羅嫻
摘 要:STEM理念是將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等多學科知識進行交叉融合,旨在促進學生掌握多種知識與技能,并實現(xiàn)遷移與應(yīng)用。文章作者提出,在高中信息技術(shù)課堂,教師要借助于STEM理念讓學生拓展學習思維,增強解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:高中信息技術(shù);STEM理念;高效課堂
中圖分類號:G633.67?文獻標識碼:A?文章編號:2095-624X(2020)29-0042-02
引言
在信息技術(shù)課堂上,如何呈現(xiàn)知識、技能,才能獲得更好的教學實效?信息技術(shù)課程實踐性強,對學生的信息意識、創(chuàng)新思維、計算能力要求很高。傳統(tǒng)的高中信息技術(shù)課堂,知識點機械化呈現(xiàn),操作技能訓練單一,過多的理論性講解,脫離了學生真實生活環(huán)境與經(jīng)驗,使得學生被動學習,課堂陷入低效。STEM理念的本質(zhì)在于知識的有效整合,將之融入信息技術(shù)課程中,可以推進高中信息技術(shù)學科改革與創(chuàng)新。而且,STEM理念注重課堂的開放性,強調(diào)從真實問題入手,為學生自主實踐、合作探究、創(chuàng)新應(yīng)用提供了有力保障。
一、STEM理念在高中信息技術(shù)課程中的實施思路
STEM理念的目標在于培養(yǎng)學生立足信息技術(shù)學科實際,活學活用,增強解決問題的綜合能力。STEM理念在信息技術(shù)課程中的應(yīng)用方式很多,要體現(xiàn)其跨學科性、協(xié)作性、體驗性、趣味性、情境性、設(shè)計性、藝術(shù)性、實證性、技術(shù)增強性九大核心特征。它通過利用整合思維來促進不同知識、技能的融合。在應(yīng)用實踐中,教師要立足于信息技術(shù)學科特點,強調(diào)對學生主觀能動性的激活。
1.注重跨學科整合,體現(xiàn)STEM理念特征
STEM理念,實則是對科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等四門學科的深度融合。其借助于學科知識點的整合理念,將之與信息技術(shù)課程進行關(guān)聯(lián),突出學科知識、技能的一體化教學,在問題解決中發(fā)展學生的跨學科整合能力。不同學科,其知識點、教學體系具有差異性,教師要打破學科界限,以整合的眼光審視多種學科的橫向交叉。同時立足學生,考慮學生的認知水平,設(shè)計和優(yōu)化學習問題,讓學生從問題中學習,發(fā)展創(chuàng)新實踐力。如在教學“信息技術(shù)基礎(chǔ)”時,該節(jié)主要介紹了音頻、視頻、圖像等信息,包括信息的采集、加工、處理技術(shù)。從教材內(nèi)容設(shè)置上,有理論、有實踐,綜合性強。教師在導(dǎo)入課程與組織教學活動時,要強調(diào)該節(jié)知識點與其他學科知識點的關(guān)聯(lián)與融合,以“信息綜合處理”為突破口,引導(dǎo)學生發(fā)散思維,從信息處理實踐中解決問題,強化學生信息處理成就感。
2.注重知識與生活關(guān)聯(lián),體現(xiàn)學以致用
在STEM理念下,教師對信息技術(shù)知識點的教學要聯(lián)系學生生活,以真實的項目任務(wù)來貫穿信息技術(shù)知識點,讓學生運用所學知識,解決實際問題。在STEM理念下,高中信息技術(shù)教師要圍繞“問題”來展開課程設(shè)計,找準與學生生活緊密相關(guān)的實際案例,讓學生體會到信息技術(shù)學科的實用性。例如,在學習“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用”時,該節(jié)主要介紹局域網(wǎng)的組建流程、方法。如組建局域網(wǎng)需要哪些硬件設(shè)備;組網(wǎng)完成后,需要哪些軟件系統(tǒng);進行網(wǎng)絡(luò)的配置要如何設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù),使用局域網(wǎng)要如何實現(xiàn)資源共享,等等。事實上,在教學局域網(wǎng)組建方法時,教師可以以“組網(wǎng)”為任務(wù),以分組方式,交由學生自己去認識局域網(wǎng),了解局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、特點,學習和利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、軟件系統(tǒng)來組建局域網(wǎng),從而培養(yǎng)學生的動手實踐能力,提高信息綜合素養(yǎng)。
3.注重問題情境與體驗,提高學生主動參與性
對于STEM理念,體驗性是核心要素。高中信息技術(shù)教師要走出單一講解理論知識的窠臼,要重視學生動手實踐與操作體驗。在課堂情境創(chuàng)設(shè)上,教師要結(jié)合教學目標選取實際生活中的問題,讓學生在情境中動手解決問題,促進知識的內(nèi)化。在教學“因特網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用”時,教師可以請學生思考:平時在進行網(wǎng)絡(luò)聊天時,是不是對因特網(wǎng)的一種有效應(yīng)用?并請學生比較和說明常見的聊天軟件,并思考它們能夠解決哪些問題。如我們可以利用聊天軟件展開異地語音通話,與對方進行文字交流,還可以將文件通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給對方,促進資源共享。接下來,教師可以設(shè)置網(wǎng)絡(luò)信息交流環(huán)境,鼓勵學生通過因特網(wǎng)來相互交流,傳輸文件或信息,對比不同即時通信軟件工具的優(yōu)劣勢。
4.注重合作學習,拓展學生信息思維
在STEM理念下,協(xié)作性也是其核心要點。在高中信息技術(shù)課堂,教師可以圍繞某一話題或任務(wù)展開合作討論與互助學習。如在教學“數(shù)據(jù)與算法”時,教師要讓學生認識到“數(shù)據(jù)”的重要價值?!皵?shù)據(jù)”是什么?“數(shù)據(jù)”有何價值?如何利用“數(shù)據(jù)”?教師可以圍繞淘寶“雙十一”促銷活動,讓學生以小組協(xié)作的方式展開相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)研和收集,對獲取的營銷數(shù)據(jù)進行交流,分享利用“數(shù)據(jù)”的方法。緊接著,請學生針對“雙十二”營銷活動進行策劃。運用“雙十一”活動產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)資源,學生可從“商品種類”“商品銷售分類”“商品消費人群年齡段”“支付寶交易金額”等方面展開合作探究,從這些大數(shù)據(jù)中挖掘有價值的規(guī)律,再利用這些規(guī)律來優(yōu)化現(xiàn)實營銷方案,真正發(fā)揮“數(shù)據(jù)”的價值。通過合作學習,學生學習對存在的問題展開交流,協(xié)同來解決問題,在思維碰撞中提高創(chuàng)新能力。
二、STEM理念在高中信息技術(shù)課堂中實例運用
《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要》提出,“鼓勵高中探索開展科學創(chuàng)新與技術(shù)實踐的跨學科探究活動,來推進高中階段的科技教育”。信息技術(shù)教師在響應(yīng)教育改革實踐時應(yīng)該梳理各學科知識的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,運用STEM理念,培養(yǎng)高素質(zhì)、綜合性人才。STEM理念主張學生自己動手,營造良好的實踐氛圍。我們以“計算機組裝”主題為例,對SETM理念與信息技術(shù)課程的融合進行探究,以激發(fā)學生的動手興趣,促進學生從計算機組裝中獲得學科信息素養(yǎng)。
1.確立課程設(shè)計思路
將“組裝計算機”作為項目主題,教師在運用STEM理念時,要圍繞“組裝計算機”的基本內(nèi)容,將相關(guān)學科知識點進行整合。STEM理念的特色是知識整合,那么,“組裝計算機”會涉及哪些知識點?如何將理論與實踐知識進行銜接?在科學素養(yǎng)方面,計算機組裝需要物理學知識,如電路結(jié)構(gòu)、電子技術(shù)、計算機工作原理等,教師要讓學生認真學習相關(guān)課程知識,為組裝計算機奠定理論基礎(chǔ)。同時,組裝計算機遇到問題時,學生也需要從相關(guān)課程知識中去尋找解決方法,形成科學精神。在技術(shù)素養(yǎng)方面,教師要讓學生認識和學習計算機相關(guān)軟硬件設(shè)備,了解不同設(shè)備的功能、作用,并能夠通過動手組裝的方式學會組裝硬件、安裝軟件,對計算機系統(tǒng)進行調(diào)試。在工程素養(yǎng)方面,在系統(tǒng)工程設(shè)計與裝配中,教師要讓學生了解不同設(shè)備的型號、參數(shù)及功能,增強學生系統(tǒng)集成能力。如不同型號的計算機主板必須配置與之對應(yīng)的零部件,才能更好地發(fā)揮其性能。在數(shù)學素養(yǎng)方面,要讓學生通過組裝計算機學習與計算機相關(guān)的知識點,了解計算機的工作原理,特別是二進制編碼方式,讓學生理解二進制、八進制、十進制的特點,并能夠進行靈活轉(zhuǎn)換。要讓學生了解計算機的邏輯運算規(guī)則,特別是學習ASCLL碼與漢字的編碼方法,發(fā)展學生數(shù)學素養(yǎng)。
2.編寫課程實施內(nèi)容
生活中,計算機應(yīng)用廣泛,對計算機的選購也很常見。計算機由哪些部分構(gòu)成?計算機是如何組裝的?對于這些問題的解決,需要我們?nèi)媪私庥嬎銠C。由此,我們設(shè)置了“計算機知識庫”,讓學生了解計算機的組成部分,認識計算機的工作原理。計算機在運行中是如何在程序指令下對相關(guān)數(shù)據(jù)進行存取的?首先,從程序中讀取指令,將指令進行譯碼,按照指令的邏輯操作或運算,向控制器發(fā)送指令。指令通過調(diào)用輸入輸出設(shè)備,從存儲器中調(diào)取原始數(shù)據(jù),CPU通過運算,將數(shù)據(jù)回傳給輸出設(shè)備。接著,再讀取下一條指令,對數(shù)據(jù)進行操作,以滿足計算需要。在整個計算機工作過程中,主要的硬件設(shè)備有控制器、指令寄存器、指令譯碼器、計算器、運算器、內(nèi)存、外部存儲器、輸入輸出設(shè)備等。
3.認識不同的硬件設(shè)備,辨識并參與組裝
學生學習組裝計算機時應(yīng)該準備哪些工具和設(shè)備?通常,組裝計算機需要用到螺絲刀、尖嘴鉗、鑷子、毛刷、導(dǎo)熱硅膠等。在組裝計算機之前,要對所需的各類硬件進行分類、梳理,確保齊全。在進行計算機組裝時,一般流程如下:第一,打開機箱,了解機箱側(cè)面板的結(jié)構(gòu),并利用毛刷進行清潔處理。第二,安裝主板,根據(jù)機箱構(gòu)造,對主板進行辨識,并在恰當IO擋板位置下固定主板。安裝主板時要找準固定槽,并擰緊螺絲,確保穩(wěn)定。第三,安裝電源,電源是整個主機供電系統(tǒng),個頭較大,在整個機箱的電源架上,找準螺絲孔,依次擰緊螺絲。第四,安裝CPU和散熱器。對于主板,找到CPU插槽位置,打開保護蓋,仔細觀察CPU的針腳布局。在拿CPU時,要用大拇指、食指夾住CPU邊緣,按安裝標識正確扣在插槽里。CUP安裝后,要加裝散熱器。在安裝散熱器前,要將硅膠涂抹在CPU背部,均勻涂抹,然后將散熱器固定在CPU上。第五,安裝內(nèi)存、硬盤。對內(nèi)存的安裝,需要注意以下幾點。①先對內(nèi)存槽進行清理,除去灰塵等雜物;②打開兩端固定鎖,觀察內(nèi)存銀腳布局,與插槽對應(yīng)。③垂直方式插入內(nèi)存槽,聽到“咔噠”一聲,表示內(nèi)存安裝到位。對硬盤的安裝,注意是固定硬盤,擰緊相關(guān)螺絲,將電源線、數(shù)據(jù)線正確接入硬盤接口。第六是安裝顯卡,顯卡在主板上,體型相對較大,多在最后安裝。找準顯卡插槽,對準顯卡銀腳與卡槽,插入槽中,并將顯示器的數(shù)據(jù)線連接在顯卡數(shù)據(jù)接口上。第七,對主板及跳線進行整理。正確辨識主板各跳線的接口,確保正常開機。
4.測試并總結(jié)
對主機組裝完成后,連接電源,并打開主機,聆聽到“嘀”的一聲,代表系統(tǒng)組裝成功。接著,進入系統(tǒng)界面。如果計算機發(fā)出“嘀嘀”聲,則說明某些部件裝配不當或安裝不到位,需要進行重新檢查,并再次測試。
結(jié)語
在STEM理念下,信息技術(shù)教師通過多學科知識整合,帶領(lǐng)學生在合作交流、活動探究、問題解決中,增強協(xié)作與分享,提升課堂教學質(zhì)量,促進學生信息素養(yǎng)的全面提升。
[參考文獻]
[1]方嘉文,陳 琦.高中信息技術(shù)課堂教學分析研究[J].教育信息技術(shù),2020(6):54-57.
[2]楊浩杰.以STEM教育理念為載體 構(gòu)建高中信息技術(shù)課堂教學新模式[J].中國教育技術(shù)裝備,2019(15):88-90.
作者簡介:羅 嫻(1981— ),女,江蘇南通人,中學二級教師,本科。