性能，到創(chuàng)新設(shè)計(jì)各類(lèi)智能燈，最后結(jié)合3D打印將設(shè)計(jì)創(chuàng)作的作品進(jìn)行物化呈現(xiàn)展示（見(jiàn)表2）。

（三）面向工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

實(shí)踐性和綜合性是跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn)，也是信息科技課程的重要特征，信息科技課程提倡做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)，也正好契合STEM教育的核心理念。在信息技術(shù)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)中以STEM教育為載體，開(kāi)展面向工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的教學(xué)實(shí)踐，能更好地培養(yǎng)中小學(xué)生的工程思維和創(chuàng)新思維，提高學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力（如圖3）。例如，在初中開(kāi)展“紙飛機(jī)的設(shè)計(jì)與制作”跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，教師通過(guò)展示各類(lèi)紙飛機(jī)飛行比賽場(chǎng)景，讓學(xué)生提出制作紙飛機(jī)的構(gòu)想，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搜集“紙飛機(jī)”資料，并對(duì)資料進(jìn)行分類(lèi)分析。教師通過(guò)視頻講解紙飛機(jī)飛行原理及基本的構(gòu)造，并對(duì)各種類(lèi)型紙飛機(jī)進(jìn)行原理解剖。學(xué)生分析討論確定各組制作紙飛機(jī)的初步方案，開(kāi)展“紙飛機(jī)”的物化實(shí)踐并進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證，在此過(guò)程中對(duì)前幾個(gè)步驟進(jìn)行評(píng)價(jià)并不斷地優(yōu)化方案及制作步驟，最后將成品進(jìn)行展示。學(xué)生在操場(chǎng)放飛小組同學(xué)共同完成的紙飛機(jī)，并分小組分享設(shè)計(jì)、制作和改進(jìn)的過(guò)程，充分體現(xiàn)了跨學(xué)科學(xué)習(xí)的實(shí)踐成果。

（四）面向自主可控與創(chuàng)新

黨的二十大報(bào)告指出，“深入實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略，人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，開(kāi)辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道，不斷塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)”。信息科技學(xué)科的“科學(xué)性”和“技術(shù)性”，在培養(yǎng)學(xué)生自主可控意識(shí)和原始創(chuàng)新精神方面具有獨(dú)特的價(jià)值。在信息科技學(xué)科中開(kāi)展STEM教育是落實(shí)自主可控和創(chuàng)新教育的一種有效手段，也能從小培養(yǎng)學(xué)生的文化自信和民族自豪感。從課標(biāo)中多次提到開(kāi)源硬件和開(kāi)源軟件可以看出，基于開(kāi)源軟硬件的STEM項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)有益于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的興趣，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力，同時(shí)也是在信息技術(shù)課程中實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)科學(xué)精神和科技倫理，提升自主可控意識(shí)，培育社會(huì)主義核心價(jià)值觀，樹(shù)立總體國(guó)家安全觀，提升數(shù)字素養(yǎng)與技能的理想方法[5]1?；赟TEM的信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)思維的自主創(chuàng)新及產(chǎn)品物化的自主可控兩個(gè)方面，中小學(xué)信息教師應(yīng)擔(dān)負(fù)起國(guó)產(chǎn)軟硬件教學(xué)的使命，在STEM項(xiàng)目教學(xué)中選擇自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字化工具來(lái)物化作品，體現(xiàn)作品的原創(chuàng)性，在項(xiàng)目中找到自身價(jià)值，培養(yǎng)自主可控意識(shí)。

（五）面向項(xiàng)目學(xué)習(xí)與實(shí)踐

基于STEM的信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)將學(xué)信息科技與用信息科技有機(jī)結(jié)合，通過(guò)讓學(xué)生在真實(shí)性學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)的方式發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，提升學(xué)生知識(shí)遷移能力和跨學(xué)科思維能力。面向項(xiàng)目學(xué)習(xí)與實(shí)踐的跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)主要是讓學(xué)生在STEM項(xiàng)目背景下開(kāi)展項(xiàng)目規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目評(píng)價(jià)、項(xiàng)目分享與交流等方面的實(shí)踐活動(dòng)。例如，在小學(xué)5—6年級(jí)學(xué)生中開(kāi)設(shè)在線(xiàn)智慧果園跨學(xué)科主題項(xiàng)目學(xué)習(xí)，結(jié)合數(shù)學(xué)、物理、科學(xué)等學(xué)科知識(shí)，為學(xué)校構(gòu)建在線(xiàn)智慧果園平臺(tái)，讓學(xué)生在課堂中體驗(yàn)種植、采摘等場(chǎng)景，請(qǐng)學(xué)生將溫度傳感器、聲音傳感器、超聲波等傳感器及開(kāi)源板、杜邦線(xiàn)、蜂鳴器等硬件，與Mind+軟件結(jié)合開(kāi)展STEM實(shí)踐，動(dòng)態(tài)完善軟硬件設(shè)施，使學(xué)生掌握開(kāi)源軟硬件設(shè)計(jì)基本方法，發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科思維（見(jiàn)表3）。通過(guò)各項(xiàng)活動(dòng)的開(kāi)展與實(shí)施，靈活融合多學(xué)科知識(shí)，解決真實(shí)性問(wèn)題，探究與體驗(yàn)在線(xiàn)智慧果園軟件與硬件平臺(tái)搭建過(guò)程。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，小組內(nèi)學(xué)習(xí)借鑒并優(yōu)化方案進(jìn)行軟硬件的改進(jìn)，最后展示各組的項(xiàng)目成果，每組匯報(bào)軟件平臺(tái)的構(gòu)造過(guò)程，展示硬件平臺(tái)的運(yùn)行情況，提出平臺(tái)未來(lái)的設(shè)計(jì)思想，迭代在線(xiàn)智慧果園平臺(tái)。

STEM教育與信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)具有綜合性、實(shí)踐性、探究性的共同特征，將STEM教育融入信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)之中是當(dāng)前在信息科技課程中實(shí)施跨學(xué)科學(xué)習(xí)的一種有效途徑。STEM教育視域下信息科技跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是融合多學(xué)科知識(shí)發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科思維的過(guò)程，是做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)的具體呈現(xiàn)?？鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)是學(xué)生主導(dǎo)的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程具有較大的自由度和開(kāi)放性，因此在開(kāi)展STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮評(píng)價(jià)激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生提出不同觀念，教學(xué)中應(yīng)融合多學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維，提倡學(xué)生應(yīng)用信息科技學(xué)科方法去解決問(wèn)題，充分體驗(yàn)跨學(xué)科解決復(fù)雜問(wèn)題的便捷，全面提升數(shù)字素養(yǎng)與技能。

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[5]夏立群.STEM教育對(duì)我國(guó)跨學(xué)科教育的啟示[J].大學(xué)教育，2023（1）：37.

責(zé)任編輯：趙赟

本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度立項(xiàng)課題“基于開(kāi)源硬件的區(qū)域創(chuàng)客教育實(shí)踐研究”（C-c/2021/02/227）、江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度重點(diǎn)課題“指向深度學(xué)習(xí)的‘宜人課堂區(qū)域建構(gòu)的實(shí)踐研究”（B/2022/03/46）的研究成果。

收稿日期：2024-03-05

作者簡(jiǎn)介：熊善軍，鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)教師發(fā)展中心研訓(xùn)員，正高級(jí)教師，主要研究方向?yàn)橹行W(xué)信息科技教育、區(qū)域創(chuàng)客教育。