基于STEM中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)實(shí)踐研究

文/韶關(guān)市中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 曹 斌

一、STEM教育理念

STEM源于1986年，由美國國家科學(xué)委員會提出。我國對STEM教育研究起步比較晚，但發(fā)展較快，近幾年來，我國教育專家對STEM教育的研究越來越多，發(fā)展STEM加各種學(xué)科的教育得到了社會廣泛的認(rèn)可，國內(nèi)對STEM教育的研究熱度也一路飆升，成為了當(dāng)前教育教學(xué)改革的一股潮流。

STEM的核心教育理念是要把科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等知識整合起來，是多學(xué)科知識融合的教育，是綜合性的教育模式，它具有跨學(xué)科性、體驗(yàn)性、現(xiàn)實(shí)性、協(xié)作性的特點(diǎn)。它能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生動手能力，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、提升學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力具有重要作用。STEM能夠讓學(xué)生掌握本課程專業(yè)知識外還能夠接觸其他學(xué)科的知識，提升靈活解決各種實(shí)際問題能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考習(xí)慣，提高科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

二、中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)現(xiàn)狀

(一)課程內(nèi)容固化

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱中明確指出教學(xué)目標(biāo)主要圍繞計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識、操作系統(tǒng)、熟悉應(yīng)用辦公軟件、網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用等知識點(diǎn)進(jìn)行教育教學(xué)，使學(xué)生具有利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決學(xué)習(xí)、工作、生活中常見的計(jì)算機(jī)問題的能力。讓學(xué)生能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析處理信息的同時，逐漸養(yǎng)成獨(dú)立思考、主動探究的行為習(xí)慣，養(yǎng)成良好的信息素養(yǎng)。同時，該課程在知識結(jié)構(gòu)上也覆蓋了專業(yè)技能考證的知識點(diǎn)。筆者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程存在許多問題：一是課程教學(xué)內(nèi)容過于單一，知識點(diǎn)內(nèi)容固化，只是流水線般讓學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的操作，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、具有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)習(xí)慣和態(tài)度。二是計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程內(nèi)容針對性不強(qiáng)，中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用是中職一年級必修的一門公共基礎(chǔ)課，每所學(xué)校不同專業(yè)對計(jì)算機(jī)掌握的程度要求不一樣，目前的課程對每個專業(yè)的針對性不夠強(qiáng)，無法進(jìn)行差異化教學(xué)。

(二)教學(xué)模式落后

目前中職學(xué)校開設(shè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)中，教師多數(shù)采用傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學(xué)模式，學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中大多處于被動的地位。傳統(tǒng)的教學(xué)模式雖然可以在短時間內(nèi)提高學(xué)生掌握技能知識的水平，但這種教學(xué)模式學(xué)生只能夠被迫地學(xué)習(xí)，壓抑了學(xué)生的主動性，這種教學(xué)模式約束了學(xué)生思維空間，阻斷了學(xué)生獨(dú)立思考的能力，影響學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的熱情。很顯然，傳統(tǒng)落后的教育模式無法擔(dān)負(fù)起對具有創(chuàng)新創(chuàng)新性的技能型人才培養(yǎng)的重?fù)?dān)。

(三)教學(xué)評價單一

中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用的評價模式主要還是以學(xué)生的理論考試成績和實(shí)操成績?yōu)橹?。以分?jǐn)?shù)為結(jié)論的評價模式是傳統(tǒng)的評價模式，這種評價模式強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價，無法對學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程作出客觀、全面的評價，不利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中糾正學(xué)習(xí)習(xí)慣，不利于學(xué)生的發(fā)展。另外，中職除了升學(xué)率外，更重要的是學(xué)生就業(yè)率的指標(biāo)，學(xué)生就業(yè)率的提高對職業(yè)教育服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中職學(xué)生的就業(yè)率其實(shí)和學(xué)生的成績關(guān)聯(lián)不大，其實(shí)更多的企業(yè)希望招聘具有創(chuàng)新創(chuàng)造、獨(dú)立思考能力的學(xué)生。如果僅僅以成績評價中職學(xué)生的好壞，無法讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生共鳴。在中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用的教育教學(xué)中，應(yīng)該更注重學(xué)生思考能力、科學(xué)素養(yǎng)、綜合素質(zhì)的評價，這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵其個性化發(fā)展，讓評價模式發(fā)揮真正的價值。

三、STEM理念在中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)的實(shí)踐

(一)開發(fā)基于STEM的計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)課程

課程基于STEM的教育理念，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科之間的融合，要求教師在開發(fā)課程中要與其他學(xué)科教師加強(qiáng)溝通聯(lián)系，共同在計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)中滲透其他學(xué)科的內(nèi)容，進(jìn)一步豐富計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程內(nèi)容，把科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科融入教學(xué)中，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓展掌握其他學(xué)科知識點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容的多樣性和綜合性。因此，教師需要挖掘各種資源，擴(kuò)展課程內(nèi)容，豐富學(xué)生的知識儲備。

教師可通過在計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué)中創(chuàng)設(shè)科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)問題的情景，構(gòu)建主義理論認(rèn)為知識是可以情景化、問題化的，形象生動的情景和問題能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極探索。教師可在教學(xué)中有意引入真實(shí)世界的問題，并以此為框架，為學(xué)生搭建出各種真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，將枯燥的計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識還原于豐富多彩的真實(shí)情境中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，讓學(xué)生通過對情境性問題的解決，掌握計(jì)算機(jī)技能和體驗(yàn)真實(shí)的場景，在學(xué)習(xí)中獲得成長。例如：教師可以通過讓學(xué)生在掌握EXCEL表格的制作過程中，通過課程內(nèi)容設(shè)置，講述臺風(fēng)產(chǎn)生的科學(xué)現(xiàn)象，讓學(xué)生掌握某沿海城市近期的溫度、濕度、氣壓值等各種天氣數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析有關(guān)環(huán)境因素對臺風(fēng)產(chǎn)生的影響，要求學(xué)生通過EXCEL建立計(jì)算機(jī)表格及圖形對有關(guān)環(huán)境因素進(jìn)行分析，形成臺風(fēng)產(chǎn)生與各環(huán)境因素之間的聯(lián)系并得出結(jié)論。通過跨學(xué)科學(xué)習(xí)，讓學(xué)生除了掌握計(jì)算機(jī)的基本應(yīng)用外，同時還對學(xué)生的科學(xué)、數(shù)學(xué)等分析能力進(jìn)行了訓(xùn)練與培養(yǎng)，為豐富學(xué)生的知識面，提高學(xué)生綜合素質(zhì)起到重要作用。

STEM教育注重的是學(xué)習(xí)的過程和實(shí)踐，知識和能力的培養(yǎng)同等重要。教師在基于STEM計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程內(nèi)容上更需要增加學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)，創(chuàng)建情境化課程，要不斷設(shè)置觀察、實(shí)驗(yàn)、探究、創(chuàng)作等問題，讓學(xué)生經(jīng)歷“學(xué)習(xí)-思考-解決問題-再學(xué)習(xí)-再思考-再解決問題”的過程，這樣既使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識，還讓學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識的同時感受其他學(xué)科知識的重要性，從而把抽象的計(jì)算機(jī)知識與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來。

STEM教育同樣注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作協(xié)調(diào)能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中互相幫助、互相啟發(fā)，因此，教師在STEM課程上需要建立學(xué)生以小組為單位的任務(wù)，要求學(xué)生進(jìn)行小組分工合作，每個成員完成收集、分析數(shù)據(jù)、小組討論，有助于學(xué)生之間進(jìn)行思維碰撞，進(jìn)而促進(jìn)掌握計(jì)算機(jī)和其他學(xué)科知識，培養(yǎng)其協(xié)助能力的培養(yǎng)。

我們應(yīng)在中職計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用教學(xué)中探索STEM教育模式，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，開發(fā)出和學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活密切相關(guān)的教學(xué)課程及活動型、生成型、問題解決情境和問題設(shè)計(jì)的教學(xué)資源。使教學(xué)課程及教學(xué)資源呈現(xiàn)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)活動的開展高度的一致，主要培養(yǎng)中職學(xué)生四個方面的素養(yǎng)：一是科學(xué)素養(yǎng)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識和其他學(xué)科知識的整合(如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)、邏輯學(xué)等)來學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識，理解計(jì)算機(jī)科學(xué)；二是技術(shù)素養(yǎng)，培養(yǎng)中職學(xué)生的計(jì)算機(jī)理論體系的理解和評價能力；三是工程實(shí)踐素養(yǎng)，培養(yǎng)中職學(xué)生操作計(jì)算機(jī)的實(shí)踐能力，能夠用標(biāo)準(zhǔn)化的方式處理計(jì)算機(jī)應(yīng)用的有關(guān)事務(wù)；四是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型素養(yǎng)，培養(yǎng)中職學(xué)生發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決計(jì)算機(jī)實(shí)際問題的能力。

(二)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)活動

目前，絕大多數(shù)中職學(xué)生都是從初中畢業(yè)進(jìn)來學(xué)校學(xué)習(xí)的，初中階段的信息技術(shù)課程都是以教師教授知識為主，學(xué)生過分被動學(xué)習(xí)。師生大多重視結(jié)果而忽略了過程，忽視了培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)的理性思維和科學(xué)的探究方式，造成中職學(xué)生主動學(xué)習(xí)意愿不強(qiáng)、基礎(chǔ)知識薄弱、創(chuàng)新能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀，但這些學(xué)生具有思維活躍、動手能力較強(qiáng)的特點(diǎn)。因此，根據(jù)中職學(xué)生的特點(diǎn)及STEM教育模式需要引入多學(xué)科的特性，需要教師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念。將學(xué)生放在整個教學(xué)過程的主體地位，把更多的主動權(quán)交給學(xué)生，以學(xué)生為中心，教師充當(dāng)組織者和協(xié)助者，樹立學(xué)生解決問題意識，鼓勵學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)。教師在課堂上通過支架式、拋錨式、隨機(jī)進(jìn)入式等教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生思考分析問題，以教師設(shè)置的各種科學(xué)、工程實(shí)踐、數(shù)學(xué)模型案例為切入點(diǎn)，讓學(xué)生分享問題觀點(diǎn)，可通過探究式、小組活動等形式開展課程教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在課堂上教學(xué)講授的知識要盡量精細(xì)及針對性強(qiáng)，剩下的課堂時間讓學(xué)生進(jìn)行教學(xué)游戲、討論及反思互動，幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的態(tài)度及探究能力，拓寬豐富學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生自信心和自主學(xué)習(xí)、相互合作的能力，并養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和實(shí)操能力。

(三)建立一體兩翼教學(xué)評價機(jī)制

教學(xué)評價是對教育教學(xué)效果的評價，構(gòu)建一個客觀、科學(xué)、多元化的教學(xué)評價體系對于提高教育教學(xué)質(zhì)量有著重要意義?；赟TEM教育應(yīng)建立一體兩翼的評價體系，一體指的是構(gòu)建以學(xué)生為評價主體，兩翼指的是計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識的評價體系和科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)知識評價體系，作為基于STEM的教學(xué)模式，除了需要建立掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識的評價體系，還要重點(diǎn)關(guān)注評價學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程及數(shù)學(xué)上解決問題的能力。STEM教學(xué)評價不同于傳統(tǒng)的教學(xué)評價方式，因此要進(jìn)行多維度多層面的評價體系，并且要以學(xué)生學(xué)習(xí)中運(yùn)用所學(xué)知識解決項(xiàng)目和問題的過程性評價為主，考試等總結(jié)性評價為輔，形成面向?qū)W習(xí)過程的評價。STEM評價主體除了教師參與評價外，應(yīng)該融入學(xué)生自評、互評等環(huán)節(jié)，及時為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提供建設(shè)性的反饋意見。構(gòu)建好計(jì)算機(jī)專業(yè)知識和擴(kuò)展知識評價體系這兩雙翅膀，以學(xué)生為主體，共同促進(jìn)學(xué)生的成長。

綜上所述，中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程通過與STEM教育理念的相互融合，可以不斷地創(chuàng)新計(jì)算機(jī)應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容和方法。教師需要突破傳統(tǒng)教育教學(xué)理念思維的限制，優(yōu)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程內(nèi)容，結(jié)合多樣化的教學(xué)方式，構(gòu)建全新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用課堂。通過STEM理念進(jìn)行教學(xué)，對學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識和培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)有著重要意義，為提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和態(tài)度奠定了基礎(chǔ)。