信息化教學(xué)在小學(xué)科學(xué)STEM模塊化課程中的應(yīng)用

陳瑜之

【摘?要】隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，信息化教學(xué)獲得了高速的發(fā)展并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)。信息化教學(xué)作為一種與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)方式，在小學(xué)STEM模塊化教學(xué)中的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從多個(gè)角度出發(fā)，對信息化教學(xué)在STEM模塊化教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析和探討，并結(jié)合我校STEM模塊化課程中應(yīng)用頻率較高的“未知樹課堂”和“希沃授課助手”軟件進(jìn)行分析，希望對提高信息化教學(xué)在教學(xué)中的應(yīng)用質(zhì)量有所幫助。

【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué);小學(xué)科學(xué);STEM;模塊化課程

2017年版《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，STEM（包括科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)）課程是一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題解決與實(shí)踐為主要教學(xué)導(dǎo)向的一種跨學(xué)科綜合學(xué)習(xí)方式和綜合課程教學(xué)組織方式，它將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機(jī)地融為一體，有利于對學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在小學(xué)科學(xué)教育課程中開展STEM模塊化課程，利用信息化教學(xué)，已經(jīng)逐漸成為STEM小學(xué)科學(xué)教育關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。

一、STEM模塊化課程的特征分析

對于“模塊化課程”這一個(gè)新名詞，大多數(shù)人可能比較陌生。簡單來說，“模塊”指的是圍繞特定主題或課程內(nèi)容的一個(gè)課程組合，它的內(nèi)容可以由不同的知識點(diǎn)和教學(xué)活動(dòng)組合而成。一個(gè)模塊的內(nèi)容可以是某一個(gè)專項(xiàng)的課題，也可以是一系列研究的線性內(nèi)容。STEM教學(xué)下的模塊化課程側(cè)重于利用若干節(jié)自主探究的課程解決一個(gè)系統(tǒng)性的問題。我校在探索STEM模塊化課程中創(chuàng)建了基于六年級科學(xué)課程《建筑之美》校本教材，通過十余節(jié)課的探索，合理利用現(xiàn)今國內(nèi)在線STEM教育平臺“未知樹課堂”和教育信息化應(yīng)用工具“希沃授課助手”等，引導(dǎo)學(xué)生在自主探究中逐步了解形狀與結(jié)構(gòu)、工程與設(shè)計(jì)、人類與環(huán)境等多方面的問題。

在這個(gè)模型學(xué)習(xí)的過程中，需要充分應(yīng)用現(xiàn)有的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識，設(shè)計(jì)和制作自己的模型，它不是簡單地將現(xiàn)有的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等各個(gè)學(xué)科知識全部疊加起來，而是將現(xiàn)有的學(xué)科知識通過設(shè)計(jì)和模型的制作這一系統(tǒng)的載體，形成連貫的、有組織的新型課堂結(jié)構(gòu)。在這樣的課堂教學(xué)情況下，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的新型課堂教學(xué)手段，通過對模型的設(shè)計(jì)、動(dòng)手學(xué)習(xí)和制作等實(shí)際的課堂學(xué)習(xí)和經(jīng)歷，讓學(xué)生更自主地建構(gòu)和學(xué)習(xí)知識，更深刻地認(rèn)識和理解內(nèi)容，以提高學(xué)生合作交流、動(dòng)手學(xué)習(xí)和操作、解決問題、實(shí)踐活動(dòng)創(chuàng)新等各個(gè)方面的綜合能力。

二、信息化教學(xué)在STEM模塊化課程中的優(yōu)勢

（一）信息化的課堂教學(xué)可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

“未知樹課堂”是上海玖派科技公司開發(fā)的一款基于STEM學(xué)習(xí)的在線教育平臺。軟件根據(jù)樹狀學(xué)習(xí)理論，幫助學(xué)生在課堂上系統(tǒng)高效地進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高自己的知識架構(gòu)和學(xué)習(xí)效率。因此在我校的STEM模塊化課程中被廣泛應(yīng)用。

興趣能使學(xué)生獲得更多的學(xué)習(xí)動(dòng)力。在STEM科學(xué)模塊化的課程中，很多模塊化知識和內(nèi)容都涉及和應(yīng)用了工程設(shè)計(jì)。對于這些知識內(nèi)容，如果教師輔助了大量的視頻和圖片知識，那么學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力也會更強(qiáng)。

例如，在校本課程《建筑之美》中《鐵絲搭帳篷》這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，如果教師只是利用文字和語言，通過圖片來講解搭鐵絲帳篷的方法和過程，那么學(xué)生肯定會覺得這一部分教學(xué)內(nèi)容非常抽象，不利于學(xué)生有效地理解這一部分的知識點(diǎn)。如果教師在課堂上充分利用信息化的教學(xué)模式，先給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)野外生存的場景和情境，給學(xué)生一個(gè)身臨其境的學(xué)習(xí)機(jī)會，再將這些鐵絲搭帳篷的方法和過程內(nèi)容進(jìn)行拆分、講解，同時(shí)還配合一些直觀的案例和實(shí)驗(yàn)，這樣就可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也能幫助學(xué)生對工程建筑類的知識進(jìn)行更加深入的分析和理解，從而讓課堂變得更加高效。除此之外，“未知樹課堂”的軟件還可以幫助教師對每個(gè)學(xué)生STEM學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的打分，讓學(xué)生形成競爭的意識，提升學(xué)生上課的效率。

（二）信息化教學(xué)可以有效提高學(xué)生的課堂互動(dòng)性和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)是可以有效地利用多媒體技術(shù)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程性展示，而且它所展示的實(shí)驗(yàn)過程圖文并茂、生動(dòng)有趣，因此可以使學(xué)生加強(qiáng)對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識和理解，快速地掌握實(shí)驗(yàn)的研究方法，并在不知不覺中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生的全面培養(yǎng)和發(fā)展。同時(shí)，信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的助手具有實(shí)時(shí)性的教學(xué)特點(diǎn)，可以有效提高和培養(yǎng)學(xué)生的興趣和參與感，讓課堂“活”起來。

例如，在教授《建筑之美》中《棉花糖意面》和《紙塔挑戰(zhàn)》這兩節(jié)課時(shí)，教師可以利用“希沃”軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)投屏，讓學(xué)生及時(shí)對作品進(jìn)行反饋和整理，吸取他人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，取長補(bǔ)短，提高自身實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

（三）信息化教學(xué)可以有效激發(fā)學(xué)生探究精神和建立良性師生交流

STEM模塊化教學(xué)的主要目的之一就是更好地培養(yǎng)和提高學(xué)生的自主創(chuàng)新意識和思維能力。我校利用了信息化教學(xué)方式，突破了傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)空的局限，針對傳統(tǒng)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中的難點(diǎn)和學(xué)生非常感興趣的實(shí)際問題開發(fā)了微課，滿足了很多學(xué)生的興趣和好奇心。

在《建筑之美》這一系列的校本課程中，我校還特別推出了一系列建筑設(shè)計(jì)衍生的微信公眾號推文，讓學(xué)習(xí)上有余力的學(xué)生根據(jù)自身的學(xué)習(xí)興趣，對建筑工程設(shè)計(jì)的這一系列重要內(nèi)容和知識點(diǎn)進(jìn)行更加深入的研究。學(xué)生在學(xué)完后，還可以自主在微信公眾號上進(jìn)行留言。微信的公眾號推文平臺擁有強(qiáng)大的，基于后臺學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析功能，可以幫助學(xué)生進(jìn)行課程用戶體驗(yàn)分析、圖文分析、菜單分析、信息分析和接口分析。這些功能都可以讓學(xué)生和教師即時(shí)地查看課程中學(xué)生人數(shù)的變化，教師在推送一堂微課后可以實(shí)時(shí)查看課程中學(xué)生的學(xué)習(xí)人數(shù)（其中有圖文頁閱讀人數(shù)）、學(xué)習(xí)人次（原文頁閱讀次數(shù)）、學(xué)習(xí)時(shí)間（趨勢曲線圖）等。同時(shí)，學(xué)生也能通過這些重要知識點(diǎn)，有效調(diào)動(dòng)對科學(xué)信息技術(shù)學(xué)習(xí)的積極性和興趣，激發(fā)自身的科學(xué)創(chuàng)造性和思維。而師生在這樣的線上留言和交流的過程中，也能通過激發(fā)彼此的學(xué)習(xí)靈感，收獲更多的知識，達(dá)到教學(xué)目的。

三、總結(jié)與展望

STEM課堂教學(xué)活動(dòng)的產(chǎn)生和興起，其根本就是各學(xué)科思想的互相融合，是對全體學(xué)生各種知識和能力進(jìn)行綜合性的提高和培養(yǎng)。

信息化的系列課程是當(dāng)今社會十分新穎有效的信息化教學(xué)方式，在模塊化教學(xué)實(shí)施過程中具有至關(guān)重要的學(xué)術(shù)性和現(xiàn)實(shí)意義。STEM模塊化教學(xué)系列的課程內(nèi)容包羅萬象，涉及面廣。教師要借助信息化教學(xué)，不僅要在課堂上發(fā)揮學(xué)生的重要性和優(yōu)勢，提高學(xué)生的課堂效率，更重要的是要在課后讓學(xué)習(xí)者的模塊化學(xué)習(xí)不受課堂時(shí)間、空間的太大限制，讓他們完全按照自己的學(xué)習(xí)步伐完成模塊化學(xué)習(xí)的任務(wù)，隨時(shí)隨地用模塊化學(xué)習(xí)讓碎片時(shí)間得以增值。

相信在這樣的努力下，信息化教學(xué)會和小學(xué)科學(xué)STEM模塊化課程愈發(fā)緊密的結(jié)合，我校的校本系列課程也能逐步完善、發(fā)展，形成一種具有地方特色的現(xiàn)代化教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

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