STEAM指導(dǎo)下的 中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)研究

羅力強(qiáng) 劉鳳娟

摘要：本文在分析STEAM教育理念的基礎(chǔ)上，針對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題，提出如下策略：基于STEAM教育理念的中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)應(yīng)以問(wèn)題與案例為中心，調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維；以超學(xué)科教育理念為指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)意表達(dá)，促進(jìn)學(xué)生協(xié)作與創(chuàng)新；發(fā)揮游戲和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開展跨媒體學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)；整合STEAM教學(xué)資源，實(shí)施個(gè)性化教育，彌補(bǔ)學(xué)習(xí)差異；以多元評(píng)價(jià)為契機(jī)，建立STEAM+課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：STEAM；中小學(xué)；信息技術(shù)課程；教學(xué)

中圖分類號(hào)：G40-057 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2018）23-0041-04

STEAM教育理念

STEAM教育的原身是STEM教育，了解STEAM教育就要先了解STEM教育。英屬哥倫比亞大學(xué)教育學(xué)院大衛(wèi)·安德森教授認(rèn)為，STEM是一種整合了科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）的教育模式。[1]STEM教育注重實(shí)踐與過(guò)程，主要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

1.STEAM教育的特點(diǎn)

STEAM教育具備跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、多維性和技術(shù)增強(qiáng)性九大核心特征。[2]這些特征體現(xiàn)了STEAM教育的新穎性和優(yōu)勢(shì)。

STEAM教育是一種新興的教育領(lǐng)域，有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先，STEAM教育倡導(dǎo)跨學(xué)科教學(xué)和項(xiàng)目學(xué)習(xí)的理念，注重教學(xué)的趣味性和知識(shí)重構(gòu)。其次，STEAM教育注重構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)情境的重要性。再次，STEAM教育倡導(dǎo)新的學(xué)習(xí)方式，強(qiáng)調(diào)數(shù)字化學(xué)習(xí)。讓學(xué)生在數(shù)字化環(huán)境中，通過(guò)利用數(shù)字資源和工具，進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)。最后，STEAM教育注重主題教學(xué)和STEAM+課程教學(xué)評(píng)價(jià)。

2.STEAM教育對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)的影響

STEAM教育雖然起源于美國(guó)，但其核心理念在國(guó)內(nèi)也備受關(guān)注。中國(guó)教育學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)鐘秉林表示，STEAM教育是一種新理念和新模式。

首先，STEAM教育催生了海量的信息技術(shù)課程教學(xué)資源。例如，北京的吳俊杰老師研發(fā)了“人工智能”“Scratch編程”課程；廣州的吳向東老師和武漢的毛愛萍老師依托Scratch軟件，研發(fā)了“兒童數(shù)字文化創(chuàng)作”課程；常州的管雪沨老師研發(fā)并實(shí)施了“小學(xué)生趣味編程”課程；溫州的謝作如老師依托Arduino、Scratch軟件開發(fā)了“互動(dòng)媒體技術(shù)”課程。[3]

其次，STEAM教育催生了海量的信息技術(shù)課程教學(xué)平臺(tái)，其中較有影響的有美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合成立的STEM中心網(wǎng)站、中美STEAM創(chuàng)客教育聯(lián)盟開發(fā)的美行思遠(yuǎn)青少年STEAM創(chuàng)客中心網(wǎng)站、中國(guó)STEAM教育聯(lián)盟創(chuàng)辦的STEAM校長(zhǎng)幫等。

最后，STEAM教育理念正沖擊著中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)的變革?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出：課程吸納學(xué)科領(lǐng)域的前沿成果，倡導(dǎo)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生在數(shù)字化環(huán)境中學(xué)習(xí)與實(shí)踐。[4]這些要求與STEAM教育的核心理念不謀而合。STEAM教育注重技術(shù)性和設(shè)計(jì)性，倡導(dǎo)跨學(xué)科教學(xué)和項(xiàng)目學(xué)習(xí)。

中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

1.學(xué)生參與度不高

在我國(guó)，所實(shí)施的應(yīng)試教育政策導(dǎo)致中小學(xué)生對(duì)課本理論知識(shí)非常重視，對(duì)信息技術(shù)學(xué)科的實(shí)踐性與操作性重視程度不夠，學(xué)生把信息技術(shù)課程當(dāng)作娛樂(lè)課、休閑課。而在一線的信息技術(shù)課堂教學(xué)中，大多數(shù)教師仍采用傳統(tǒng)的授課方式，以教師為中心，導(dǎo)致學(xué)生永遠(yuǎn)處在被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而抹殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主探索求知的欲望。另外，由于學(xué)生自身對(duì)該學(xué)科的不重視以及教師開展教學(xué)方式的不合理，學(xué)生很少能真正參與到實(shí)際教學(xué)活動(dòng)。

2.技能教學(xué)與藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)相脫離

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，注重培養(yǎng)學(xué)生多方面的興趣與才能。而反觀實(shí)際的信息技術(shù)課程教學(xué)，由于教師缺乏相關(guān)學(xué)科的知識(shí)儲(chǔ)備和藝術(shù)設(shè)計(jì)能力，課堂出現(xiàn)了過(guò)分注重信息技術(shù)技能教學(xué)、忽視學(xué)生藝術(shù)素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)象。例如，中小學(xué)教師在進(jìn)行信息技術(shù)課程教學(xué)時(shí)，普遍覺(jué)得信息技術(shù)教學(xué)就是在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程的教授，甚至將信息技術(shù)教學(xué)當(dāng)作打字課程來(lái)教授。這些現(xiàn)象表明技能教學(xué)與藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)相脫離。

3.教學(xué)趣味性相對(duì)不強(qiáng)

目前，在中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中，有些信息技術(shù)教師采用的是先授課后實(shí)踐操作指導(dǎo)的教學(xué)方式，再加上授課時(shí)的呵責(zé)與嚴(yán)教，致使出現(xiàn)教師“一言堂”的現(xiàn)象，教學(xué)趣味性相對(duì)不強(qiáng)，學(xué)生沒(méi)有良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

4.學(xué)生信息技術(shù)基礎(chǔ)差異明顯，學(xué)習(xí)需求得不到很好的滿足

隨著信息科技的快速發(fā)展，信息技術(shù)教學(xué)受到了經(jīng)濟(jì)、家庭背景等的影響，這導(dǎo)致不同的學(xué)生初始的信息技術(shù)基礎(chǔ)差距很大，從而增加了教學(xué)的難度，學(xué)習(xí)需求也得不到很好的滿足。

5.教學(xué)評(píng)價(jià)模式相對(duì)單一

信息技術(shù)學(xué)科具有很強(qiáng)的前沿性和發(fā)展性，需要教師不斷探索和深入研究教學(xué)新模式。但在實(shí)際的信息技術(shù)課堂教學(xué)中，仍有許多教師沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式和教學(xué)策略，尤其是對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)。

STEAM教育理念指導(dǎo)下的中小學(xué)信息技術(shù)課程的智慧教學(xué)策略

1.以問(wèn)題與案例為中心，調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出，在信息技術(shù)課程教學(xué)中要滲透項(xiàng)目學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，從而凸顯信息技術(shù)課程的實(shí)踐性特征。STEAM教育倡導(dǎo)學(xué)生參與、項(xiàng)目學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)探索的精神，同時(shí)，STEAM教育創(chuàng)造出了傳統(tǒng)教學(xué)所不具備的教學(xué)主題。

在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)發(fā)揮STEAM教育情境性、設(shè)計(jì)性與協(xié)作性的教育理念，從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)背景出發(fā)，將學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化成有價(jià)值的問(wèn)題和案例，引導(dǎo)學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組積極參與到問(wèn)題解決或案例學(xué)習(xí)的過(guò)程中，從而提升學(xué)生的創(chuàng)造力。例如，在設(shè)計(jì)小學(xué)三年級(jí)《美麗的房子》一課時(shí)，教師可采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，設(shè)計(jì)由“尋找心儀房子”“討論制作心儀房子的方案”“選擇與優(yōu)化最佳方案”“制作房子”“成果展示及心得交流”五個(gè)相互獨(dú)立而又密切聯(lián)系的教學(xué)活動(dòng)組成的主題課程，引導(dǎo)學(xué)生參與整個(gè)教學(xué)活動(dòng)。課后，應(yīng)積極組織學(xué)生利用石墨文檔、有道云協(xié)作等工具開展在線協(xié)作學(xué)習(xí)。

2.以跨學(xué)科教育理念為指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)意表達(dá)，促進(jìn)學(xué)生協(xié)作與創(chuàng)新

2017年2月，我國(guó)頒布了最新的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，其中明確指出STEM教育是一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，主要是通過(guò)科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)四門學(xué)科的有機(jī)融合來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。[5]由此可見，跨學(xué)科教學(xué)走進(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)教育教學(xué)，為實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了一種新的教學(xué)嘗試。

鑒于信息技術(shù)學(xué)科本身的特點(diǎn)，應(yīng)該充分發(fā)揮STEAM教育的協(xié)作性與實(shí)踐性。在中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中，應(yīng)以設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)為契機(jī)，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)，如3D打印技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)與實(shí)踐的機(jī)會(huì)，再創(chuàng)造性地實(shí)施相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)意表達(dá)。例如，在“3D建模與打印口哨”案例中，涉及信息技術(shù)、音樂(lè)、科學(xué)、英語(yǔ)、美術(shù)、數(shù)學(xué)、語(yǔ)文等多個(gè)學(xué)科，教師通過(guò)實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，最終促進(jìn)了跨學(xué)科知識(shí)融合與創(chuàng)新。[6]

3.發(fā)揮游戲和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開展跨媒體學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)

興趣是學(xué)生的第一任教師。在韓國(guó)，STEAM教育就是通過(guò)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和科學(xué)的好奇心來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)（Bybee， 2010）。[7]而借鑒外國(guó)STEAM教育經(jīng)驗(yàn)，我們可利用教育游戲和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展跨媒體學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深層次理解。

在信息技術(shù)課堂中，教師應(yīng)發(fā)揮STEAM教育的趣味性與技術(shù)增強(qiáng)性，將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為教學(xué)游戲，利用可視化的教學(xué)軟件使教學(xué)內(nèi)容由抽象轉(zhuǎn)為具體，開展跨媒體學(xué)習(xí)，促進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)與內(nèi)化。例如，在小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師應(yīng)利用先進(jìn)的信息技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，創(chuàng)造身臨其境的仿真情境，促進(jìn)知識(shí)的多元表達(dá)和知識(shí)交互的真實(shí)性。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行重構(gòu)過(guò)的、充滿趣味性的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，動(dòng)手實(shí)踐，建構(gòu)心中的創(chuàng)意物體。最后，利用技術(shù)手段，如3D打印等進(jìn)行創(chuàng)意表達(dá)，在過(guò)程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣，積累信息技術(shù)的知識(shí)與技能。[8]

4.整合STEAM教學(xué)資源，實(shí)施個(gè)性化教育，彌補(bǔ)學(xué)習(xí)差異

STEAM教育在我國(guó)也得到了重視，教育成果斐然。在第四屆全國(guó)中小學(xué)STEAM教育大會(huì)上，與會(huì)代表現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)和參加了3D打印課程、機(jī)器人普及課程、電子創(chuàng)客課程、動(dòng)漫創(chuàng)作課程等教學(xué)活動(dòng)。[9]在2017年的《中國(guó)STEM教育白皮書解讀》中明確提到，“中國(guó)STEM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”的主要內(nèi)容之一是要建立資源整合和師資培養(yǎng)的平臺(tái)。[10]例如，中美STEAM創(chuàng)客教育聯(lián)盟構(gòu)建的STEAM教育云平臺(tái)，包括云端課程、主題教具等模塊，為師生提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。這些成果的整合無(wú)疑會(huì)便課程使加多元，使教學(xué)更具有選擇性。

因此，在信息技術(shù)課程教學(xué)中，教師應(yīng)針對(duì)不同學(xué)生的特點(diǎn)，發(fā)揮STEAM教育的多樣性，進(jìn)行個(gè)性化教育。例如，在開展信息技術(shù)課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí)，可利用信息技術(shù)手段，如普適計(jì)算、教育大數(shù)據(jù)等為個(gè)性化教學(xué)內(nèi)容的推送提供保障，利用學(xué)習(xí)云平臺(tái)、電子書包等教學(xué)應(yīng)用，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的軌跡，為了解學(xué)生的原始水平提供依據(jù)。這樣也有利于教師根據(jù)不同水平的學(xué)生設(shè)計(jì)個(gè)性化教學(xué)內(nèi)容，開展不同層次的教學(xué)活動(dòng)，以此彌補(bǔ)不同學(xué)生信息技術(shù)基礎(chǔ)的差異。

5.以多元評(píng)價(jià)為契機(jī)，建立“STEAM+課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系”，實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

為避免采用單一的評(píng)價(jià)方式，信息技術(shù)教師應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)學(xué)科的理論性與實(shí)踐性并重的特點(diǎn)，積極探究新的評(píng)價(jià)方式。“STEAM+課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系”是一個(gè)復(fù)雜的、多方位的評(píng)價(jià)體系，可依據(jù)其任務(wù)或案例制訂評(píng)價(jià)量規(guī)，從學(xué)生操作過(guò)程、解答問(wèn)題口頭表達(dá)、故障與問(wèn)題分析、實(shí)驗(yàn)資源管理等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行多元評(píng)價(jià)，使學(xué)習(xí)效果數(shù)字化。

在中小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中，應(yīng)以任務(wù)或案例的形式驅(qū)動(dòng)教學(xué)，運(yùn)用第三方評(píng)價(jià)工具使學(xué)生的操作過(guò)程量化，用學(xué)習(xí)記錄儀記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，從而全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，注重學(xué)科核心素養(yǎng)和計(jì)算思維的培養(yǎng)。例如，在進(jìn)行《美麗的房子》教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，可以從學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)、技能操作、創(chuàng)意性、作品展示等多方面評(píng)價(jià)學(xué)生是否達(dá)到了學(xué)科核心素養(yǎng)不同層級(jí)的要求。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，STEAM教育理念在中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)中起到了很好的指導(dǎo)作用。STEAM課程和教學(xué)的逐步開展，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)方式和思維方式。作為信息技術(shù)的研究人員，要勇于探索和創(chuàng)新，將STEAM教育理念與中小學(xué)信息技術(shù)課程相結(jié)合，為一線信息技術(shù)教師提供新的教學(xué)嘗試，共同優(yōu)化信息技術(shù)課程的教學(xué)，完善信息技術(shù)課程的教學(xué)策略體系。作為信息技術(shù)的一線教師，應(yīng)加強(qiáng)與信息技術(shù)研究人員的聯(lián)系，勇于嘗試在STEAM教育理念指導(dǎo)下中小學(xué)信息技術(shù)課程的教學(xué)策略，將STEAM教育理念廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)中，共同提高教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)效果。

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作者簡(jiǎn)介：羅力強(qiáng)，華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院在讀碩士，研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)教育應(yīng)用；劉鳳娟，陜西理工大學(xué)副教授，東北師范大學(xué)在讀博士，研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)教育應(yīng)用。

基金項(xiàng)目：本文系教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)視域下區(qū)域基礎(chǔ)教育信息化評(píng)估及推進(jìn)路徑研究”（項(xiàng)目編號(hào)：15XJC880008）和陜西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“漢中市基礎(chǔ)教育信息化評(píng)估現(xiàn)狀研究”（項(xiàng)目編號(hào)：SGH17H135）資助。