基于STEM理念探析“圖像處理”模塊教學(xué)實(shí)踐

胡頌華

【摘 要】STEM理念將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識進(jìn)行融合，強(qiáng)調(diào)學(xué)生從參與、探究中解決實(shí)際問題，增長學(xué)科課程知識和技能，培養(yǎng)跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力。本文結(jié)合初中信息技術(shù)課程“圖像處理”模塊教學(xué)任務(wù)，應(yīng)用STEM理念鼓勵(lì)學(xué)生自主動手，運(yùn)用圖像處理軟件來設(shè)計(jì)包裝盒，讓學(xué)生體會到多學(xué)科交叉綜合的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】初中;信息技術(shù);STEM理念;圖像處理

對科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展，需要認(rèn)識科學(xué)技術(shù)知識，掌握科學(xué)方法，運(yùn)用科學(xué)思想來解決實(shí)際問題。STEM理念的提出，著重強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉與融合，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化、創(chuàng)造力的發(fā)展。將STEM理念融入到初中信息技術(shù)教學(xué)中，旨在圍繞具體問題，引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等知識，來參與問題解決，從中培養(yǎng)綜合性人才。

一、課程目標(biāo)與教學(xué)設(shè)計(jì)

在初中信息技術(shù)“圖像處理”模塊教學(xué)中，運(yùn)用STEM理念，著重指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)Photoshop圖像編輯軟件，來完成“包裝盒設(shè)計(jì)與制作”任務(wù)。整體課程設(shè)計(jì)包括引入、探究、解釋、延伸、評估五部分，先從生活中常見的包裝盒入手，引出本節(jié)教學(xué)任務(wù)，再分析討論包裝盒制作的工具及方法，最后利用Photoshop軟件，鼓勵(lì)學(xué)生分組，自主參與合作，制作包裝盒，對優(yōu)秀作品進(jìn)行分享與展示。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)中，貼近學(xué)生生活，激發(fā)學(xué)生興趣，鼓勵(lì)學(xué)生合作探究，增強(qiáng)學(xué)生信息技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用能力。

（一）“包裝盒設(shè)計(jì)與制作”任務(wù)教學(xué)目標(biāo)

在該任務(wù)設(shè)計(jì)中，主要以生活中常見的包裝盒為對象，運(yùn)用STEM理念，細(xì)化教學(xué)目標(biāo)。“科學(xué)”領(lǐng)域，分析不同的包裝盒，認(rèn)識包裝盒的平面展開圖，以實(shí)物包裝盒為例，讓學(xué)生自己動手展開，認(rèn)識包裝盒的平面結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)?！凹夹g(shù)”領(lǐng)域，引出Photoshop軟件，讓學(xué)生認(rèn)識Photoshop軟件功能及基本使用方法，了解相關(guān)繪圖工具，為后續(xù)包裝盒設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)?！肮こ獭鳖I(lǐng)域，從認(rèn)識包裝盒、拆解包裝盒、分析包裝盒的平面與立體結(jié)構(gòu)圖，讓學(xué)生自己動手，以“工程”項(xiàng)目為導(dǎo)向，掌握包裝盒的拼接方法與制作流程?！皵?shù)學(xué)”領(lǐng)域，對包裝盒的平面圖、立體圖進(jìn)行觀察、計(jì)算，了解平面圖向立體化轉(zhuǎn)化的一般方法，增強(qiáng)學(xué)生幾何直觀意識，提升學(xué)生數(shù)學(xué)審美能力。

（二）“包裝盒設(shè)計(jì)與制作”教學(xué)一般過程

在STEM理念下，對“包裝盒設(shè)計(jì)與制作”任務(wù)的完成，主要包括五個(gè)環(huán)節(jié)。第一，搭建情境，認(rèn)識包裝盒。我們結(jié)合生活中禮品包裝盒，展示不同的包裝盒。如紅包盒、蛋糕盒、鞋盒、其他禮品盒等。以實(shí)物包裝盒來營造學(xué)習(xí)情境，吸引學(xué)生注意力，提高學(xué)生參與制作包裝盒的積極性。這些漂亮的包裝盒，同學(xué)們想一想自己嘗試設(shè)計(jì)并制作一個(gè)包裝盒，將之作為禮物送給親朋好友。第二，激活思維，探索包裝盒細(xì)節(jié)。在探索階段，教師要引領(lǐng)學(xué)生去觀察包裝盒，認(rèn)識包裝盒的結(jié)構(gòu)。我們以分組方式，讓學(xué)生展開包裝盒探究。如包裝盒的形狀、包裝盒的制作方法、包裝盒的圖案特點(diǎn)、包裝盒的功能等等。學(xué)生通過整合多學(xué)科知識，從質(zhì)疑中探究，逐漸指導(dǎo)合適的方法，來制作包裝盒。第三，闡釋概念，培養(yǎng)問題解決能力。對于各組的探究任務(wù)，展開組內(nèi)交流，就探索中遇到的難題展開合作，闡釋各自的解決方案，重視學(xué)生多學(xué)科知識的互融與整合。第四，聯(lián)系實(shí)際，完善作品。結(jié)合小組討論成果，以分組方式，聯(lián)系實(shí)際，自己動手參與制作包裝盒，在實(shí)踐中不斷完善和修改，學(xué)生運(yùn)用Photoshop軟件，將所學(xué)知識轉(zhuǎn)換為作品，促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科知識遷移能力的養(yǎng)成。第五，成果評價(jià)，取長補(bǔ)短。對各組的作品進(jìn)行評選，教師要引入多種評價(jià)，組間評價(jià)、教師點(diǎn)評，指出創(chuàng)新點(diǎn)、不足點(diǎn)，細(xì)化完善建議。如包裝盒視覺效果是否達(dá)到簡潔、美觀、風(fēng)格獨(dú)特;設(shè)計(jì)要素是否具有創(chuàng)意;主題表達(dá)是否突出，是否切合實(shí)際需要;藝術(shù)審美，色彩搭配是否和諧;合作精神，學(xué)生是否具備團(tuán)隊(duì)精神，從互幫互助中優(yōu)化作品。

二、STEM理念下“包裝盒設(shè)計(jì)與制作”教學(xué)實(shí)施

學(xué)生對Photoshop圖像軟件具有一定基礎(chǔ)，了解常用工具的使用方法。在本節(jié)任務(wù)設(shè)計(jì)中，主要有兩部分。第一，對包裝盒展開圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合各組商討的意見，共同進(jìn)行設(shè)計(jì)、修改和完善，最后將包裝盒展開圖打印出來。第二，結(jié)合打印出的包裝盒平面展開圖，自主展開裁剪、拼接，制作成品并展示。整個(gè)課堂各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接，教師要加強(qiáng)引導(dǎo)，實(shí)時(shí)點(diǎn)撥，確保課堂有序、高效推進(jìn)。

（一）展示實(shí)物，觀察反思如何設(shè)計(jì)制作包裝盒

在本節(jié)課程實(shí)施中，教師先結(jié)合實(shí)物包裝盒，引領(lǐng)學(xué)生觀察包裝盒。借機(jī)提出問題，這些漂亮的包裝盒是如何制作的？同學(xué)們觀察長方體包裝盒，該包裝盒很簡單，展開盒觀察其平面結(jié)構(gòu)圖。在數(shù)學(xué)課堂上，如何繪制長方體，對包裝盒的展開圖與效果圖進(jìn)行對照。展開討論，包裝盒的外形結(jié)構(gòu)有哪些？生活中常見的包裝盒是什么結(jié)構(gòu)？有學(xué)生談到月餅盒是圓形的;有學(xué)生見過鞋盒是長方形的;有學(xué)生喝過酸奶的盒也是長方形的……圍繞包裝盒的結(jié)構(gòu)，我們?nèi)谌朊缹W(xué)、環(huán)保知識，讓學(xué)生多角度去挖掘包裝盒的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

（二）分組合作，探究制作包裝盒的具體方法

確立“包裝盒設(shè)計(jì)與制作”任務(wù)后，以小組方式，讓學(xué)生圍繞“包裝盒”展開探討。需要哪些設(shè)計(jì)工具？如何設(shè)計(jì)包裝盒的形狀結(jié)構(gòu)？有小組認(rèn)為，包裝盒制作，需要從展開圖開始，打開Photoshop軟件，利用矩形選框工具、油漆桶，還有插入包裝盒上的圖紋素材來制作。具體來說，矩形選框工具，主要完成基本圖形的繪制;油漆桶主要是給“包裝盒”的不同部位填充顏色;插入圖片功能，完成對包裝盒外部的美化。有小組認(rèn)為，在“包裝盒”設(shè)計(jì)中，還需要運(yùn)用其他功能，如圖層命名，科學(xué)、準(zhǔn)確的命名，為后續(xù)修改和完善包裝盒的結(jié)構(gòu)與圖案提供便捷;有小組認(rèn)為，對“包裝盒”的結(jié)構(gòu)，可以是長方體，還可以是正方體;對“包裝盒”各個(gè)面的顏色設(shè)計(jì)，可以引入“漸變”工具，讓外部包裝更美觀;有小組認(rèn)為，在“包裝盒”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還可以引入多邊形工具，還可以利用鋼筆工具，對顏色進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)。針對各組學(xué)生的不同想法，由教師進(jìn)行歸納總結(jié)，并對設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行解釋。對不同小組的設(shè)計(jì)方案，提出細(xì)節(jié)改進(jìn)建議。如多邊形工具在運(yùn)用中，可以利用填充和描邊設(shè)置，對多邊形的邊數(shù)、邊框的粗細(xì)程度、邊框的顏色進(jìn)行美化處理。對矩形工具使用時(shí)，要設(shè)置填充色、描邊色;對于包裝盒的不同面的美化設(shè)計(jì)，還可以直接導(dǎo)入圖片素材，在插入素材時(shí)，可以選擇“文件-打開”，或者將圖片素材直接拖拽到Photoshop工作界面，根據(jù)包裝盒各個(gè)面的大小，調(diào)整素材的尺寸。對圖層知識的學(xué)習(xí)，要認(rèn)識圖層的順序，對各個(gè)圖層進(jìn)行編輯時(shí)，要把握前后圖層之間遮擋關(guān)系。

（三）組內(nèi)交流，共同設(shè)計(jì)包裝盒

在各組具體設(shè)計(jì)制作中，由組內(nèi)成員相互配合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，相互合作，共同制作包裝盒。對包裝盒展開圖的設(shè)計(jì)，利用Photoshop軟件，各組自行設(shè)計(jì)，保持相對獨(dú)立性。對包裝盒展開圖的完善，每個(gè)面如何設(shè)計(jì)，需要哪些文字，哪些素材，如何調(diào)整布局，如何優(yōu)化色彩，由組內(nèi)學(xué)生共同商議。如某組中，有學(xué)生認(rèn)為，蛋糕的包裝盒，如果是巧克力蛋糕，建議選取接近巧克力的顏色。但在盒面色彩上，有學(xué)生卻建議“粉色”。通過交流，大家認(rèn)為接近巧克力色較為合適，便于顧客看到包裝盒，就能想到是巧克力蛋糕。在另一組，設(shè)計(jì)的是相冊包裝盒。但相冊包裝盒的尺寸設(shè)計(jì)長為5厘米、寬為3厘米，顯然有點(diǎn)太小了。通過分組討論，建議調(diào)整相冊包裝盒的尺寸，確保其能夠盛放較大的照片。有小組的學(xué)生，在繪制包裝盒的長方形面時(shí)，利用鋼筆工具，無法保證盒面的規(guī)則性，建議更改為矩形工具，便于后續(xù)準(zhǔn)確拼接。有小組的學(xué)生，在色彩運(yùn)用上過于單一，一個(gè)盒面，設(shè)定一種顏色，且輔以幾個(gè)說明性文字，沒有圖片素材的襯托，顯得很單一。建議增加圖片素材，與包裝盒相關(guān)聯(lián)的素材，讓包裝盒更具美觀性。最后，根據(jù)各組的修改意見，對各組確定的包裝盒設(shè)計(jì)方案進(jìn)行打印出來，由各組學(xué)生自己動手，對包裝盒進(jìn)行裁剪、拼接，制作成立體的包裝盒成品。

（四）總結(jié)與評價(jià)

每個(gè)小組的包裝盒作品制作好后，展開班級評選，推選最佳的作品，并對不同小組的包裝盒作品進(jìn)行評價(jià)，有哪些創(chuàng)新點(diǎn)，哪些不足，對包裝盒設(shè)計(jì)、制作有何感想進(jìn)行闡述。有小組設(shè)計(jì)的禮物包裝盒，主題是為“母親節(jié)”制作包裝盒。在包裝盒的各個(gè)面設(shè)計(jì)中，多處插入圖片素材。有母親抱孩子的圖片，有寫有“母親節(jié)快樂”的心形圖片，有“母親節(jié)”中英文對照的文字素材。在其他面，引入漸變工具，將黃色與粉色設(shè)置為漸變色，彰顯對母親濃濃的愛，整個(gè)包裝盒的色彩很溫馨。有小組設(shè)計(jì)的“巧克力蛋糕包裝盒”，在正面，利用矩形選框工具，輔以漸變填充色，顏色從上向下，由深變淺，中間插入“巧克力”圖片素材，在正面右側(cè)，附有“巧克力蛋糕”中英文說明文字。側(cè)面、底面、頂面等，以接近巧克力的顏色為背景色。整個(gè)包裝盒簡潔、明快，色調(diào)保持較好的一致性。在對各組作品進(jìn)行評價(jià)時(shí)，以小組為單位，由組內(nèi)評價(jià)、組間評價(jià)、教師點(diǎn)評，共同完成，對各組的作品提出合理化建議，促進(jìn)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

三、結(jié)束語

信息技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)，綜合性高，對信息技術(shù)知識、技能的學(xué)習(xí)，要突出理論與實(shí)踐的結(jié)合，要強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，能夠結(jié)合學(xué)生興趣、需要，靈活構(gòu)建課堂，讓學(xué)生從中獲得綜合性實(shí)踐力、創(chuàng)造力，感受到信息技術(shù)學(xué)科魅力。STEM理念下，對“圖像處理”模塊知識的學(xué)習(xí)，將真實(shí)任務(wù)貫穿課堂，讓學(xué)生運(yùn)用Photoshop軟件，整合多種學(xué)科知識，來設(shè)計(jì)制作包裝盒，提升了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，從動手操作、合作探究中促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的獲得。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李偉梅.基于STEM理念的初中信息技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D].沈陽師范大學(xué)，2019.