信息技術(shù)支持下小學(xué)STEM家校社協(xié)同教育實(shí)踐研究

吳志華

（靜寧縣實(shí)驗(yàn)小學(xué) 甘肅 平?jīng)?743400）

所謂“STEM”教育，是主張科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）全面融合、互促發(fā)展的教育理念，旨在培養(yǎng)具備多元素養(yǎng)的應(yīng)用型人才。這一理念在小學(xué)教育中的實(shí)施需要借助多元的引導(dǎo)渠道，并依托于龐大而迅捷的信息整合平臺(tái)方能取得顯著成果。因此，對(duì)于以STEM 形式為核心的信息化協(xié)同教育，小學(xué)教師、家長(zhǎng)及社會(huì)各界均應(yīng)投以更多的關(guān)注和研究，根據(jù)自身義務(wù)、條件和資源配置來(lái)制定、執(zhí)行體系化的策略，這樣才能實(shí)現(xiàn)小學(xué)生綜合素養(yǎng)的長(zhǎng)效成長(zhǎng)。

1.現(xiàn)階段STEM 科學(xué)教育現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)階段老師對(duì)STEM 觀(guān)念的了解落后,只流于形式

在20 世紀(jì)90 時(shí)代,美國(guó)整體的經(jīng)濟(jì)實(shí)力在全球化的發(fā)展中呈現(xiàn)著落后的態(tài)勢(shì)，也就是在這一時(shí)期，美國(guó)提出了STEM 教育理念。經(jīng)過(guò)近30 年的調(diào)查研究發(fā)展，美國(guó)STEM教育理念、課堂教學(xué)模式、課程評(píng)價(jià)都發(fā)展的較為完善了。而STEM 教育理念在我國(guó)明確提出的時(shí)間和課程的實(shí)行時(shí)間都相對(duì)較晚，標(biāo)志性的文件就是2017 年的《中國(guó)STEM 教育白皮書(shū)》。我國(guó)現(xiàn)階段一線(xiàn)城市的中小學(xué)已經(jīng)準(zhǔn)備開(kāi)展STEM科學(xué)課程，但是現(xiàn)階段的相關(guān)教育理念的實(shí)施也只是針對(duì)美國(guó)STEM 教學(xué)案例精彩片段的效仿,沒(méi)有形成自己一套獨(dú)創(chuàng)的STEM 教育模式，對(duì)于其中的核心理念沒(méi)有完全的認(rèn)知,離真正的STEM 科學(xué)課堂教學(xué)還存在一定的差別,加上STEM課堂教學(xué)程序設(shè)計(jì)模式還不全面，所以STEM 一直都不算在中國(guó)真正發(fā)展起來(lái)。一線(xiàn)城市的相關(guān)老師尚且如此,更不用說(shuō)相對(duì)偏遠(yuǎn)區(qū)域的鄉(xiāng)村教育就更加落后，這樣更加不利于家校社的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.2 現(xiàn)階段學(xué)校STEM 科學(xué)教學(xué)資源明顯不足

現(xiàn)階段我國(guó)中小學(xué)校在STEM 教育教學(xué)方面的資源很是匱乏。一是因?yàn)榍啡毕嚓P(guān)的能夠開(kāi)展STEM 科學(xué)課程的老師，二是一些中小學(xué)不具備STEM 文化教育所需要的教育環(huán)境，三是一些中小學(xué)不具備STEM 科學(xué)教學(xué)方面的骨干教師培訓(xùn)和專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)。以上這些外部重要要素深深地影響著STEM教育理念的推動(dòng)，只有解決以上問(wèn)題，然后從根本上推動(dòng)STEM 教育的核心發(fā)展。

2.以多元化為指導(dǎo)開(kāi)展家校社協(xié)同科學(xué)教育

“科學(xué)”是一個(gè)范疇極其寬泛的概念，任何由人類(lèi)發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的客觀(guān)規(guī)律和科技成果都可以被看作是科學(xué)的組成部分?；谶@一基本認(rèn)識(shí)，家校社三方針對(duì)小學(xué)生開(kāi)展的協(xié)同科學(xué)教育應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)體現(xiàn)出多元化的特征，對(duì)課內(nèi)、課外科學(xué)資源進(jìn)行深入而廣泛的挖掘與利用，幫助小學(xué)生形成內(nèi)容豐富、體系完備的科學(xué)知識(shí)和技能體系。

2.1 利用多媒體設(shè)備引入多元科學(xué)知識(shí)

小學(xué)生有著十分強(qiáng)烈的好奇心，一本薄薄的科學(xué)教材是無(wú)論如何也無(wú)法滿(mǎn)足他們的求知欲的。因此，小學(xué)教師除了要做好對(duì)課內(nèi)知識(shí)的優(yōu)質(zhì)講解工作外，還應(yīng)當(dāng)借助多媒體設(shè)備為學(xué)生引入多元的科學(xué)知識(shí)，依托多媒體在信息呈現(xiàn)立體化、直觀(guān)化、生動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)條件，優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)獲取體驗(yàn)，進(jìn)一步打開(kāi)學(xué)生的科學(xué)視野，在豐富學(xué)生科學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備的同時(shí)激發(fā)起他們濃厚的科學(xué)興趣。

例如，對(duì)于“宇宙”等不便于在常規(guī)條件下進(jìn)行直觀(guān)講解的科學(xué)領(lǐng)域，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)資源制作或直接下載現(xiàn)有的教學(xué)視頻并播放給學(xué)生觀(guān)看，通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式向?qū)W生介紹地球在太陽(yáng)系中的位置以及地球和其他太陽(yáng)系行星的公轉(zhuǎn)周期、公轉(zhuǎn)軌道、地表情況等知識(shí)，使學(xué)生對(duì)太陽(yáng)系乃至更大的宇宙范圍形成初步認(rèn)知。

2.2 利用微課資源實(shí)現(xiàn)居家科學(xué)輔導(dǎo)

不少小學(xué)生家長(zhǎng)由于文化水平和專(zhuān)業(yè)知識(shí)等條件的限制，在開(kāi)展居家科學(xué)輔導(dǎo)時(shí)常常會(huì)表現(xiàn)得“心有余而力不足”，無(wú)法形成有力的教育合力。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，小學(xué)教師可通過(guò)微課的形式將有關(guān)課程的教學(xué)重點(diǎn)完整地記錄下來(lái)，連同對(duì)應(yīng)的課件、例題及解析材料一并上傳至家校群文件中，則家長(zhǎng)便可隨時(shí)隨地下載、觀(guān)看、學(xué)習(xí)，以此來(lái)為學(xué)生家長(zhǎng)提供可靠的輔導(dǎo)參考。此外，小學(xué)教師還可將涉及科學(xué)教育方法等方面的資料提供給家長(zhǎng)，以提高家校科學(xué)教育合作的質(zhì)量。

比如，在完成有關(guān)“生物認(rèn)知”這一部分的教學(xué)后，教師可以將在講解過(guò)程中所用到的視頻資源和個(gè)人的講解流程錄制成短視頻分享至家校群中，并可推薦一些諸如《人與自然》、《動(dòng)物世界》等有關(guān)的科普節(jié)目作為家長(zhǎng)的輔導(dǎo)參考。家長(zhǎng)則可利用業(yè)余時(shí)間根據(jù)這些資料檢查子女的科學(xué)學(xué)習(xí)狀況，或者陪孩子一起收看符合其當(dāng)前科學(xué)認(rèn)知水平的科普節(jié)目。

2.3 利用遠(yuǎn)程平臺(tái)完成線(xiàn)上科學(xué)教育

針對(duì)小學(xué)生的科學(xué)教育已經(jīng)成為一項(xiàng)社會(huì)性的工程，因此很多社會(huì)單位也在這一方面投入了很多的資源并形成了相當(dāng)可觀(guān)的建設(shè)成果。從這一點(diǎn)來(lái)看，小學(xué)教師和學(xué)生家長(zhǎng)要善于利用遠(yuǎn)程平臺(tái)來(lái)與社會(huì)科普機(jī)構(gòu)建立起有效的合作關(guān)系，通過(guò)這些平臺(tái)帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展線(xiàn)上科學(xué)學(xué)習(xí)，借助這一便捷的形式快速獲取大量更為專(zhuān)業(yè)的科學(xué)知識(shí)和技能認(rèn)知；與此同時(shí)，社會(huì)科普機(jī)構(gòu)也要注重對(duì)已有資源的線(xiàn)上轉(zhuǎn)移，讓更多的學(xué)生能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的窗口取得有利于自身發(fā)展的科學(xué)學(xué)習(xí)信息。

例如，各地的科技博物館、少年宮等青少年科普機(jī)構(gòu)要開(kāi)設(shè)并不斷完善自己的官方網(wǎng)站、社交平臺(tái)官方賬號(hào)及直播平臺(tái)賬號(hào)，定期發(fā)布、更新科學(xué)宣傳資源；小學(xué)教師和學(xué)生家長(zhǎng)則要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣，常態(tài)性地利用這些內(nèi)容對(duì)學(xué)生做拓展講解，或者和有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)“在線(xiàn)直播”的方式做遠(yuǎn)程互動(dòng)，幫助學(xué)生答疑解問(wèn)。

3.以應(yīng)用化為指導(dǎo)開(kāi)展家校社協(xié)同技術(shù)教育

技術(shù)是人類(lèi)處理一切事務(wù)時(shí)所應(yīng)用的方法和方法性知識(shí)、認(rèn)知的統(tǒng)稱(chēng)，可見(jiàn)這是一個(gè)依托于實(shí)踐應(yīng)用而存在的概念。據(jù)此，在開(kāi)展協(xié)同技術(shù)教育的過(guò)程中，家校社三方都要將主要精力和資源集中到對(duì)學(xué)生的應(yīng)用化指導(dǎo)上來(lái)，有意識(shí)地為學(xué)生創(chuàng)造更多的有助于其通過(guò)實(shí)踐操作來(lái)學(xué)習(xí)技術(shù)、掌握技術(shù)、改良技術(shù)的條件，并逐步引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)到技術(shù)所能帶來(lái)的創(chuàng)造力和執(zhí)行價(jià)值。

3.1 結(jié)合課程內(nèi)容組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是最具有教學(xué)引導(dǎo)性和知識(shí)應(yīng)用性的技術(shù)運(yùn)用形式，同時(shí)也對(duì)小學(xué)生有著很強(qiáng)的吸引力。小學(xué)教師在進(jìn)行相關(guān)課程的教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地結(jié)合課程的具體內(nèi)容、目標(biāo)以及學(xué)生的行為能力和興趣，依托信息資源設(shè)計(jì)、組織一些有趣的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)會(huì)基本的操作技術(shù)和驗(yàn)證方法，并且對(duì)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容做一次深度吸收，同時(shí)還可以幫助學(xué)生形成良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)意識(shí)，進(jìn)而使學(xué)生的技術(shù)學(xué)習(xí)上升到一個(gè)全新的高度。

比如，對(duì)于科學(xué)課中涉及到“植物”這一方面的課程教學(xué)，為了讓學(xué)生了解植物中所存在的毛細(xì)現(xiàn)象，教師可以先借助網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體設(shè)備向?qū)W生展示花莖毛細(xì)實(shí)驗(yàn)的具體流程，而后引導(dǎo)學(xué)生仿照這一實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備一些顏色較淺的花朵和幾瓶不同顏色的深色墨水，讓學(xué)生將花朵分別插入不同的墨水中并靜置在窗臺(tái)上，第二天再觀(guān)察花朵顏色所發(fā)生的變化，最后剪開(kāi)每朵花的莖部看看其中是不是有墨水滲入。

3.2 結(jié)合日?；顒?dòng)引導(dǎo)子女進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)

日常生活無(wú)疑是學(xué)生應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù)處理事務(wù)的絕佳平臺(tái)，同時(shí)也是父母對(duì)子女進(jìn)行居家技術(shù)教育的主要陣地。小學(xué)生家長(zhǎng)可以憑借家校線(xiàn)上交流的手段從教師那里獲悉子女的在校技術(shù)學(xué)習(xí)進(jìn)度和內(nèi)容，而后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源收集到同時(shí)符合學(xué)校教育要求和子女日常生活需要的技術(shù)類(lèi)教學(xué)資源，并鼓勵(lì)子女根據(jù)這些資源開(kāi)展技術(shù)自學(xué)和實(shí)踐嘗試，同時(shí)結(jié)合具體情況給予子女以必要的提示和幫助，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)孩子技術(shù)操作素養(yǎng)的有效提升。

胡煒霞（1975-），女，山西臨汾人，山西師范大學(xué)歷史與旅游文化學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事旅游地理與旅游規(guī)劃方面的研究。

例如，家長(zhǎng)可以根據(jù)教師發(fā)來(lái)的勞動(dòng)課微課資源了解到孩子目前所學(xué)到的關(guān)于烹飪方面的知識(shí)和技能，而后利用一些自媒體平臺(tái)或網(wǎng)站上關(guān)于具體菜品烹飪的教學(xué)視頻，和孩子一起試著燒制這道菜肴，教給孩子如何使用電磁爐或液化氣、如何安排不同調(diào)料的添加順序以及如何準(zhǔn)確地把握“火候”，等等。

3.3 結(jié)合社會(huì)需求面向?qū)W生提供技術(shù)教育資源

針對(duì)學(xué)生的技術(shù)教育務(wù)必要體現(xiàn)出高度的社會(huì)需求迎合性，這是放諸四海而皆準(zhǔn)的道理。據(jù)此，社會(huì)有關(guān)教育機(jī)構(gòu)和單位在與學(xué)校、家庭進(jìn)行協(xié)同技術(shù)教育時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先借助“大數(shù)據(jù)”平臺(tái)以及網(wǎng)絡(luò)信息資源對(duì)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的主要趨勢(shì)和學(xué)生日常學(xué)習(xí)的具體內(nèi)容做充分的了解，結(jié)合這些信息篩選出最具社會(huì)迎合性和學(xué)生課程服務(wù)性的技術(shù)板塊，而后準(zhǔn)備充分的教育資源發(fā)布到線(xiàn)上平臺(tái)上，從而為小學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)成長(zhǎng)注入多元助力。

比如，當(dāng)今各行各業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)對(duì)各類(lèi)程序和軟件的應(yīng)用，那么社會(huì)教育單位就可以結(jié)合小學(xué)信息技術(shù)課程的有關(guān)內(nèi)容，選擇Scratch 這款符合小學(xué)生思維和認(rèn)知能力的編程軟件作為技術(shù)教育對(duì)象，推出關(guān)于Scratch 軟件的基礎(chǔ)使用方法和應(yīng)用方式的線(xiàn)上視頻課程，為教師、家長(zhǎng)和學(xué)生個(gè)人的技術(shù)教育與學(xué)習(xí)提供詳實(shí)信息。

4.以思維化為指導(dǎo)開(kāi)展家校社協(xié)同工程教育

任何一項(xiàng)能被稱(chēng)之為“工程”的活動(dòng)都具有比較復(fù)雜的執(zhí)行元素，這就需要執(zhí)行者具備多種正確的執(zhí)行思維。根據(jù)這一點(diǎn)，家校社三方對(duì)于小學(xué)生的協(xié)同工程教育應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生的工程性思維為主要內(nèi)容，讓學(xué)生在意識(shí)層面獲得參與、開(kāi)展、妥善完成工程性任務(wù)的主觀(guān)條件，并且?guī)椭麄儗⑦@種主觀(guān)條件轉(zhuǎn)化為更具長(zhǎng)遠(yuǎn)作用效力的意識(shí)習(xí)慣。

4.1 以合作思維為核心開(kāi)展課堂工程教育

一如筆者前文所言，工程性活動(dòng)的執(zhí)行元素是比較復(fù)雜的，因此一項(xiàng)工程的有序開(kāi)展必須要依靠團(tuán)隊(duì)的合作才能達(dá)成預(yù)期的目標(biāo)。小學(xué)教師要憑借信息技術(shù)手段和網(wǎng)絡(luò)資源，依托課程實(shí)踐任務(wù)布置給學(xué)生一些群體性的操作任務(wù)，并在這個(gè)過(guò)程中引入小組合作模式，讓學(xué)生根據(jù)自身?xiàng)l件和小組整體的情況以“分工+合作”的形式開(kāi)展任務(wù)實(shí)踐，從而幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到合作的意義并學(xué)會(huì)基本的合作方法，進(jìn)而培養(yǎng)起學(xué)生良好的合作思維。

例如，對(duì)于小學(xué)科學(xué)課中涉及到“聲音”這一方面知識(shí)學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)，教師可以選擇“聲音在不同材質(zhì)中的傳播”作為實(shí)驗(yàn)主題，事先為學(xué)生準(zhǔn)備鐵棒、木棒和小水槽等用品，而后在課堂正式開(kāi)始時(shí)引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)看有關(guān)實(shí)驗(yàn)的視頻資料，將學(xué)生分成若干個(gè)三人小組并要求每組成員分別負(fù)責(zé)一種材質(zhì)的聲音傳播實(shí)驗(yàn)操作，共同探究不同材質(zhì)對(duì)聲音音色以及傳播速度的影響。教師還可將學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄成視頻共享至家校群，為家長(zhǎng)的后續(xù)居家教學(xué)提供參考。

4.2 以目的思維為核心開(kāi)展家庭工程教育

比如，家長(zhǎng)可以從一些科普公眾號(hào)中選擇“法老之蛇”這一趣味實(shí)驗(yàn)的視頻播放給孩子看，讓孩子為實(shí)驗(yàn)中的神奇現(xiàn)象所吸引，并鼓勵(lì)孩子試一試?yán)靡曨l中所提及的材料準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，很多孩子因?yàn)檎莆詹缓迷系挠昧虾图訜岬臏囟榷鵁o(wú)法取得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，這時(shí)家長(zhǎng)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索到這一實(shí)驗(yàn)所涉及的反應(yīng)原理并解釋給孩子，讓孩子結(jié)合課內(nèi)所學(xué)做出步驟與原料用量的調(diào)整，最終取得理想的成效。

4.3 以務(wù)實(shí)思維為核心開(kāi)展社會(huì)工程教育

所有工程的設(shè)立和推進(jìn)都是為了解決一項(xiàng)既存的問(wèn)題或者迎合某種現(xiàn)實(shí)需要，可見(jiàn)“務(wù)實(shí)性”便是工程教育中必須要體現(xiàn)出的一個(gè)特點(diǎn)。社會(huì)教育單位在開(kāi)展工程教育時(shí)，要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息和“大數(shù)據(jù)”資源，精準(zhǔn)地分析出當(dāng)前社會(huì)所面臨的主要問(wèn)題和體現(xiàn)出的主要需求，并在資源的制作當(dāng)中明確體現(xiàn)出教育內(nèi)容和服務(wù)對(duì)象之間的直接聯(lián)系，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)同步形成鮮明的務(wù)實(shí)思維。

例如，科技教育機(jī)構(gòu)可以結(jié)合目前盛行的“環(huán)保理念”，以“水質(zhì)凈化”為主題制作系列主題教育課程，依托線(xiàn)上授課的方式向小學(xué)生介紹各類(lèi)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)和技能，并提供具有AI 成像效果的仿真實(shí)驗(yàn)資源，使學(xué)生能夠進(jìn)行線(xiàn)上虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，同時(shí)還可通過(guò)多端口共享的形式與學(xué)校教師、學(xué)生家長(zhǎng)進(jìn)行三維聯(lián)動(dòng)。

5.以生活化為指導(dǎo)開(kāi)展家校社協(xié)同數(shù)學(xué)教育

和STEM 教育中的其他模塊相比，數(shù)學(xué)無(wú)疑是小學(xué)生最為熟悉的一個(gè)部分，也是在日常生活中最能為小學(xué)生所頻繁接觸到的一種知識(shí)元素。所以，家校社針對(duì)小學(xué)生的數(shù)學(xué)協(xié)同教育也要緊緊圍繞生活化的主題來(lái)進(jìn)行，將生活中所包含的數(shù)學(xué)知識(shí)、技能準(zhǔn)確而靈活地提煉、呈現(xiàn)給學(xué)生，并引導(dǎo)他們建立起數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和生活應(yīng)用之間的橋梁，幫助其獲得更有質(zhì)感的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

比如，教師可以結(jié)合“統(tǒng)計(jì)”方面的課程布置給學(xué)生一些調(diào)查性的任務(wù)，讓他們?cè)诠?jié)假日在家長(zhǎng)的陪同下以實(shí)地走訪(fǎng)或網(wǎng)絡(luò)信息搜集等方式整合一些必要的數(shù)據(jù)，并制作成對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖表來(lái)反映不同主題的社會(huì)信息。

結(jié)束語(yǔ)

教育的本質(zhì)并不是單一、僵化的知識(shí)灌輸，而是建立在多元基礎(chǔ)上的知識(shí)體系構(gòu)建和能力、意識(shí)素養(yǎng)的培養(yǎng)，是引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)綜合化成長(zhǎng)的事業(yè)。小學(xué)教師、學(xué)生家長(zhǎng)及社會(huì)各界應(yīng)當(dāng)深刻認(rèn)識(shí)并努力踐行這一理念，不斷加大對(duì)STEM教育的研究和執(zhí)行力度，依托信息技術(shù)手段和平臺(tái)開(kāi)展協(xié)同教育，圍繞科學(xué)教育、技術(shù)教育、工程教育和數(shù)學(xué)教育四大主題采取高質(zhì)量、多角度、強(qiáng)協(xié)調(diào)性的合作措施，引導(dǎo)學(xué)生的應(yīng)用知識(shí)和技能實(shí)現(xiàn)快速積累和長(zhǎng)效掌握，從而為學(xué)生日后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)發(fā)展和綜合成長(zhǎng)打下穩(wěn)固的基礎(chǔ)。