STEM教育理念下高中信息技術(shù)課堂滲透多學(xué)科知識(shí)的實(shí)踐探索

張樹娟

【摘要】在新課改的背景下，探索行之有效的課堂教學(xué)模式是一線教師的首要任務(wù)。STEM教育理念為培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)提供了新的方向。本文從跨學(xué)科學(xué)習(xí)的角度探索信息技術(shù)課堂的教學(xué)模式，并以《綜合活動(dòng)：我的家鄉(xiāng)》系列課程滲透多學(xué)科知識(shí)做了案例分析，闡述信息技術(shù)課堂跨學(xué)科應(yīng)用的方法與策略，為學(xué)科整合提供一種新的視角和途徑。

【關(guān)鍵詞】跨學(xué)科學(xué)習(xí);STEM教育理念;信息技術(shù);方法與策略

引言

2016年教育部發(fā)布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中提出“積極探索跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEM）教育、創(chuàng)客教育等新的教育模式的應(yīng)用，以學(xué)習(xí)者為中心，注重能力培養(yǎng)，促進(jìn)人的全面發(fā)展。”隨后2017年6月《中國STEM教育白皮書》指出，應(yīng)將跨學(xué)科STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)與數(shù)學(xué)）教育納入國家創(chuàng)新型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，是全社會(huì)共同參與的教育創(chuàng)新實(shí)踐。從文件中可以看出培養(yǎng)學(xué)生利用跨學(xué)科知識(shí)來解決實(shí)際問題是教育的最終目的。如何整合學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，在課堂中開展跨學(xué)科STEM教育理念探索，是一線信息技術(shù)教師應(yīng)當(dāng)深思和探究的問題。下面作者以《綜合實(shí)踐：我的家鄉(xiāng)》為例，進(jìn)行STEM教育理念下高中信息技術(shù)課堂滲透多學(xué)科知識(shí)的實(shí)踐探索，并提出一些自己的見解。

一、跨學(xué)科STEM教育的基本理論

（一）STEM教育的定義

STEM代表科學(xué)（S），技術(shù)（T），工程（E），數(shù)學(xué)（M），STEM教育是整合這四個(gè)領(lǐng)域內(nèi)容和方法進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教育模式。STEM課程并不是各項(xiàng)課程教育的簡(jiǎn)單疊加，而是以實(shí)際能力為向?qū)В⒅貙W(xué)生問題解決能力，創(chuàng)新能力，深度學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

（二）STEM教育的基本特征

跨學(xué)科學(xué)習(xí)是STEM教育的基本特征。張華認(rèn)為，“所謂跨學(xué)科學(xué)習(xí)（InterdisciplinaryStudy），是基于跨學(xué)科意識(shí)，運(yùn)用兩種或兩種以上的學(xué)科觀念以及跨學(xué)科觀念，解決真實(shí)問題的課程與學(xué)習(xí)取向”?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問題的能力，跨學(xué)科學(xué)習(xí)的要求是老師要很好地整合各科的資源，找到知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，把看似獨(dú)立的知識(shí)關(guān)聯(lián)到一起，為實(shí)現(xiàn)本課程目標(biāo)服務(wù)?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)的核心是學(xué)生要有大膽創(chuàng)新的意識(shí)和積極動(dòng)手操作的內(nèi)驅(qū)力。

二、信息技術(shù)課堂與多學(xué)科知識(shí)整合的實(shí)踐探索

信息技術(shù)的核心素養(yǎng)包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任等方面，STEM教育理念下為信息技術(shù)的核心素養(yǎng)培養(yǎng)提供新的指導(dǎo)方向。STEM教育就是給學(xué)生設(shè)定一個(gè)真實(shí)的問題情境，然后要求學(xué)生從多角度，多方位來解決這個(gè)實(shí)際問題，在解決問題的過程中提升自己STEM綜合能力和素養(yǎng)。文本以高中信息技術(shù)課程必修一《綜合活動(dòng)：我的家鄉(xiāng)》課程為例，說明如何以真實(shí)問題情境為導(dǎo)向，并利用跨學(xué)科知識(shí)和方法來解決問題的過程。

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)

維果茨基的建構(gòu)主義理論提倡學(xué)生是知識(shí)的建構(gòu)主體，教師作為指導(dǎo)者應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極主動(dòng)地完成知識(shí)意義的建構(gòu)。加德納的多元智能理論提出學(xué)生聰明與否不能單憑考試成績高低來衡量，應(yīng)當(dāng)從多方面，多角度，多層次綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的能力。而STEM教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)情境應(yīng)當(dāng)具有真實(shí)性、趣味性、協(xié)同性和跨學(xué)科等特點(diǎn)，學(xué)生能夠利用原有知識(shí)，合作創(chuàng)新完成新增知識(shí)的建構(gòu)。STEM的教育模式就是基于項(xiàng)目或者問題開展教學(xué)，學(xué)生利用組內(nèi)成員之間的智能互補(bǔ)，各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新解決問題?？傊瑢W(xué)生能夠積極主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，讓每一位學(xué)生都能發(fā)光發(fā)熱，發(fā)揮自己多元智能能力是本次綜合活動(dòng)的宗旨。

（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)流程圖

（三）作品創(chuàng)作過程中，跨學(xué)科知識(shí)運(yùn)用一覽表

（四）作品形式與各科知識(shí)內(nèi)在關(guān)聯(lián)探討

第一類作品：電子報(bào)刊或多媒體作品

在活動(dòng)設(shè)計(jì)前期的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，把家鄉(xiāng)以電子報(bào)刊或多媒體作品的形式呈現(xiàn)出來是大部分學(xué)生的首選，因?yàn)榻?jīng)過小學(xué)初中信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)儲(chǔ)備了基本的文字、圖片、聲音、視頻、動(dòng)畫等編輯技術(shù)。但是想要自己團(tuán)隊(duì)制作出來的作品出類拔萃，需要給文字配上美美的圖片，也需要給圖片解說得活形活現(xiàn)，這就需要有豐厚的語文知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)在創(chuàng)作過程中，作品的版面設(shè)計(jì)也是能夠吸引人的亮點(diǎn)，因此，美術(shù)功底也是不能缺乏的。

第二類作品：研究報(bào)告或旅游計(jì)劃

這類作品是旅游愛好者的首選。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，“世界那么大，我想去看看”的觀念深入人心。節(jié)假日出游的活動(dòng)成了家庭生活的標(biāo)配。所以讓學(xué)生制作一份家鄉(xiāng)三天兩夜游計(jì)劃也是不在話下的。這類作品需要學(xué)生有較強(qiáng)的文字撰寫能力和天文地理知識(shí)。

第三類作品：詩歌創(chuàng)作/演繹或家鄉(xiāng)畫創(chuàng)作

選擇這一類作品呈現(xiàn)形式的人都是有故事的人，比如有音樂天賦，畫畫天賦或者表演天賦，而且家庭從小就比較注重這方面才能的培養(yǎng)，從而成就了我與別人不太一樣。這類作品成果一經(jīng)展示是可以迅速被人們記住并能火速傳播的。

總之，不管學(xué)生選擇了哪一種作品創(chuàng)作方式，都能讓學(xué)生積極主動(dòng)地去完成任務(wù)，充分發(fā)揮他們的多元智能能力。協(xié)作和創(chuàng)新地利用跨學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題。

（五）作品的展示與評(píng)價(jià)

各個(gè)小組通過為期2個(gè)月的合作創(chuàng)作實(shí)踐，終于到了作品展示與評(píng)價(jià)階段。根據(jù)作品類型推薦人選或者全員展示自己小組的合作成果。每一類作品都有特定的評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過學(xué)生自評(píng)，互評(píng)，老師評(píng)價(jià)等方式。最終推出一二三等獎(jiǎng)，加以獎(jiǎng)勵(lì)，沒有獲獎(jiǎng)的組進(jìn)行創(chuàng)意獎(jiǎng)、特色獎(jiǎng)、版面設(shè)計(jì)獎(jiǎng)的評(píng)比。

從成果展示來看，運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)來解決問題非?？简?yàn)學(xué)生合作能力，自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。每個(gè)學(xué)生都有自己個(gè)性和突出的長處，有效整合小組成員之間的優(yōu)勢(shì)，高效完成作品，并能夠在展示中出彩，需要前期老師對(duì)學(xué)生作出細(xì)致的分析，并指導(dǎo)他們有機(jī)地組合。因此，在課堂中跨學(xué)科的應(yīng)用，不但需要教師對(duì)教材內(nèi)容有精準(zhǔn)的解讀，還需要對(duì)學(xué)生學(xué)情有嚴(yán)密的把控。否則，很難實(shí)現(xiàn)全員的課程達(dá)標(biāo)。

三、高中信息技術(shù)課堂中跨學(xué)科應(yīng)用的方法與策略

通過案例課的實(shí)踐研究，文章總結(jié)出在高中的信息技術(shù)課堂探索跨學(xué)科學(xué)習(xí)模式需要注意以下幾點(diǎn)：

（一）課前準(zhǔn)備階段

1.挖掘跨學(xué)科素材，確定融合模式

本文的案例綜合活動(dòng)《我的家鄉(xiāng)》是安排在信息技術(shù)基礎(chǔ)（必修一）第三章的內(nèi)容結(jié)束之后，在此之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)會(huì)了信息的加工與表達(dá)的各種手段與技巧，如文本類型，表格類型，多媒體類型的信息處理。所以學(xué)生在選擇創(chuàng)作作品類型的時(shí)候，大部分學(xué)生都會(huì)選擇多媒體作品的方式，但是為了適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，遵循學(xué)生多元化評(píng)價(jià)的原則。允許學(xué)生根據(jù)自己的特長，采取不同的方式來介紹自己的家鄉(xiāng)，所以教師在準(zhǔn)備階段要充分挖掘跨學(xué)科的素材，分析課程的教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)策略，巧妙地結(jié)合其他學(xué)科相關(guān)知識(shí)，尋找跨學(xué)科的切入點(diǎn)，以發(fā)展學(xué)生綜合解決問題能力為落腳點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生多元智能能力的最終目標(biāo)。

2.分析學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生有機(jī)組合

每個(gè)學(xué)生都有自己的特色與長處，每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)都不一樣，特別是信息技術(shù)的掌握程度參差不齊。能夠利用跨學(xué)科來解決的問題都是項(xiàng)目式的問題，需要學(xué)生小組合作完成。為了最終能夠統(tǒng)一達(dá)到課程目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)人人有參與，人人有發(fā)展，教師在分組的時(shí)候應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生有透徹的了解，并指導(dǎo)他們有機(jī)地組合。

（二）主題確定階段

1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境，進(jìn)行情境教學(xué)

本文的案例就是結(jié)合學(xué)生實(shí)際生活的環(huán)境，高中學(xué)生相對(duì)其他學(xué)段來說，來源的地方廣，各自的家鄉(xiāng)有不同的特色，讓別人了解自己的家鄉(xiāng)也是高一新生的共同愿望。因此，在結(jié)合課題分析的時(shí)候，教師創(chuàng)設(shè)為別人介紹自己家鄉(xiāng)這樣的真實(shí)情境任務(wù)。指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的小組成員的特點(diǎn)，確定作品創(chuàng)作的思路和呈現(xiàn)形式。

（三）作品創(chuàng)作階段

1.創(chuàng)作創(chuàng)意作品，實(shí)行操作實(shí)踐教學(xué)

美國教育學(xué)家杜威提倡教育應(yīng)當(dāng)遵循“做中學(xué)，學(xué)中做”的理念。在作品創(chuàng)作階段，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，老師只是輔導(dǎo)者。在這個(gè)階段，學(xué)生可以在信息技術(shù)課堂上集中研討創(chuàng)作，也可以課后按照自己負(fù)責(zé)的相關(guān)任務(wù)，進(jìn)行自主創(chuàng)作。但是教師必須時(shí)刻關(guān)注學(xué)生創(chuàng)作過程中遇到的問題，及時(shí)給出相應(yīng)指導(dǎo)，確保作品可以保質(zhì)如期完成。在“做中學(xué)，學(xué)中做”的過程中要求學(xué)生求真，求實(shí)，求新，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，不斷追求創(chuàng)新的精神。

（四）作品展示和評(píng)價(jià)階段

1.確定評(píng)價(jià)的主體，樹立多元評(píng)價(jià)觀

作品的評(píng)價(jià)應(yīng)遵循多元評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)觀。作品創(chuàng)作是一個(gè)項(xiàng)目式綜合任務(wù)，對(duì)創(chuàng)作過程的評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)有過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)，對(duì)創(chuàng)作成果評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)有自評(píng)和他評(píng)的多元方式。本文中的案例根據(jù)不同類型的作品，制定了不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)。如學(xué)生的自我評(píng)價(jià)，同伴的評(píng)價(jià)，作品本身的評(píng)價(jià)等。

四、結(jié)語

在STEM教育理念下，高中信息技術(shù)課程培養(yǎng)學(xué)生利用多學(xué)科知識(shí)來解決實(shí)際問題，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和綜合實(shí)踐能力，與新課改要求培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人的目標(biāo)是一致的。信息技術(shù)老師要充分利用學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，大膽創(chuàng)新，敢于嘗試，不斷總結(jié)和突破。探索STEM教育教學(xué)模式在信息技術(shù)課程中的運(yùn)用技巧，積極探索信息技術(shù)與其它學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，為學(xué)科整合提供一種新的視角與途徑。

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