基于STEAM教育理念下中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實踐探析

黃 綺

(廣西南寧市第八中學(xué) 廣西 南寧 530001)

前言

STEAM的教育理念是美國政府提出的教育倡議，文化交流逐漸增強的背景下，STEAM的教育理念逐漸滲透到中國教育中來，這對中國教育行業(yè)發(fā)展起到了積極的促進作用。當今社會快速發(fā)展的背景下，信息技術(shù)儼然成為學(xué)生在社會上立足的根本，成為學(xué)生實現(xiàn)快速就業(yè)的重要保障，成為學(xué)生實現(xiàn)自身增值的重要手段。將STEAM的教育理念應(yīng)用于中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，既可以提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，又可以有效改善傳統(tǒng)信息技術(shù)教學(xué)枯燥、無聊的現(xiàn)狀。

1.STEAM教育理念的相關(guān)闡述

STEAM代表科學(xué)(Science)，技術(shù)(Technology)，工程(Engineering)，藝術(shù)(Art)，數(shù)學(xué)(Mathematics)，因此，STEAM教育是一個多學(xué)科融合的綜合教育，相比較于傳統(tǒng)的單學(xué)科、重視課本的教育方式，其更加注重實踐，更加注重學(xué)生的綜合發(fā)展。STEAM教育理念作為一種新型的教學(xué)理念，其更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)生的學(xué)習(xí)感受，即STEAM教育理念倡導(dǎo)學(xué)生犯錯、倡導(dǎo)學(xué)生提出新的想法和新的觀念，其意在促使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)習(xí)到的知識應(yīng)用于生活的實踐中去，從而有效激發(fā)學(xué)生的綜合能力。

2.STEAM教育理念下，中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實踐設(shè)計思路

2.1 整合跨學(xué)科項目。在將STEAM教育理念融入中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中時，教師應(yīng)當充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，并以學(xué)生必須掌握的多學(xué)科知識為核心，為學(xué)生科學(xué)設(shè)計學(xué)習(xí)項目，確保學(xué)生在相關(guān)學(xué)習(xí)項目中可以不斷鞏固自身理論基礎(chǔ)知識，同時也能促使學(xué)生主動探索各個學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系[1]。除此之外，教師在為學(xué)生設(shè)計學(xué)習(xí)項目時，應(yīng)當確保其具有全面性，均衡性，這能夠充分實現(xiàn)學(xué)習(xí)項目的設(shè)計意義，同時還能使學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識更加扎實。

2.2 細化跨學(xué)科教學(xué)目標。教學(xué)目標是教師實現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)、學(xué)生展開高效學(xué)習(xí)的重要保證[2]。STEAM教育理念下，教師應(yīng)當明確在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中需要用到哪些知識、需要完成什么樣的能力目標、需要培養(yǎng)學(xué)生什么樣的核心素養(yǎng)，這就要求教師細化各個學(xué)科的教學(xué)目標，以此充分滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。例如：在高中滬教版必修一單元挑戰(zhàn)《采集與分析氣象數(shù)據(jù)》中，學(xué)生需要完成采集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的任務(wù)。從科學(xué)方面來看，學(xué)生需要了解人工、自動采集方法；從技術(shù)方面來看，學(xué)生需要利用excel創(chuàng)建表格、輸入數(shù)據(jù)；從工程角度來看，學(xué)生需要以工程師思維分析數(shù)據(jù)，制作走勢圖表；從藝術(shù)方面來看，學(xué)生需要美化圖表，使其清晰、易懂；從數(shù)學(xué)方面來看，學(xué)生需要利用數(shù)學(xué)思維分析數(shù)據(jù)，思考高溫天氣的呈現(xiàn)趨勢，并撰寫相關(guān)報告。

2.3 展開項目式學(xué)習(xí)。項目是學(xué)習(xí)指的是在STEAM教育理念下，教師能夠通過“項目”引領(lǐng)教學(xué)，并明確教學(xué)目標，以此促使學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)知識展開主動探索，并能夠在合作學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)成良好的合作意識，在對學(xué)生進行分組之后，教師可以通過毛遂自薦、小組推薦、教師選拔等多種方式選出一位綜合實力較強的組長，使其能夠帶領(lǐng)學(xué)生順利展開項目式學(xué)習(xí)。其次，小組長應(yīng)當明確各個組員的角色以及其所需要承擔(dān)的責(zé)任。這就要求小組長應(yīng)當對整個學(xué)習(xí)項目有比較充分的了解，并且能夠充分了解各個組員的特長，這有利于小組長對組員實現(xiàn)科學(xué)、合理分配，促使每個組員都能夠在項目式學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮自身潛能。

2.4 豐富學(xué)習(xí)資源。STEAM是多學(xué)科教育理念，其存在的主要目的是能夠讓學(xué)生在掌握大量基礎(chǔ)知識的情況下，進行主動學(xué)習(xí)和主動探索，進而使相關(guān)問題能夠得到有效解決或順利完成教師所布置的項目?；诖?，STEAM教育理念下，教師應(yīng)當基于豐富的學(xué)習(xí)資源為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，并為學(xué)生設(shè)計出能夠推動項目進程的學(xué)習(xí)環(huán)境，包括學(xué)生在完成任務(wù)過程中需要用到的設(shè)備、器材、圖片、視頻和表格等。

2.5 展開多元化評價。相比較于單一的評價方式，多元化評價更能夠幫助教師充分了解學(xué)生發(fā)展現(xiàn)狀以及學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)中的表現(xiàn)情況，并且通過展開多元化評價，學(xué)生能夠清楚地了解到自身存在的不足以及自身的亮點，這既有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信，也能夠促使學(xué)生對相關(guān)知識展開積極的探索。多元化評價的對象既可以是小組，也可以是個人。例如：在高中滬教版必修一單元挑戰(zhàn)《認識并制作二維碼》中，教師可以先將學(xué)生進行分組，并引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位了解二維碼的組成結(jié)構(gòu)、編碼原理、功能、分類以及特點等，之后小組長應(yīng)當為組員分配任務(wù)，使組員能夠分別收集與二維碼有關(guān)的資料，然后對所有的資料進行總結(jié)和歸納。為保證設(shè)計二維碼的思路更加清晰，教師應(yīng)當要求每個小組以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)最終的學(xué)習(xí)成果。隨后小組長應(yīng)當帶領(lǐng)組員共同規(guī)劃并設(shè)計二維碼，包括設(shè)計目標和二維碼承載的信息。制作完二維碼之后，小組之間可在適宜的時候使用手機互相掃描二維碼，并對各個小組的二維碼進行評價，通過學(xué)生投票選出設(shè)計最好的二維碼，而設(shè)計出最佳二維碼的小組自然為最優(yōu)秀的小組。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師可以對學(xué)習(xí)小組進行物質(zhì)獎勵和精神獎勵。最后選出表現(xiàn)最佳的學(xué)生。教師可以讓每位學(xué)生分別闡述自己在完成任務(wù)過程中所起到的作用，以及在完成任務(wù)過程中遇到了哪些問題、采取什么樣的方式解決的問題，并根據(jù)學(xué)生在組內(nèi)發(fā)揮的作用以及學(xué)生在組內(nèi)的具體表現(xiàn)，全班同學(xué)一起在線投票，選出表現(xiàn)最佳的學(xué)生。這種區(qū)別于教師單獨評價的多元化評價方式，可以有效地激起學(xué)生的勝負欲，這有助于學(xué)生在完成任務(wù)過程中更加積極地表現(xiàn)自己，從而在組員的共同努力之下設(shè)計出新穎的優(yōu)秀作品。

3.STEAM教育理念下，中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實踐路徑

3.1 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生主觀能動性。STEAM 情境教育理念要求教師應(yīng)當將知識與實際情境進行有效融合，以此有效避免知識的孤立性和獨立性[3]。通過實際問題，既可以激發(fā)學(xué)生主動思考的能力，又可以使知識學(xué)習(xí)具有挑戰(zhàn)性和趣味性，這有利于改善課堂學(xué)習(xí)氛圍、提升課堂教學(xué)效果。除此之外，引導(dǎo)學(xué)生在實際情境中回答實際問題，還能有效提高學(xué)生解決問題的能力，這符合新時代背景下我國對人才的需求和要求?；诖?，為有效改善中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量，教師應(yīng)當根據(jù)相關(guān)知識點與學(xué)生實際發(fā)展特點為學(xué)生構(gòu)建教學(xué)情境，以此保證學(xué)生能夠?qū)χR有更加深刻的印象。

例如：在學(xué)習(xí)高中滬教版必修一《數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用》這一知識時，教師可以這樣為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境：“大家在使用智能終端上網(wǎng)時都經(jīng)歷過哪些‘精準推薦’呢？”由于學(xué)生經(jīng)常被精準推薦所“打擾”，所以此時學(xué)生就會“七嘴八舌”地向教師以及其他同學(xué)闡述自己的遭遇，同學(xué)A：“我在淘寶的時候總是被淘寶app推薦購買一些東西，但其實那個東西已經(jīng)買過，并且只買一次就可以?！蓖瑢W(xué)B：“抖音總是向我推薦同一類視頻，這造成了我的視覺疲勞，想要觀看其他視頻還需要自我搜索?！蓖瑢W(xué)C：“美團總是能夠推薦我喜歡吃的東西?！蓖瑢W(xué)……，之后教師可以向?qū)W生進行提問：“你們知道這些推薦數(shù)據(jù)是怎么得來的嗎？”，在充分引起學(xué)生興趣和注意力之后，進而引出本堂課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——《數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用》。通過創(chuàng)設(shè)真實情境，既可以有效吸引學(xué)生的注意力，又可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主動性和積極性。之后教師可以將學(xué)生分成4人-6人的學(xué)習(xí)小組，并要求學(xué)習(xí)小組按照“明確數(shù)據(jù)需求—數(shù)據(jù)采集—數(shù)據(jù)加工—數(shù)據(jù)分析—數(shù)據(jù)可視化—報告撰寫”的流程完成“中學(xué)生移動學(xué)習(xí)現(xiàn)狀調(diào)查報告”任務(wù)。這既可以讓學(xué)生充分掌握數(shù)據(jù)處理流程，又可以使學(xué)生的實踐能力、思維能力和思考能力有明顯提升。

3.2 推進小組學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生合作意識。相比較于個體學(xué)習(xí)，小組合作學(xué)習(xí)更具有學(xué)習(xí)效率高、學(xué)習(xí)效果好的特點，通過小組合作學(xué)習(xí)，能夠在班級內(nèi)形成良好的組內(nèi)合作、組間競爭關(guān)系，這可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性[4]。除此之外，在思維碰撞的過程中，學(xué)生語言組織能力、思維能力和表達能力都會有明顯的提高。與此同時，小組合作學(xué)習(xí)，還能使學(xué)生具備良好的合作意識，這為學(xué)生日后的就業(yè)與發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。當今社會，我國更需要具備合作意識的綜合型人才。而STEAM教育理念下的小組合作學(xué)習(xí)正可以滿足這一需求。

例如：初中學(xué)生在學(xué)習(xí)浙教版“幻燈片的相關(guān)制作”知識后，教師可以將STEAM 與 PBL(項目式學(xué)習(xí))進行整合，為學(xué)生布置小學(xué)合作任務(wù)——設(shè)計旅游主題的PPT。首先教師可以將全班學(xué)生分成4個大組，12個小組，并引導(dǎo)小組能夠根據(jù)大組設(shè)計的主題完成搜索資料、整理匯總、思路設(shè)計等任務(wù)。比如，五個旅游主題分別是：美食、人文、景點、交通及民俗特色。小組成員在以主題為指向，完成相關(guān)任務(wù)時，會遇到各種各樣的問題，而學(xué)生在思考問題并解決問題的過程中，自身的思維能力會有明顯提升，更重要的是學(xué)生在這一過程中還會得到一定的啟發(fā)。由于小組成員具有明確分工，所以在共同合作完成最終設(shè)計過程中，學(xué)生還會清楚的認識到合作的重要性。最終在課堂上由小組代表向其他學(xué)生闡述設(shè)計思路以及設(shè)計方法，其他小組同學(xué)則可以對其提出質(zhì)疑或進行肯定，這有利于學(xué)生批判性思維的養(yǎng)成。通過小組合作學(xué)習(xí)，不僅學(xué)習(xí)進度、學(xué)習(xí)質(zhì)量有明顯提升，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性也會得到充分的調(diào)動，并且由于在小組合作學(xué)習(xí)中學(xué)生始終處于主體地位，所以學(xué)生對知識的理解會更加深入，印象也會更加深刻。

3.3 鼓勵自主探索，強化學(xué)生實踐能力。傳統(tǒng)信息技術(shù)課堂普遍存在學(xué)生注意力不集中、積極性不高的現(xiàn)狀，這既不利于學(xué)生對知識的充分吸收，也不利于高效課堂的構(gòu)建[5]。鼓勵學(xué)生在課堂上進行主動探索，不僅可以有效改善這一現(xiàn)狀，而且還能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。與此同時通過自主探索，學(xué)生對知識的掌握也會更加牢固，這有利于學(xué)生打下良好的理論知識基礎(chǔ)?；诖耍谥袑W(xué)信息技術(shù)課堂上，教師應(yīng)當引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生進行主動探索，以此充分提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

例如：初中學(xué)生在學(xué)習(xí)浙教版“FrontPage”這一知識點后，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好自行創(chuàng)建網(wǎng)站、制作首頁，并要求學(xué)生應(yīng)當充分保證首頁的美觀性，即學(xué)生不僅要科學(xué)布置網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)，還要添加交互功能、超鏈接以及動感效果等，除此之外，學(xué)生在設(shè)計的過程中應(yīng)當積極發(fā)散自身思維，使自己設(shè)計的網(wǎng)頁能夠充分表達自身思想，并十分具有特點。在自主探索和自主創(chuàng)新的過程中，學(xué)生的思維能力會得到有效的培養(yǎng)，通過親自設(shè)計網(wǎng)頁，既實現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合，也使學(xué)生的實踐能力有所提高。又例如：初中學(xué)生在學(xué)習(xí)浙教版圖像處理(Photoshop)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自行為媽媽設(shè)計生日賀卡，寫下想要對媽媽說的話。由于是送給媽媽的賀卡，所以學(xué)生在設(shè)計的過程中會融入更多的想法和心思，而這樣設(shè)計出來的生日賀卡也會更具有獨特性和美觀性，更重要的是，這有效地激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性和主動探索的欲望。在親自動手制作賀卡的過程中，學(xué)生不僅會對理論知識有更加深刻的印象，而且實踐能力也會有明顯提高，同時也升華了母子(女)間的感情。

3.4 聯(lián)系實際生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。STEAM教育理念更加注重學(xué)生對各個學(xué)科知識的融合，其要求學(xué)生應(yīng)當能夠用跨學(xué)科的思維解決學(xué)習(xí)問題、現(xiàn)實問題。除此之外，STEAM教育理念也更加重視學(xué)生精神思想的提升、藝術(shù)審美以及創(chuàng)新能力的提升。STEAM教育理念下，教師在對學(xué)生展開信息技術(shù)教學(xué)時，應(yīng)當聯(lián)系實際生活，以此向?qū)W生展示科技的魅力，促使學(xué)生能夠?qū)χR進行主動探索。

例如：在對高中滬教版必修一《描述洗衣機的洗衣流程》展開項目學(xué)習(xí)時，教師可以先對學(xué)生進行提問：“你們在家里是用手洗衣服還是用洗衣機洗衣服呢？清楚洗衣機的洗衣流程嗎？”以此充分引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生對相關(guān)知識進行主動學(xué)習(xí)，并能夠掌握通過順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)單獨或組合畫出流程圖的能力。在學(xué)習(xí)完相關(guān)的知識之后，教師可以為學(xué)生布置作業(yè)：“為了節(jié)能環(huán)保，請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)習(xí)的知識自行設(shè)計出更為節(jié)水、省電的洗衣流程?！蓖ㄟ^為學(xué)生布置與實際生活有關(guān)的課后作業(yè)，學(xué)生會更加認真地完成作業(yè)，這有利于學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力的提升。

結(jié)束語

STEAM教育理念下，對教師提出了更高的要求，即教師應(yīng)當與時俱進地不斷完善自身的知識儲備、教學(xué)技術(shù)和教學(xué)觀念，為學(xué)生設(shè)計多元的學(xué)習(xí)環(huán)境，以此滿足學(xué)生的發(fā)展需求和學(xué)習(xí)需求?，F(xiàn)代教育理念下，STEAM教育既是必然發(fā)展趨勢，也是有效提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。