以STEM教育理念為載體　構(gòu)建高中信息技術(shù)課堂教學(xué)新模式

楊浩杰

摘? 要 高中信息技術(shù)課堂大都沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，以教師傳授知識為主，學(xué)生被動接受知識內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生對信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)興趣大大降低，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力受到限制。將STEM教育理念合理融入高中信息技術(shù)課堂中，從STEM教育理念的本質(zhì)出發(fā)，通過具體的教學(xué)案例，將STEM教育理念成功地運(yùn)用到課堂教學(xué)中，從而激發(fā)學(xué)生對信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。同時為信息技術(shù)課程教學(xué)注入新活力，解決當(dāng)前課堂教學(xué)中存在的問題。

關(guān)鍵詞 STEM教育理念;高中信息技術(shù);教學(xué)模式;信息素養(yǎng)

中圖分類號：G633.67? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）15-0088-03

1 前言

隨著信息時代的到來及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息技術(shù)給人們的學(xué)習(xí)及生活帶來極大便利。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，信息技術(shù)課程教學(xué)也受到前所未有的關(guān)注。目前大多數(shù)地區(qū)的中小學(xué)開設(shè)了信息技術(shù)這門課程，在最新發(fā)布的信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中指出，信息技術(shù)課程應(yīng)該緊密圍繞對學(xué)生信息意識的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、計(jì)算思維的培養(yǎng)及信息化社會責(zé)任的培養(yǎng)來展開，旨在通過信息技術(shù)的教學(xué)使得學(xué)生掌握基本的信息素養(yǎng)及能力。但是，長期以來受到傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的影響，教師的教學(xué)方式與學(xué)生被動接受知識的模式存在很多的問題。

本文旨在通過對STEM教育理念本質(zhì)的挖掘，將STEM教育理念與高中信息技術(shù)教學(xué)進(jìn)行整合，從而推動高中信息技術(shù)課程教學(xué)模式的創(chuàng)新與改革，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生對信息技術(shù)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及實(shí)踐創(chuàng)新能力。本文針對STEM教育理念與高中信息技術(shù)教學(xué)的融合展開詳細(xì)論述，首先論述STEM教育理念的內(nèi)容及本質(zhì)，使得大家對于STEM教育理念有一個初步的了解;接下來主要敘述將STEM教育理念與高中信息技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的新思路;在此基礎(chǔ)上提出如何將STEM教育理念融入高中信息技術(shù)課程中去;最后對這種新型的課堂教學(xué)模式進(jìn)行總結(jié)。

2 STEM教育理念的主要內(nèi)容

STEM教育理念是將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科的教學(xué)進(jìn)行密切融合，以一種各個學(xué)科整合的方式來培養(yǎng)學(xué)生掌握知識及技能，同時能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。STEM模式圖如圖1所示。STEM教育更多的是強(qiáng)調(diào)各個學(xué)科的整合，教師在教學(xué)過程中可以將各種學(xué)科進(jìn)行融合，培養(yǎng)跨學(xué)科綜合能力素養(yǎng)。在STEM教學(xué)背景下，教師進(jìn)行跨學(xué)科的整合，從而激發(fā)學(xué)生的靈感，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維，教會學(xué)生如何更好地學(xué)習(xí)及生活。

同時，STEM的本質(zhì)是在眾多單獨(dú)獨(dú)立出來的科目中間建構(gòu)起一座“橋梁”，給學(xué)生提供一種從更高的角度及總體的層面學(xué)習(xí)知識的高效模式。STEM教育理念通過將四種學(xué)科進(jìn)行融合，從而應(yīng)用到具體的教學(xué)過程中，將學(xué)生平時學(xué)習(xí)的各科分裂的知識形成一個整體，使得學(xué)生更加系統(tǒng)地掌握所學(xué)的知識。STEM教育不同于以往教育的地方在于其不僅僅是讓學(xué)生被動地接受知識內(nèi)容，而是形成一種新的教育教學(xué)模式，這種模式是教師引導(dǎo)學(xué)生通過對各種實(shí)踐項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，同時學(xué)生之間互相分享自己的收獲和心得。通過這種相互合作、探索的過程來完成他們感興趣的項(xiàng)目，從這些實(shí)踐項(xiàng)目及教學(xué)案例中建構(gòu)跨學(xué)科的知識及理論。

通過上述這些過程的描述可以看出，STEM教育理念充分突出體現(xiàn)了它的九大核心特征，即跨學(xué)科性、協(xié)作性、體驗(yàn)性、趣味性、情境性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性、技術(shù)增強(qiáng)性等。通過STEM理念的具體實(shí)施及應(yīng)用，不僅能夠使學(xué)生學(xué)習(xí)到更加系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的知識并將它們應(yīng)用到具體的項(xiàng)目中，而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3 STEM教育理念與高中信息技術(shù)的融合

STEM教育與傳統(tǒng)教育教學(xué)之間有著本質(zhì)的區(qū)別。目前的高中信息技術(shù)課堂大都沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，首先對是教學(xué)內(nèi)容簡單機(jī)械化的重復(fù)，忽略了對學(xué)生基本信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。整個教學(xué)環(huán)節(jié)與實(shí)際生活嚴(yán)重脫節(jié)，使得學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)的知識與生活之間沒有關(guān)系，喪失學(xué)習(xí)興趣。其次，教材內(nèi)容過于陳舊，沒有緊跟時代的步伐，缺乏對實(shí)際生活案例的講解及剖析。最后，衡量教學(xué)效果的標(biāo)準(zhǔn)僅僅是對信息技術(shù)基本工具的操作層面，這種方式限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)思維及能力，忽略了信息技術(shù)這門課程的本質(zhì)教學(xué)目標(biāo)。高中信息技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的一系列問題亟待解決，以促進(jìn)高中信息技術(shù)課程教學(xué)改革。

STEM教學(xué)方式是一種基于具體實(shí)踐項(xiàng)目及案例的教學(xué)方式，目的在于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。這種教學(xué)方式將知識本身與實(shí)際生活緊密地結(jié)合，鼓勵學(xué)生將學(xué)到的書本知識在現(xiàn)實(shí)生活中靈活地運(yùn)用與實(shí)踐。STEM教育是通過對具體項(xiàng)目的實(shí)踐操作，把不同學(xué)科的知識進(jìn)行整合與聯(lián)系，將跨學(xué)科知識與實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行緊密結(jié)合，從而完成最終的教學(xué)過程。在實(shí)踐過程中，教師可以對學(xué)生進(jìn)行間接指導(dǎo)或啟發(fā)，使得學(xué)生按照自己的思路想法，通過一系列資料收集、獨(dú)立思考、小組討論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動手演示及觀察總結(jié)等過程，綜合利用跨學(xué)科的知識來解決實(shí)際問題。將STEM教育理念滲入高中信息技術(shù)課堂中，可以有效解決當(dāng)前教育中出現(xiàn)的問題與弊端，使得教學(xué)質(zhì)量得到進(jìn)一步提升;同時使學(xué)生能夠深入了解并掌握信息技術(shù)這門學(xué)科，進(jìn)而提升其信息素養(yǎng)與信息社會責(zé)任感。

4 以STEM教育理念為載體的高中信息技術(shù)教學(xué)的主要途徑

STEM教育理念充分突出體現(xiàn)了它的九大核心特征，使學(xué)生在有趣的實(shí)踐項(xiàng)目中完成對知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)到新的知識與技能，培養(yǎng)了獨(dú)立分析解決問題的能力。通過實(shí)際生活中的案例及情境的分析，利用所學(xué)的信息知識技能及跨學(xué)科之間的知識遷移靈活地解決問題，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及主觀能動性。下面介紹以STEM教育理念為載體的高中信息技術(shù)課程教學(xué)的主要途徑。

實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的知識整合，從更高的角度及總體的層面學(xué)習(xí)知識，體現(xiàn)STEM教育理念中跨學(xué)科性這一核心特征? STEM教育將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科的教學(xué)進(jìn)行密切融合，以一種學(xué)科整合的方式培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的知識與技能，同時將學(xué)習(xí)到的知識技能加以利用，解決實(shí)際生活中的問題。在這個過程中，主要強(qiáng)調(diào)的是跨學(xué)科整合的能力。因此，教師在進(jìn)行教學(xué)課程設(shè)計(jì)時，應(yīng)該注重打破各學(xué)科之間的界限，將眼光及知識層面不僅僅局限于信息技術(shù)這門學(xué)科。教師應(yīng)在熟悉教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，逐步引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度及知識層面來分析解決問題，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力。

如在教育科學(xué)出版社出版的《信息技術(shù)基礎(chǔ)》必修教材第五章的內(nèi)容中提到：要求學(xué)生掌握對音頻、視頻、圖像信息的采集、加工及處理。這些教學(xué)內(nèi)容不僅涉及信息技術(shù)方面的內(nèi)容，還與數(shù)字圖像處理、數(shù)字視頻處理等內(nèi)容密切相關(guān)。因此，教師應(yīng)在充分掌握信息技術(shù)知識內(nèi)容的基礎(chǔ)上，深入發(fā)掘其他學(xué)科與本學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)及融合，應(yīng)該站在一個更高的高度及知識層面來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，使得學(xué)生能夠站在一個更高的高度去學(xué)習(xí)信息技術(shù)這門學(xué)科。這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維及跨學(xué)科思維整合能力，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的思維及能力，使得學(xué)生在解決問題的過程中獲得自信與成就感，從而激發(fā)學(xué)生更加濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

實(shí)現(xiàn)知識內(nèi)容與生活實(shí)際項(xiàng)目的緊密結(jié)合，從實(shí)際出發(fā)，更加靈活地運(yùn)用所學(xué)知識，體現(xiàn)STEM教育理念中情境性這一核心特征? 通過對真實(shí)生活中項(xiàng)目的分析研究，學(xué)生才能夠真正掌握并深入了解所學(xué)知識。以STEM教育理念為載體的高中信息技術(shù)課堂，旨在通過解決實(shí)際問題來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與探索欲望。在這個過程中，教師應(yīng)該找準(zhǔn)實(shí)際生活中的問題作為切入點(diǎn)，找準(zhǔn)與學(xué)生緊密相關(guān)的生活中的實(shí)際項(xiàng)目案例，讓學(xué)生深切體會到信息技術(shù)這門學(xué)科給人們帶來的好處以及這門學(xué)科的魅力所在。同時，當(dāng)置身于實(shí)際的生活情境中去學(xué)習(xí)知識并解決問題時，學(xué)生會大大提升學(xué)習(xí)效率并且構(gòu)建自己獨(dú)特的知識體系。

如在上?？萍冀逃霭嫔绯霭娴摹缎畔⒓夹g(shù)：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》選修3教材中講述了如何構(gòu)建局域網(wǎng)，從開始的準(zhǔn)備與安裝硬件、安裝軟件與設(shè)置參數(shù)、檢查是否連接到最終的資源共享，這個構(gòu)建局域網(wǎng)的過程就與學(xué)生的實(shí)際生活息息相關(guān)。教師可以以動手組建一個小型局域網(wǎng)為學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生對多媒體教室組建一個小型局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)資源的共享。學(xué)生通過獨(dú)立自主地動手實(shí)踐，掌握組建小型局域網(wǎng)所必須掌握的知識及技能。這個過程可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，通過解決這個實(shí)際生活中的問題來掌握課堂上所學(xué)的知識，提升學(xué)生的實(shí)踐動手能力，從而達(dá)到提升信息素養(yǎng)的目的。

創(chuàng)設(shè)實(shí)際體驗(yàn)情境，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性與積極參與性? STEM教育理念的核心特征中有一點(diǎn)是體驗(yàn)性，這一核心特征強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生親自動手動腦，參與學(xué)習(xí)活動去獲得體驗(yàn)感與成就感，通過自身的參與體驗(yàn)加深對知識的理解及掌握，從而更好地利用知識體系來解決實(shí)際生活中遇到的問題。在這個過程中，教師應(yīng)該精心為學(xué)生創(chuàng)設(shè)這種實(shí)際的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生解決這些情境中出現(xiàn)的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的知識運(yùn)用能力及動手實(shí)踐能力。

如《信息技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用》選修3教材中“因特網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用”這一章節(jié)，要求學(xué)生掌握通過聊天軟件進(jìn)行實(shí)時交流及文件傳輸，并對熟悉的網(wǎng)絡(luò)信息交流工具進(jìn)行比較。在這一節(jié)的教學(xué)過程中，教師可以在多媒體教室為學(xué)生提供一些網(wǎng)絡(luò)信息交流工具，讓學(xué)生通過這些工具互相之間進(jìn)行文件傳輸或信息交流，通過獨(dú)立探索及學(xué)習(xí)掌握不同網(wǎng)絡(luò)交流工具的使用方法，同時總結(jié)不同交流工具的利弊。

實(shí)現(xiàn)合作交流學(xué)習(xí)，通過合作來培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識并交流各自的見解，拓寬思維廣度，體現(xiàn)STEM教育理念中協(xié)作性這一核心特征? 高中信息技術(shù)學(xué)科中的許多內(nèi)容需要小組之間進(jìn)行密切合作，如小型局域網(wǎng)的構(gòu)建并實(shí)現(xiàn)資源共享，這一過程就需要小組學(xué)生之間密切協(xié)作來完成任務(wù)。同時，通過小組之間的合作，每位學(xué)生都可以積極發(fā)表見解，得到不同層面的思維見解，對學(xué)習(xí)的知識有一個更加全面完善的認(rèn)識。

5 結(jié)語

本文提出的以STEM教育理念為載體構(gòu)建新型高中信息技術(shù)課堂教學(xué)模式，摒棄了傳統(tǒng)的枯燥乏味的教學(xué)方式，傳統(tǒng)教學(xué)方式忽略了對學(xué)生基礎(chǔ)信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，缺乏創(chuàng)新性。以STEM教育理念為載體的高中信息技術(shù)課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科整合、與實(shí)際項(xiàng)目緊密結(jié)合、創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)情境及合作交流學(xué)習(xí)等內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上為學(xué)生創(chuàng)建一個積極向上的、輕松愉悅的教學(xué)氛圍，從而全面高效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過構(gòu)建以STEM教育理念為載體的新型高中課堂教學(xué)模式，更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動手實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力，從而不斷提升并完善學(xué)生的綜合信息素養(yǎng)。

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