STEAM教學(xué)模式在中小學(xué)信息技術(shù)課程中的應(yīng)用

劉曉曉 周廣慧 張子奇 趙康佳 郝連科

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

【關(guān)鍵詞】STEAM教育;中小學(xué)信息技術(shù);應(yīng)用

引言

中小學(xué)信息技術(shù)課程對(duì)STEAM教學(xué)模式的引進(jìn)在很大程度上增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，以及能夠通過(guò)嘗試從而獨(dú)立自主地解決問(wèn)題。因此，中小學(xué)應(yīng)加快對(duì)STEAM教育模式的引進(jìn)。針對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課程的教學(xué)，本文通過(guò)scratch軟件的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生活情境的思考，實(shí)現(xiàn)學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1.中小學(xué)信息技術(shù)課程現(xiàn)狀分析

我國(guó)現(xiàn)階段大部分地區(qū)仍以應(yīng)試教育為主，學(xué)生的動(dòng)手操作能力具有很大欠缺。在硬件設(shè)施方面，由于地區(qū)發(fā)展不平衡，部分地區(qū)硬件設(shè)施嚴(yán)重不足，對(duì)于信息技術(shù)教育的發(fā)展具有很大束縛;在軟件設(shè)施方面，大部分中小學(xué)對(duì)信息技術(shù)課程的重視程度不足，受實(shí)際教學(xué)學(xué)時(shí)所限，課本中的知識(shí)沒(méi)有得到完整的講授。中小學(xué)信息技術(shù)課程要求教授學(xué)生編程，但大部分中小學(xué)對(duì)學(xué)生編程思維的培養(yǎng)欠缺。在評(píng)價(jià)體系方面，沒(méi)有完整的評(píng)價(jià)體系去評(píng)價(jià)信息技術(shù)課程的教學(xué)成果，部分學(xué)校的應(yīng)試考試甚至僅停留在打字方面，教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有得到完整的實(shí)施，自然也無(wú)法引起學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的重視，教學(xué)效果也會(huì)大打折扣。另一方面，師資方面的欠缺也是中小學(xué)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(xué)校內(nèi)的工作往往不止于學(xué)科教學(xué)，還要承擔(dān)許多電教方面的工作，而工作強(qiáng)度與績(jī)效工資的不對(duì)等在很大程度上打擊了教師的從業(yè)積極性。隨著信息時(shí)代的高速發(fā)展，新興電子產(chǎn)品與編程方式的出現(xiàn)對(duì)教師能否盡快適應(yīng)使用新的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)性教學(xué)帶來(lái)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(xué)生自主思考的創(chuàng)新型能力，在課堂教學(xué)中教師的角色與地位發(fā)生了變化，以教為主的教學(xué)模式逐漸轉(zhuǎn)化成了以教師引導(dǎo)為輔，學(xué)生學(xué)習(xí)為主的教學(xué)方式。要真正做到這一點(diǎn)，對(duì)教師的授課把控能力與對(duì)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(shí)點(diǎn)“活”起來(lái)，采用何種方式去對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)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(guó)超過(guò)97%的學(xué)校，但絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)于信息技術(shù)課程的定義仍然為：這是一門有網(wǎng)絡(luò)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(xué)生對(duì)此門課程的看法就成為了教師教學(xué)的重點(diǎn)。在改變學(xué)生看法的基礎(chǔ)上，教師也應(yīng)注重對(duì)學(xué)生自主思維能力的培養(yǎng)，可留出探究性問(wèn)題供學(xué)生思考，問(wèn)題的類型應(yīng)與社會(huì)人文素養(yǎng)相結(jié)合，綜合考慮與各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系性。信息教育技術(shù)的學(xué)習(xí)旨在最終使學(xué)生擁有使用信息技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題的能力，而不僅僅是對(duì)課本中的內(nèi)容進(jìn)行逐步操作。課后思考的內(nèi)容往往能夠更大的加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用能力，從而逐步實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中遇到問(wèn)題時(shí)主動(dòng)嘗試使用信息技能去解決問(wèn)題，形成良性循環(huán)。

STEAM教育將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)五種學(xué)科在教學(xué)中進(jìn)行交叉融合，注重學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，對(duì)于信息技術(shù)課程而言，本課程作為基礎(chǔ)課程發(fā)展方向的風(fēng)向標(biāo)承擔(dān)著加快STEAM教育與各學(xué)科融入的責(zé)任，因此各學(xué)?？梢韵葘TEAM教學(xué)模式引入到信息技術(shù)的教學(xué)之中，從而促成STEAM教育在中小學(xué)的發(fā)展與普及。在課堂教學(xué)中，積極與其他學(xué)科進(jìn)行交叉融合，例如，在教授學(xué)生計(jì)算機(jī)日常維護(hù)時(shí)，可以針對(duì)計(jì)算機(jī)在工作時(shí)使用環(huán)境的濕度對(duì)計(jì)算機(jī)的影響這一知識(shí)點(diǎn)為引入。學(xué)生了解到空氣濕度對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的影響后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考環(huán)境的濕度與什么有關(guān)？空氣中的水氣又是怎么產(chǎn)生的？（物理）水對(duì)動(dòng)植物有什么影響？（生物）水的分子式是什么呢？（化學(xué)）分析我國(guó)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(jì)算機(jī)硬件所產(chǎn)生的作用可以用實(shí)體模擬器來(lái)模擬其效果。這種方式不僅可以提培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，也可以加深其學(xué)習(xí)程度。通過(guò)該學(xué)習(xí)模式可以實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與各學(xué)科知識(shí)點(diǎn)之間的融合，將STEAM教育模式貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)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(xué)院的“終身幼兒園團(tuán)隊(duì)”設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款圖形化編程工具，旨在讓程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言初學(xué)者不需要先學(xué)習(xí)語(yǔ)言語(yǔ)法便能設(shè)計(jì)產(chǎn)品，啟發(fā)和激勵(lì)用戶在愉快的環(huán)境下經(jīng)由操作（如設(shè)計(jì)交互故事）去學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)和計(jì)算知識(shí)，同時(shí)獲得創(chuàng)造性思考、邏輯編程和協(xié)同工作的體驗(yàn)。以下是以scratch軟件為例開(kāi)展的教學(xué)設(shè)計(jì)，可供與信息技術(shù)課程的融合提供借鑒。

3.1情境導(dǎo)入

教師：同學(xué)們今天來(lái)學(xué)校的交通工具是什么？

同學(xué)A：步行

同學(xué)B：媽媽開(kāi)車

教師：那大家到達(dá)學(xué)校的時(shí)間是不是都不一樣?。?/p>

同學(xué)：是??！

教師：那同學(xué)們從家來(lái)到學(xué)校有幾種路線呢？下面我們就來(lái)為自己設(shè)計(jì)幾條合適的路線吧！

3.2學(xué)生設(shè)計(jì)

借助scratch軟件選擇一個(gè)角色代表同學(xué)們自己，選定學(xué)生自己認(rèn)為合適的位置拖拽建筑作為模擬家庭和學(xué)校。每個(gè)學(xué)生按照自己的想法給出四條及以上家庭-學(xué)校路線（其中只有一條路線設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的人物遇到路障時(shí)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(shè)計(jì)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(shuō)明

Scratch軟件提供豐富的場(chǎng)景、人物及簡(jiǎn)單的模塊設(shè)計(jì)，不需要學(xué)生編寫(xiě)代碼，因此該軟件適合中小學(xué)生廣泛使用。

其中家庭-學(xué)校路線的設(shè)計(jì)是以時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)為前提的，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)到達(dá)目的地，路障的設(shè)置以及不同路線的距離都會(huì)成為學(xué)生能否準(zhǔn)時(shí)到達(dá)學(xué)校的影響因素。

3.4思維擴(kuò)展

教師：大家設(shè)計(jì)的都很不錯(cuò)，那除了上面所說(shuō)的障礙設(shè)置，大家還有什么想法嗎？

學(xué)生A：可以在原有路線的基礎(chǔ)上增加幾條分叉線，設(shè)置一些“誘惑”路障，例如：某支線通向游樂(lè)場(chǎng)、玩具店等地點(diǎn)，若選擇支線則要承擔(dān)上課遲到的后果。

學(xué)生B：能增加一個(gè)環(huán)境設(shè)計(jì)，例如：陰雨天、大霧天、艷陽(yáng)天等情境多元化布置，為去學(xué)校的路上提供一些自然環(huán)境影響。

學(xué)生C：.....

3.5課時(shí)分配

學(xué)生自主性情境設(shè)計(jì)（20分鐘）

所設(shè)計(jì)內(nèi)容互玩（5分鐘）

思維擴(kuò)展環(huán)節(jié)（10分鐘）

教師評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)（10分鐘）

盡管STEAM教學(xué)模式在中小學(xué)信息技術(shù)課程中的應(yīng)用仍然存在很多不足，但對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力與信息思維能力的培養(yǎng)問(wèn)題仍然是當(dāng)下的熱門話題并將成為長(zhǎng)久的發(fā)展趨勢(shì)，使STEAM教育與中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科的融合更加完善。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目：吉林省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練“打造地方STEM教育團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐研究”研究成果。