从信息技术的学科整合到Scratch的学科通联

研究表明，人类近三十年积累的科学文化成果相当于之前五千年的总和，每天的知识仍在爆炸性地增长，新的知识和信息源源不断地扩充到课堂教学中。

在这样的形势下，边缘学科不断兴起，各学科的相互影响、相互渗透已成必然。《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确指出，“要改变过于强调学科本位的现状，体现课程的综合性，提高教学的综合效益”。学生的核心素养以及各门学科素养之间既交叉共融、相互渗透，又各有侧重、彼此牵制。叶圣陶先生曾说过，“每一门功课犹如车轮上的一根‘辐’，许多的‘辐’必须集中在‘教育’的‘轴’上，才能成为把国家民族推向前进的‘轮子’，学校里的分科是由于不得已，做人做事原是不分科目的”。因此，“学科通联”是培养时代新人养成多维视角、多元统一、动态把握事物的思维方式的重要理念。

通联就是将两个或两个以上看似不同却又相关的事物或现象组成一个有意义的整体。联的目的是通，通的前提是联。“学科通联”有两个维度：第一个维度是指打破原有学科之间的壁垒，突破单一学科的局限，加强各类课程与各门学科之间横向的联系和整合，实现不囿于某一门学科范围且具备多学科属性的跨学科教学，最终实现从有形的拼凑到无形的渗透；第二个维度是指本学科内部纵向的贯通，从学段、年级、学期、知识单元、课时的角度进行梳理，研究其核心目标和关键问题。

本文着重从比较常见的第一个维度谈学科之间的“通联”，笔者并不主张取消各学科的基本教学，而是想尝试在深度理解不同学科的本质教学要求的基础上，活化学科教学，与其他学科进行有机、有序、有度的通联，从而发展学生的综合素养，以达到融会贯通的境界。

信息技术学科突破“整合”实现“通联”

多年来教师所称呼的“信息技术整合课”，实质上就是信息技术软硬件环境下的“计算机辅助学科教学课”或是之后的“数字化学习课”，信息技术还处于为其他学科做“嫁衣”的处境。当前，计算机和网络技术的迅速发展确实为跨学科学习提供了海量的信息资源，同时也提供了良好的学习工具和环境，为师生教与学的方式提供了强有力的技术支持。但信息技术作为一门学科，同时也是“学科通联”中与其他学科产生化学反应的最佳催化剂。

信息技术学科与其他学科应该以一种整体的姿态呈现在学生的面前，因为学生在学习过程中需要的不是碎片化的东西，而是一个相对完整的认知结构。学习科学和脑科学的最新研究成果指出，人脑拒绝学习孤立呈现的事实，当知识以有意义的、相互联系的方式呈现时，学习最容易发生。大量的课例表面，实现粘合这些“碎片化”的知识使其相互以有意义的方式呈现，正是信息技术在“学科通联”中体现的天然优势。

Scratch创意编程与学科有机通联

Scratch软件是麻省理工学院开发的适合青少年的编程语言，近年来，在国际国内信息技术教学界针对它的研究和讨论愈发热烈，其已被纳入小学信息技术课程，越来越多的教师参与到Scratch的教学和研究中，而值得关注的是这些参与教学研究的教师多数是非信息技术学科的教师。Scratch软件本身的特点使其既成为一项教学辅助工具，同时也成为学生发挥创意、实现自我表达及展现个性的平台。笔者尝试从Scratch以下几个方面的功能，并辅以实例来呈现信息技术在“学科通联”中的强大粘合力。

1.数字化的创意艺术创作

Scratch是强大的数字化艺术创作工具，在与美术、音乐等艺术类学科的通联中有独到的作用。如图1所示，笔者用Scratch的角色交互、画笔等功能设计了一个仿Windows画图软件的“画图工具”，除了画图软件的常规功能外，还可以让学生展开想象创设一些他们感兴趣的实用工具。如果用信息技术绘制美术的图案属于“辅助”教学，那么让学生用信息技术学科的技能创造绘图工具，就是学生个性的自我表达了。笔者还利用Scratch内置的128种不同乐器声音，以及软件节拍和音高设置完成乐曲的创编（如图2），学生在教室中可以随时对比不同乐器演奏同一乐曲的奇妙，以及随时即兴修改乐曲曲调。

2.数字化的创意故事编述

Scratch制作动画的优势，决定了它可以非常便捷地让学生在语文、德育等学科中发挥创编能力。例如，利用Scratch中的绘图、广播、角色说话等功能创编寓言故事及寓言故事“新编”，如上页图3所示的“龟兔赛跑新编”，学生“新编”了小乌龟的全新技能，并打败了兔子；利用Scratch中的控制角色造型变化及大小功能，创编成语故事场景，如图4中的“火上浇油”。以往，笔者利用Flash等软件呈现教学需要的故事情节和场景，而在通联课程中则让学生在Scratch环境下自主表达自己的想法，并个性化地进行表述。

3.数字化的创意科学实验

在很多真实环境下不便于开展的科学实验，也可以在Scratch环境中直观地模拟出来。例如，针对科学课中学到的“蚂蚁信息素”内容，笔者利用Scratch的侦测和判断指令设计了蚂蚁沿着信息素前进并返回的编程内容（如图5）；还有学生根据书本的描述，设计了“神舟五号”升空的模拟动画（如图6），在哪个环节哪一个部分脱离机体都设计得惟妙惟肖。此外，Scratch还可以模拟电子电路设计、模拟人工智能交互等。

4.数字化的创意项目开发

PBL（基于项目的学习）模式属于比较高层次的综合性实践活动，以“产品模式”在完成一次学习任务的时候推出一项作品。这类教学活动往往很难界定是哪一门学科的活动，可能同时通联了多门学科的知识内容。学生需要综合应用多方面的知识和技能，养成多维视角、多元统一、动态把握事物的思维方式。例如，学生开发的重量级飞机游戏“太空大战”（如图7），实现了非常有趣的游戏功能。在激昂的背景音乐中，飞机飞行在浩瀚的太空里，在一颗颗行星、陨石中穿行，遭遇到敌机后可以发射各种炮弹：常规炮弹、散弹、跟踪弹以及激光等，每种特殊攻击还会消耗能量值。除此之外，学生还尝试用单片机制作了控制游戏的手柄和按键。在开发类似项目中，学生需要团队协作，有项目顶层的“设计者”，有代码实现的“程序员”，有图片和音乐美化加工的“美工”和“音乐师”，还有寻找和纠正各种程序Bug的“测试员”。在实施这样的大型项目设计时，通联了信息技术、数学、美术、音乐、物理等多学科的知识和技能，单一的学科能力无法完成这样的学习。

信息技术学科和各学科通联，还将发生更多的化学反应，迸射出更灿烂的智慧火花，而这些都需要教师不断去挖掘、探究。