2024教研文章：学科实践以真实性学习为导向的初中信息科技教学实践研究以校园物联网环境监测.docx

关注信息科技学科实践|以真实性学习为导向的初中信息科技教学实践研究——以《校园物联网环境监测》一课为例

学科实践是本轮基础教育课程改革所倡导的学习方式转型。对于信息科技学科来说，学科实践是信息科技教师必须坚持和践行的一种理念。信息科技课程在走出“技能训练”的泥潭之后，也要防止掉入“坐而论道”的陷阱。

本期专题特别邀请了多位一线名师针对信息科技学科实践给出了多形态的具体的解决方案和实际案例。

本节课为《义务教育信息科技课程标准（2024年版）》第四学段“物联网实践与探索”模块的内容，作为本模块的开篇其重点介绍了物联网的概念、架构与技术等，为后续的学习提供了理论基础和技术铺垫。

本文以“校园物联网环境监测”教学板块为例，通过以真实性学习为导向的初中信息科技关于物联网内容的教学实践，研究理解万物互联的世界将人与物、物与物结合在一起，使得互联网变得更加相关、更有价值。

通过实践研究发现，基于真实性问题、真实性任务、真实性探究和真实性评价的教学实践能够激发学生的学习兴趣，提高学生的实践能力和创新思维，为培养具有信息素养的未来人才奠定基础，从而引发学生对万物互联未来价值的思考。

随着ChatGPT和“文生视频”工具Sora的相继问世，教育也在发生着一场范式层面的变革。怀特海（Whitehead）在《教育的目的》一书中提到，“教育只有一个主题，那就是五彩缤纷的生活”。

教育不仅要传授知识，还要培养学习者具备运用知识去创造性地解决实际生活问题的素养。所以，学校不能再含糊地说教育要“为未来做好准备”，而是要追求各学科如何培养学生解决实际问题的素养。这就需要学生改变以往的被动式学习，投入到新的主动的真实性学习中去。

以真实性学习为导向的教育的最终目的是让学生获得素养，具有素养的人才能解决未来生活中遇到的复杂问题。

未来生活中的真实问题往往是劣构的、不良的，这与教学中设置的所谓的真实问题完全不同。学习的目的指向的终点是真实情境，那么学习的起点也应该是真实情境。

但是，当前的学习是去境脉化的，学生面对的问题都是良构的、完整的，甚至解决问题的条件和工具都是教师提供的，在这样的学习环境中，学生获得的只是一种只适用于学校场景的“惰性知识”，无法迁移到未来真实问题情境中去。

因此，本文以《校园物联网环境监测》一课为例，围绕真实的问题、真实的任务、真实的探究和真实的评价，探讨如何以真实性学习为导向，开展初中信息科技实践教学。

真实性的问题

“问题”原意是障碍、阻力，给人造成困惑。现实生活中所出现的问题往往都是劣构的，缺少解决的方法、条件和策略等。

但是在教学中，教师设定的问题往往是良构的，具有清晰的解决步骤和完整的解决条件，学生一眼就能看清情境中的问题所在。

思维五步法，即“发现（感受）问题→界定问题→提出假设→进行推理→验证假设”是杜威提出的，在现实教学过程中，教师往往忽略了最为重要的两个步骤“发现（感受）问题→界定问题”。这两个步骤是正确解决问题的前提，学生只有发现问题，才能去考虑解决问题的条件、工具和策略，进而界定问题。

因此，培养学生核心素养的第一步应是引导学生在现实生活中发现和界定问题。

传统的情境设计往往是条件、途径和策略齐全，或者学生很容易获得，这些良构的问题不仅不能激发学生的学习兴趣，更无法培养学生面对现实生活中劣构问题的能力。

例如，教师可以设置这样的情境：

今天，你是值日生，回家后你发现教室的灯没有关。学校规定如果值日完教室的灯没有关要扣班级的文明分。现在天气恶劣，下着大雨，你也无法回学校关灯，你有哪些方法可以将其关闭呢？

忘记关灯或者拔插座是现实生活中经常发生的事情，解决这个问题有多种途径和方法。学生首先需要界定这个问题的本质，然后考虑解决问题的策略，并从中选择最优方案。

在案例的情境中，摆在学生面前需要解决的问题的条件和途径并不是已经准备好的，而是需要学生去探索和寻找。学生想要完成“关灯”的目标，会遇到很多障碍，如“离开教室”“天气恶劣”“扣班级的文明分”。“目标—障碍”的冲突推动学生提出解决问题的假设方案，并不断推理和论证假设是否可行。如此一来，学生深入理解问题，寻找解决问题的策略，获得了素养的提升。

还可以设置如下情境：

未来学校监测系统通过物联网技术，感知教室内的环境温度、噪音、PM值，收集数据并传输至监测平台，为研究校园环境质量变化及制订校园环境保护规划提供依据。

教师引领学生搭建校园物联网环境监测系统，就是让学生在设计和搭建过程中，探究如何更好地通过物联网技术，感知教室内的环境温度、噪音、PM值，收集数据并传输至监测平台。

教师在设计真实性问题时，一定要注意区分“真实性”和“真实”，两者并不完全是一回事。

真实的问题都具有真实性，但是真实性的问题是为了真实，两者是不能画等号的。尽管一般而言，真实的都具有真实性，但真实性问题