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信息技术与通用技术跨学科融合教学设计探究

摘要：通用技术和信息技术是两门实践性很强的学科，其中有很多相通的概念，教师可设计融合这两门学科的跨学科教学。教师要以大概念为引领，融合两门学科的核心素养，系统整合相关内容，基于真实情境设计难度呈螺旋状进阶的一系列项目，以此引导学生进行深度学习。教师还要注意教学环境、表现性任务的设计，切实用好数字技术，拓展学习空间，提高学习效能，帮助学生在问题解决中学会主动学习，提升核心素养。

关键词：信息技术；通用技术；跨学科融合设计

一、信息技术与通用技术跨学科融合教学设计的背景

当前基础教育界以“学科课程”为中心的划分法，未考虑不同学科之间的关联性，容易造成“经验片段化”和“知识割裂化”。由于生活是非常复杂的，超越任何单一学科所能解决的范围，也不是不同学科简单的叠加，因此跨学科和学科统整是大势所趋［1］。学科统整打破了学科之间的界限，跨学科教学的目的在于探讨来源于生活的主题，帮助学生理解和解决真实生活中的问题。因此，教学目标应该是培养学生的核心素养，教学内容应该是学科知识、跨学科知识和生活知识的有机融合。教学内容可以由师生共同构建，以激发学生的参与热情，如采用大单元设计教学，教师负责构建项目主题所需的结构性和进阶性知识系统，主题可来源于学生的生活，设计的问题可来源于学生的主动观察和思考。

通用技术和信息技术是两门实践性很强的学科，其中有很多相通的概念，如编程、电子控制、机器人和人工智能等。目前，浙江省虽然通过高考将它们“绑”在一起，但教学则是完全独立的。在强调大概念引领和深度学习的当下，将课本知识与现实生活结合起来，基于真实情境设计融合这两门学科的跨学科教学，更有利于核心素养的落实和创新人才的培养。

随着信息技术的发展，信息技术课程中讲到的开源硬件microbit，通用技术课程中用到的everycircuit等电路模拟软件、三维设计软件，以及大量的网络数字资源，为各种智能化项目的顺利开展提供了技术支持。下面，笔者以“控制系统”相关内容的教学为例，探究信息技术与通用技术跨学科融合教学设计的路径和实施策略。

二、信息技术与通用技术跨学科融合教学设计的路径

（一）融合不同学科的核心素养

核心素养有四个维度，即知识维度、实践维度、思维维度和人格维度，这四个维度是共生的，其中：知识维度包括获取信息、组织信息以及理解事实和概念上的关系；实践维度涉及以应用的方式使用所学知识，如设计、制造、生产和评估；思维维度要求通过提问、分析和决策来理解信息；人格维度是与之相适应的世界观、人生观等内在价值系统［2］。

研究中国学生发展核心素养（人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新），学科核心素养（通用技术：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力；信息技术：信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任），以及中国高考评价体系所考核的核心素养（一核四层四翼），笔者发现这两门学科的核心素养虽然因结合学科特点在表述上有所不同，但是与中国学生发展核心素养和高考评价体系所考核的核心素养一脉相承，都包含了以上四个维度。

（二）整合教学内容

基于真实情境的项目式学习，是跨学科课程设计的主要学习形式，课程单元编制以“主题—探究—表达”的方式进行设计。为在落实学生核心素养的同时兼顾学科知识的系统性和连贯性，教师可以设计一系列项目，以项目难度的螺旋上升体现知识的结构性和进阶性。

苏教版普通高中教科书《通用技术》必修2《技术与设计2》第四章的内容为控制系统，选择性必修1《电子控制技术》的内容涵盖控制的概念、控制系统中常用元器件（三极管、逻辑门、传感器等）的性能，以及用基础元器件设计控制电路的方法。浙教版普通高中教科书《信息技术》必修2《信息系统与社会》第二、四章也涉及控制系统的概念以及实现设计控制系统所需要的硬件（包含传感器和microbit等），选择性必修1《数据与数据结构》第二、五章则为控制系统的实现提供了算法基础。

笔者以“控制系统”为大概念，系统整合通用技术和信息技术相关内容，设计难度呈螺旋状进阶的一系列项目。项目中包含对软件和硬件的学习，为控制项目的难度，软件和硬件的内容在深度上应层层递进。依据难度的递进逻辑，笔者将项目分为三个梯度。梯度一“基础控制电路”：特点是元器件单一，程序简单；目标是理解控制的基本概念，学习microbit和相关编程软件、程序语句的基本用法，运用电路模拟软件everycircuit理解三极管的工作原理。梯度二“智能控制系统”：特点是增加了传感器，提升了系统与环境间的交互能力，需运用多个元器件或者复杂程序语句控制电路；目标是理解开环控制系统的概念，综合运用microbit和三极管等元器件设计电路，并通过人机交互和简单算法的运用，增加控制系统的实用性和趣味性。梯度三“基于真实问题