STEAM教學模式在中小學信息技術(shù)課程中的應用

劉曉曉 周廣慧 張子奇 趙康佳 郝連科

【摘? 要】在科學技術(shù)迅猛發(fā)展的“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，教學理念與教學方式也需隨社會需求的變化而進行創(chuàng)新發(fā)展，STEAM教育是將科學，技術(shù)，工程 ，藝術(shù)，數(shù)學五種學科相互交叉融合，旨在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的教學模式。本文探究如何在中小學信息技術(shù)教學中將STEAM教育貫穿于整個教學活動，以scratch軟件為例進行具體分析，為信息技術(shù)課程與STEAM教育在實際中的教學融合提供了新的思路。

【關鍵詞】STEAM教育;中小學信息技術(shù);應用

引言

中小學信息技術(shù)課程對STEAM教學模式的引進在很大程度上增強了學生的創(chuàng)新能力和發(fā)現(xiàn)問題的能力，以及能夠通過嘗試從而獨立自主地解決問題。因此，中小學應加快對STEAM教育模式的引進。針對中小學信息技術(shù)課程的教學，本文通過scratch軟件的實際應用，對課堂教學進行設計，來引導學生對生活情境的思考，實現(xiàn)學生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1.中小學信息技術(shù)課程現(xiàn)狀分析

我國現(xiàn)階段大部分地區(qū)仍以應試教育為主，學生的動手操作能力具有很大欠缺。在硬件設施方面，由于地區(qū)發(fā)展不平衡，部分地區(qū)硬件設施嚴重不足，對于信息技術(shù)教育的發(fā)展具有很大束縛;在軟件設施方面，大部分中小學對信息技術(shù)課程的重視程度不足，受實際教學學時所限，課本中的知識沒有得到完整的講授。中小學信息技術(shù)課程要求教授學生編程，但大部分中小學對學生編程思維的培養(yǎng)欠缺。在評價體系方面，沒有完整的評價體系去評價信息技術(shù)課程的教學成果，部分學校的應試考試甚至僅停留在打字方面，教學內(nèi)容沒有得到完整的實施，自然也無法引起學生在學習過程中的重視，教學效果也會大打折扣。另一方面，師資方面的欠缺也是中小學信息技術(shù)發(fā)展緩慢的一部分原因，信息技術(shù)教師在學校內(nèi)的工作往往不止于學科教學，還要承擔許多電教方面的工作，而工作強度與績效工資的不對等在很大程度上打擊了教師的從業(yè)積極性。隨著信息時代的高速發(fā)展，新興電子產(chǎn)品與編程方式的出現(xiàn)對教師能否盡快適應使用新的應用進行實時性教學帶來了巨大挑戰(zhàn)。

2.STEAM教育與信息技術(shù)教育課程相互“碰撞”

STEAM教育模式旨在培養(yǎng)學生自主思考的創(chuàng)新型能力，在課堂教學中教師的角色與地位發(fā)生了變化，以教為主的教學模式逐漸轉(zhuǎn)化成了以教師引導為輔，學生學習為主的教學方式。要真正做到這一點，對教師的授課把控能力與對課本的掌握程度就有了更高的要求。并且作為一名信息教師，還需考慮如何讓課本中的知識點“活”起來，采用何種方式去對知識點進行重新演繹，做到源于課本卻又不局限于課本?，F(xiàn)階段，信息技術(shù)課程雖已覆蓋了全國超過97%的學校，但絕大多數(shù)學生對于信息技術(shù)課程的定義仍然為：這是一門有網(wǎng)絡的課程，可在這門課程中根據(jù)興趣去選擇自己想要做的事情。那么如何改變學生對此門課程的看法就成為了教師教學的重點。在改變學生看法的基礎上，教師也應注重對學生自主思維能力的培養(yǎng)，可留出探究性問題供學生思考，問題的類型應與社會人文素養(yǎng)相結(jié)合，綜合考慮與各個學科之間的聯(lián)系性。信息教育技術(shù)的學習旨在最終使學生擁有使用信息技術(shù)解決現(xiàn)實中的問題的能力，而不僅僅是對課本中的內(nèi)容進行逐步操作。課后思考的內(nèi)容往往能夠更大的加強學生對于知識的運用能力，從而逐步實現(xiàn)在現(xiàn)實生活中遇到問題時主動嘗試使用信息技能去解決問題，形成良性循環(huán)。

STEAM教育將科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學五種學科在教學中進行交叉融合，注重學生在實踐中學習，對于信息技術(shù)課程而言，本課程作為基礎課程發(fā)展方向的風向標承擔著加快STEAM教育與各學科融入的責任，因此各學?？梢韵葘TEAM教學模式引入到信息技術(shù)的教學之中，從而促成STEAM教育在中小學的發(fā)展與普及。在課堂教學中，積極與其他學科進行交叉融合，例如，在教授學生計算機日常維護時，可以針對計算機在工作時使用環(huán)境的濕度對計算機的影響這一知識點為引入。學生了解到空氣濕度對計算機硬件的影響后，教師可以引導學生思考環(huán)境的濕度與什么有關？空氣中的水氣又是怎么產(chǎn)生的？（物理）水對動植物有什么影響？（生物）水的分子式是什么呢？（化學）分析我國水資源的分布特征、原因及影響（地理）。其濕度百分比不同與計算機硬件所產(chǎn)生的作用可以用實體模擬器來模擬其效果。這種方式不僅可以提培養(yǎng)學生的動手能力，也可以加深其學習程度。通過該學習模式可以實現(xiàn)信息技術(shù)與各學科知識點之間的融合，將STEAM教育模式貫穿于整個教學過程中。

3.STEAM教育與信息技術(shù)的融合——以scratch軟件的使用為例

Scratch是由麻省理工學院的“終身幼兒園團隊”設計開發(fā)的一款圖形化編程工具，旨在讓程序設計語言初學者不需要先學習語言語法便能設計產(chǎn)品，啟發(fā)和激勵用戶在愉快的環(huán)境下經(jīng)由操作（如設計交互故事）去學習程序設計、數(shù)學和計算知識，同時獲得創(chuàng)造性思考、邏輯編程和協(xié)同工作的體驗。以下是以scratch軟件為例開展的教學設計，可供與信息技術(shù)課程的融合提供借鑒。

3.1情境導入

教師：同學們今天來學校的交通工具是什么？

同學A：步行

同學B：媽媽開車

教師：那大家到達學校的時間是不是都不一樣??？

同學：是??！

教師：那同學們從家來到學校有幾種路線呢？下面我們就來為自己設計幾條合適的路線吧！

3.2學生設計

借助scratch軟件選擇一個角色代表同學們自己，選定學生自己認為合適的位置拖拽建筑作為模擬家庭和學校。每個學生按照自己的想法給出四條及以上家庭-學校路線（其中只有一條路線設計為直線），并且在每條路線上拖至喜歡的圖形及紅綠燈作為路障。設計的人物遇到路障時可以按空格鍵跳躍，遇到紅綠燈障礙是需要等待3秒。

教師：現(xiàn)在大家把設計好的作品與同桌交換試玩一下，并提出自己的一些想法。

3.3內(nèi)容說明

Scratch軟件提供豐富的場景、人物及簡單的模塊設計，不需要學生編寫代碼，因此該軟件適合中小學生廣泛使用。

其中家庭-學校路線的設計是以時間標準為前提的，要求學生在規(guī)定時間內(nèi)到達目的地，路障的設置以及不同路線的距離都會成為學生能否準時到達學校的影響因素。

3.4思維擴展

教師：大家設計的都很不錯，那除了上面所說的障礙設置，大家還有什么想法嗎？

學生A：可以在原有路線的基礎上增加幾條分叉線，設置一些“誘惑”路障，例如：某支線通向游樂場、玩具店等地點，若選擇支線則要承擔上課遲到的后果。

學生B：能增加一個環(huán)境設計，例如：陰雨天、大霧天、艷陽天等情境多元化布置，為去學校的路上提供一些自然環(huán)境影響。

學生C：.....

3.5課時分配

學生自主性情境設計（20分鐘）

所設計內(nèi)容互玩（5分鐘）

思維擴展環(huán)節(jié)（10分鐘）

教師評價環(huán)節(jié)（10分鐘）

盡管STEAM教學模式在中小學信息技術(shù)課程中的應用仍然存在很多不足，但對學生創(chuàng)新能力與信息思維能力的培養(yǎng)問題仍然是當下的熱門話題并將成為長久的發(fā)展趨勢，使STEAM教育與中小學信息技術(shù)學科的融合更加完善。

參考文獻

[1]胡瀟尹.STEAM教育理念視角下初中信息技術(shù)教學模式的轉(zhuǎn)變分析[J].數(shù)碼世界，2020（05）：163.

[2]臧美鳳.STEAM教學模式在初中信息技術(shù)課堂中的應用——以蘇州高新區(qū)實驗初級中學為例[J].中學教學參考，2020（03）：16-18.

基金項目：吉林省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練“打造地方STEM教育團隊的實踐研究”研究成果。