《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》规定在初中开设“物联网实践与探索”内容模块，倡导真实性学习，要求“以真实问题或项目驱动，引导学生建构知识，提升问题解决能力”。^[1]高中课程中必修2模块中也涵盖物联网相关知识。这反映了时代发展对教育提出的新要求。

物联网学习中存在对硬件依赖性较高的情况，易出现硬件故障问题，考验学生综合解决问题能力。传统“知识-习得”学习模式已经不能满足物联网学习需求，而“素养-养成”的指向核心素养的项目式学习活动与物联网学习过程特点相契合。项目式活动将静态知识转化为动态知识和能解决问题的知识，在实践过程中让学生逐步形成正确价值观、必备品格和关键能力^[2]。因此，在物联网教学中指向核心素养的项目式学习活动的开展，对充分发挥物联网技术解决生活真实问题和培养学生创新能力至关重要。

一、指向核心素养的项目式学习活动

项目学习活动是指以核心素养的形成为目标，基于学生生活中发现的真实问题，开展方案设计、新知学习、实践探索，整合知识与技能的学习活动。活动关注问题的真实性、过程的动态性、探究的深入度、作品的微创新和学生技术智慧的培养，具有情境性、实践性和整合性。

项目式学习活动，首先，依赖科学原理，促进学生对信息科技、物理、数学等学科的原理理解和应用，提升学生对项目学习活动和科学之间关系的认识；其次，学生通过动手实践，如远程查询和预约座位、垃圾满溢监测系统搭建等等，改变物质客体；最后，项目学习活动基于真实需求，而不是一项作业或任务。

二、物联网教学中指向核心素养的项目式学习活动设计原则

1.聚焦完整认识，指向发展需求

物联网教学中指向核心素养的项目式学习活动，强调聚焦对物联网系统的完整认识，深入挖掘教材内容，指向学生的发展需求。

项目式学习活动需要聚焦对物联网系统的整理认识，利用信息系统架构图展现物联网也是信息系统的一种，让学生对将本项目学习与前面信息系统的学习进行联系，形成整体认识。

2.基于真实问题，学新知创思维

项目式学习活动强调基于学生身边的真实问题，开展项目学习，在搭建系统硬件环境、设计算法、编程调试等过程中创作出解决问题的项目作品，从而激活学生内驱力，在问题解决中学习新知，发展思维。

例如，《垃圾满溢监测系统设计》一项目，选题背景基于学生身边发生的真实问题：学生提出在小区里扔纸箱想要积分，但是经常出现由于垃圾桶满了自己无法积分的情况，保洁人员只是在固定时间来回收垃圾，也不能实时知道垃圾桶满溢情况；针对遇到的问题而提出项目学习主题：垃圾满溢监测系统设计。

3.基于理解学习，注重知识建构

知识不是学习的目的，而是发展素养的途径。在项目式学习活动设计中，基于理解的学习注重引领学生对知识的内在逻辑和关联进行深入思考和分析，以便能够更好地迁移应用所学的知识。

例如，《垃圾满溢监测系统设计》坚持实践基于理解的学习，由具象问题解决抽象一般过程，建构知识，即先搭建“远程监测”，然后实现“垃圾满溢后远程亮灯提醒保洁人员”，最后才总结出物联网三层架构。

三、物联网教学中指向核心素养的项目式学习活动设计要素

1.分层问题

分层问题是指从学生素养发展角度将科学原理、方法应用进行重构，设计涵盖项目驱动问题、课时驱动问题和引导教学过程的问题串，多层问题，层层递进，驱动思维发展。

其中，项目驱动问题指向本质问题，要求学生在项目活动整体过程中始终思考与回应，以有趣、真实情境化而展现；课时驱动问题是驱动本课时开展的问题；问题串或者问题链是引导教学过程逐步深入的支架，聚焦于学生学习的真实发生。例如《垃圾满溢监测系统设计》案例中分层问题设计，如图1所示。

图1 以《垃圾满溢监测系统设计》为例的分层问题设计

2.深度探究

项目学习活动本质上属于深度的探究活动。在分层问题逐步引导下，通过持续、真实、深入的活动探究，促进知识与技能的深度迁移，进而引发创新。物联网教学中指向核心素养的项目式学习活动通过设计挑战性的任务，激发学生努力的心向，与此同时，落在最近发展区，而不是让学生感到无聊和有挫败感。

3.关注学生

首先，在项目学习活动设计时，坚持学生在体验和实践中解决真问题，提升知识的实际运用能力。其次，以学生视角思考做了什么，效果如何。最后，以学生所发现的问题为明线，而知识的学习为隐含知识线开展项目学习。

4.评价引领

项目式学习活动的高质开展离不开科学的评价体系，而过程评价与成果评价相结合是开展科学评价的基础。评价旨在促进学生和教师的成长，体现出素养导向、面向过程与针对项目活动，从知识度、实践度、参与度、真实度、协作度、感知度等方面进行^[3]。

《垃圾满溢监测系统设计》项目活动中，收集学生在UMU平台在线学习数据、活动中参与情况数据、作品完成度和自评与互评数据等，过程中感知学生学习困难点，掌握学生学习状态，为教师及时调整教学策略提供科学依据。

总结：

指向核心素养的项目式学习活动是学生创新创造和技术智慧获得的基础，是适应复杂社会变革和解决生活多元问题的现实需要。在学习物联网的项目式活动中，学生通过解决生活真实问题而主动建构知识的意义，体现出不是“为了知识的学习”，而是“通过知识的学习”，强调对学生体验、经验和感悟的尊重。

参考文献：

[1]教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S]北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]如何理解核心素养导向下的项目化学习[EB/OL].[2023-08-22].https://mp.weixin.qq.com/s/Fdo5PHhBVFa07pKADdfxyg

[3]桑国元,叶碧欣,黄嘉莉,罗颖.构建指向中国学生发展核心素养的项目式学习标准模型[J].中国远程教育，2023(6)：52-53.

作者简介：杨梦佳，女，一级教师，天津市南开中学滨海生态城学校，学科主管，研究方向为信息科技课程与教学。