基于STEM理念的高中信息技術教學探析

許金綠

摘? ?要：現(xiàn)代教育越來越注重學生綜合素質(zhì)和核心素養(yǎng)的全面提升，將STEM教育理念融入高中信息技術教學中越來越受到重視。這種理念極大地推動了高中信息技術教學的課堂轉(zhuǎn)型，也給新時期下的高中信息技術教學帶來了極大挑戰(zhàn)。本文在闡述STEM理念的基礎上，梳理STEM理念的教學功能及其價值。分析當前STEM教育融入高中信息技術教學存在如下問題：學科相互獨立，課堂枯燥乏味;教學目標與實際教學成果不匹配;學校硬件條件差，片面追求學生成績，無法滿足當前教學需要。認為可采取情境式教學、體驗式教學、鼓勵團隊合作、定期舉辦各種活動等策略，促進當前高中信息技術融合STEM理念實施效果的提升。

關鍵詞：STEM理念;高中信息技術;融合教學;教學策略

隨著教學制度的不斷改革，教育部門越來越注重培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)，提倡學校不僅需要教好學生的學業(yè)，還需要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。STEM教學理念重點是注重四個方面的教育：科學（運用科學知識來了解大自然）、技術、工程（對于技術開發(fā)的運用）、數(shù)學（通過數(shù)學的思維來解決日常生活中碰到的問題），雖然這個理念已經(jīng)提出，但是在實際應用中其實還并沒有發(fā)揮其重要作用，沒有很好地結(jié)合到現(xiàn)實教學中，這是當前高中教學急需解決的問題[ 1 ]。

1? STEM教育理念

STEM教育理念最早起源于美國，布什總統(tǒng)提出STEM教育理念，并表示如果各高校能夠很好的執(zhí)行此教育理念，將培養(yǎng)出一代充滿競爭力的年輕人。而中國的STEM教育理念的發(fā)起是較晚的，直到2016年左右才提出鼓勵學校教育結(jié)合STEM教育理念，此理念包含了數(shù)學、科學、技術、工程四門學科，但是它不是單純的把這四門學科相加而成，而是彼此滲透，提升效果的。這在實際應用中就可以明顯看出，比方說學生在做數(shù)學建模的時候，就可以通過科學來提供建模和設計支持;而學生的編程問題則可以通過數(shù)學的思維來構建模型。STEM教育的核心理念就是不會單拎一門學科出來，它是注重各科成績的提升，通過其他學科的思維模式來解決另一門學科的問題，注重的是學生的綜合能力，除了學習理論知識，更注重學生的實踐運用能力。

在STEM教學下進行的課程，必定都是跨學科的，而且需要通過不同學科的知識解決另外一門學科的問題。同時，教師會經(jīng)常給學生設定一個具體的情境，通過實操的方法，通過多元化的教學方式，活躍課堂氛圍，開發(fā)學生的想象力，讓學生在情境實操中得到提升跟自信。就比方說可以激勵學生參與創(chuàng)設，對于機器人的各種模式各種指令進行設計，按照課本上學到的知識從易到難，發(fā)現(xiàn)問題及時咨詢教師，及時解決，這必定會加深學生對于機器人的理解，也對于后期學生自己研發(fā)會有很多幫助[ 2 ]。

2? 當前高中信息技術教學現(xiàn)狀

2.1? 學科相互獨立，課堂枯燥乏味

現(xiàn)在國內(nèi)的高中信息技術教學模式還是比較傳統(tǒng)單一，并沒有能夠很好的結(jié)合其他學科的知識來進行教學。編碼的教師只能教學生編寫代碼，數(shù)學教師也只能教學生理論數(shù)學知識，所以教師本身的教學水平跟知識儲備量對于學生的教學質(zhì)量有著極其重要的影響。另外，現(xiàn)在一些教師教學方式會比較缺乏互動性，缺乏趣味性，很難讓學生有學習的興趣或者想要課后馬上去實踐的想法。教學中很少聯(lián)系到生活中有什么是可以通過所學知識來解決的，只要講解教材上提到的知識點就行了，這就很難激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，很難發(fā)揮學生的想象力。高中知識不光是對初中知識的補充，在理解上也會提高一個檔次。每一位學生的思維都是不一樣的，所以在挖掘?qū)W生潛力的時候，需要借助學科內(nèi)容的搭建，去鍛煉學生的思維。但現(xiàn)在課堂缺乏動力，會讓學生從身心上能量不足，每個人無法全心全意地進入課堂，這會讓他們感受到學科學習的難以融合，學習問題也會更加明顯，大家的發(fā)展明顯上升不足。

2.2? 教學目標與實際教學成果不匹配

傳統(tǒng)教學模式的教學目標就是只追求學習成績，提高升學率，學校一方面想要學生成績好，一方面又給學生很少的自主學習時間。大多數(shù)都是教師負責授課，學生負責聽課，被動地接受課本上的知識，重理論輕實踐的方式只會讓學生缺乏動手能力，這樣培養(yǎng)出來的學生，就算成績再優(yōu)秀，等到真正進入社會的時候就會發(fā)現(xiàn)所學的知識并無法真正用到工作中，或者說不知道如何用到工作中，這就讓實際的教學成果處于一個比較尷尬的境地[ 3 ]。傳統(tǒng)意義上來看，教學目標是通過教學內(nèi)容的重難點、以及想要通過教育讓學生可以掌握的程度，一般情況下教師所設立的教學目標都沒有太大的問題，但是一到實際教育的過程中、一些無法避免的事情教師無法考慮到位、就會出現(xiàn)教學目標與實際教學成果不匹配的情況。

2.3? 學校硬件條件差

許多學生可能都會有這種情況，課堂上學習的知識課后馬上想要去進行實踐，但是由于學校的硬件條件比較差，有些試驗教室只能針對上課的時候開放。另外，教師本身的教學水平比較一般，就是單純的只教授課本知識，很少會展開討論，更不會結(jié)合實際生活或者其他學科來進行教學。最后，學校規(guī)定的學生課時也會比較多，對學生也有影響，導致學生沒有更多的時間去進行實踐。這些因素都會影響學生的知識素養(yǎng)的體現(xiàn)與發(fā)展。班級中有不同類型的學生，他們對知識的吸收速度都是不一樣的，有的學生吸收快，運用能力比較強，另一些學生吸收慢，運用能力比較弱，受到學校的內(nèi)部條件制約，很難滿足他們的學習需求，他們的整體發(fā)展速度不快。

2.4? 片面追求學生成績

在現(xiàn)階段的高中教學過程當中，還存在著的巨大問題，就是教師在教學的過程中，片面的追求學生的成績。而新課改教育標準下，對學生的要求更多的是偏向于學生的全面素質(zhì)教育發(fā)展。所以，在高中階段，如果只是片面的追求，學生的成績就和新課改的教育理念相悖。并且，高中階段作為學生連接以后生活的橋梁，就需要學生在高中階段的學習過程當中，不僅能夠達到學習效率和質(zhì)量的提升，而且在素質(zhì)教育方面也不能夠落下。

3? 高中信息技術教學策略

要想提高當前的教學質(zhì)量，務必擁抱STEM教學理念，通過這種教學方式可以從徹底上改變傳統(tǒng)教學模式，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識跟主觀能動意識，讓學生有更多的可能性，具體在教學中可實行的策略有以下幾點。

3.1? 情境式教學

現(xiàn)代教學模式結(jié)合STEM教學理念，就務必帶入情境式教學，結(jié)合實際案例或者給出具體的問題進行分析，充分調(diào)動學生的興趣跟創(chuàng)新意識。案例或者舉例的問題最好是跟學生生活或者學習相關的，那樣學生的積極性就會更高。比方說在算法的教學中，教師可以向?qū)W生提出疑問，如何用計算機編程來解決“韓信點兵”的問題。教師可以先進行分組討論10分鐘，然后每小組給出一個解決方案。如果期間大家都沒有什么頭緒的話，教師可以簡單引導，需要結(jié)合課本中哪個知識點，根據(jù)最終得出的結(jié)論來進行分析，最后教師用正確的答案來進行問題討論，如何用計算機編程結(jié)合數(shù)學以及工程學的問題來解決剛剛提出的問題。通過這種方式不斷地對學生進行教學，自然而然的，學生接受的知識越來越多，思維會越來越發(fā)散，養(yǎng)成習慣后就可以自己進行思考。再比如教師可以設置另外一個情境，如何通過無人窗口進行售票，那就需要學生考慮買票的人當下想要購買哪種票，如何實現(xiàn)售票出票服務，當不會購票時，又能提供什么樣的信息來幫助客人提供購票服務，這些程序又該如何通過所學的算法來解決。

3.2? 體驗式教學

除了設置情境式教學，還應該鼓勵學生要有動手能力，單純通過理論來解決問題是遠遠不夠的，等到實際操作的時候，理論跟現(xiàn)實還是會有所差距的。所以當學生可以用所學的知識來解決實際問題的時候，就要把學生帶出教室，去生活中或者實驗室進行體驗式教學，看看在實際操作中又會碰到什么樣的問題，對于這個問題展開討論，如何進行優(yōu)化改進，然后回教室后可以簡單寫一份實操體驗，針對今天的實操有什么樣的收獲，碰到了哪些問題，通過哪些方法可以去解決這些問題等。因為體驗式教學在一定程度上可以使學生真正的感受到學習和實踐的魅力，并且積極地開展體驗式教學，也能夠使學生增強對于所學知識的理解。在教學過程當中，積極地開展體驗式教學和實踐活動也能夠充分激發(fā)學生在學習過程當中的興趣，從而能夠使學生感受到教師在教育教學當中的用心，以及學習過程當中的樂趣。只有這樣，才能最大的調(diào)動學生的積極性以及探索欲望，學生也才會更加主動的想要去學習更多的理論知識。實踐活動在一定程度上也能夠充分地激發(fā)學生的自主學習能力和動手能力，從而使學生在學習的綜合素養(yǎng)方面，能夠得到提升。

3.3? 鼓勵團隊合作

在進行情境式教學或者體驗式教學的時候，教師需要鼓勵學生之間相互配合，畢竟任何單打獨斗的人都不會走的太遠。鼓勵學生要有相互協(xié)作的精神，一群人的智慧跟知識儲備量總是大于一個人的。相互商量，相互討論，不同學生可以從不同角度去分析一個問題，每個人的知識層面也都不同，有些人擅長數(shù)學，有些人擅長科學，有些人擅長編程，發(fā)揮出自己的優(yōu)勢，最終得出一個較完美的答案跟結(jié)果。團隊合作可以安排學生參與合作探究問題，以及合作探究實驗。高中理科學習過程中，實驗占比比較多，這個時候教師可以安排類似的活動。文科內(nèi)容的學習上，教師可以安排類似討論的環(huán)節(jié)，彼此之間開展思想交融，方便大家相互汲取經(jīng)驗，完成最基本的目標。教師巧妙地設計探究問題，先來吸引大家的注意力，把重心放在研究問題上，按照教師的指示進入到問題探究之中，全心全意地摸索更能夠激發(fā)出大家淺意識中的創(chuàng)造力，從而促進學生個體發(fā)展。參與實驗的過程、教師可以安排學生分析自己思想、然后跟隨自己的思想，完成最基本的前期建設，參與實驗的過程中，設置合適的團隊，開辟團隊精神，體現(xiàn)出合作學習的優(yōu)勢所在。教師在安排實驗學習的過程中還可讓大家一起參與實驗，從觀察實驗逐漸變到親身經(jīng)歷，只有親身體驗過才可以完美地總結(jié)出結(jié)論。從實驗結(jié)果入手，完成最基本的結(jié)論，有了結(jié)論才會驗證自己的猜測，這個環(huán)節(jié)對于學生的知識吸收都是比較不錯的。團隊或者是小組合作的形式，可以幫助跟激勵學生，讓大家感受到合作的快樂，每一次的合作對于他們的團隊意識建設都有很好地幫助，無論是語言組織能力，還是動手操作能力都可以很好的實現(xiàn)。

3.4? 定期舉辦各種活動

學?？梢酝ㄟ^舉辦比賽的方式來檢驗一個階段學生的學習成果，有些學生可能平時并沒有什么動力去學習，但是如果學校舉辦的比賽能夠刺激到他，也會激發(fā)學生的學習欲望，但更重要的還是要鼓勵學生去學習，增加自己的自信心，在學校學習期間養(yǎng)成一個良好的學習習慣，以后不論去哪里都會有好的成績。

校方所組織的比賽，對于學生而言總是有吸引力的。在同一片的生源中去組織他們，讓他們感受到比賽的趣味，比賽并不是為了贏，是為了調(diào)動學生的注意力與能力。只有為他們設計出良好的活動，他們可以感受到比賽的激情，在激情中散發(fā)他們的智慧，得到能力上的提升、讓大家感受到比賽的精彩，大家的思維也可以被調(diào)動起來，可以讓學生從學習壓力中釋放自己，讓自己的情緒走向穩(wěn)定。學校所組織的活動一定要滿足不同人群，有些學生喜歡去發(fā)展自己的興趣，比如繪畫、寫作等等，他們的感性思維極強，教師需要從中找到靈感，適合他們的活動都可以設計出來。有些學生理工思維極強、可以設計一些小實驗，讓大家感受一下實驗的趣味性。每一個人都有自己擅長的領域，教師在提供領域方面，一定要提供最基本的計劃，讓高中學生們可以得到思想上的解放，在思維上也可以得到更多的發(fā)展。

4? 結(jié)束語

現(xiàn)代教學應積極鼓勵并加大STEM理念的深入教學，改變傳統(tǒng)的教學模式，將多學科很好的融入到教學理念中，設置情境式教學，體驗式教學，鼓勵學生之間相互合作，最后可以將學生的作品展示給全校學生進行參觀學習等，增加學生的自信心，充分培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)。高中教育，要凸顯這個階段的特征，融合一切可以利用的因素，讓大家得到滿足，在校園中可以茁壯成長，完成最基本的階段學習，也為下一階段學習奠定基礎。

參考文獻：

[1] 吳斌姬.STEM教育理念下的高中信息技術教學策略研究[J].考試周刊，2019（83）：129-130.

[2] 王敏.基于STEM教育理念的信息技術課程教學模式應用研究[D].西安：陜西師范大學，2019.

[3] 楊兆華.STEM教育理念下高中信息技術教學的實踐探索——淺談如何引導學生動手組建小型無線局域網(wǎng)[J].中學課程輔導（教師教育），2019（17）：124-128.