STEM視域下信息技術(shù)教學的五“融”策略

陳蓉

摘要：本文從STEM視域出發(fā)，論述了項目式學習與教材內(nèi)容的融合、多個知識點與技術(shù)手段的融通、多學科思維方法與策略的互融、創(chuàng)意物化與解決實際問題交融、校內(nèi)學習與校外實踐活動相融等五種融合的教學策略，以期能夠創(chuàng)新信息技術(shù)課堂教學方式，提升學生的學科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);STEM教育;融合;教學策略

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）08-0037-03

如今，技術(shù)素養(yǎng)（TL）成為21世紀的人們需要具有的最重要的素養(yǎng)之一。那么，在小學階段唯一指向技術(shù)的信息技術(shù)學科，將如何變革呢？筆者認為，可在STEM視域下，以學生為中心，以實際問題為導向，以解決問題為目標，在項目式學習中融合信息技術(shù)，進行課堂創(chuàng)新性教學。筆者通過實踐，總結(jié)出了以下五“融”策略。

● 一融：項目式學習與教材內(nèi)容的融合

建立項目式學習主題融合教材，跨學科地解決問題，是培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的有效途徑。因此，筆者所在學校開發(fā)了以“風箏飛行探秘”為項目主題的STEM課程，信息技術(shù)課程圍繞該項目展開融合教學（如下表）。

首先，要求學生根據(jù)項目確定的主題上網(wǎng)查找、收集相關(guān)資料。本環(huán)節(jié)的學習源于項目學習的真實需求，所以學生能夠主動地參與到學習過程中，為解決真實性任務(wù)而主動求知。

其次，要求學生將格式多樣的資料統(tǒng)一版式。筆者將教材中涉及Word文本格式與段落格式的設(shè)置、圖形的繪制、表格的插入等內(nèi)容融入到項目學習中，把信息技術(shù)作為解決問題的一種手段，使學習內(nèi)容呈現(xiàn)遞進性與完整性。這些知識的學習，源于真實的學習需求，更好地促進了學生對知識的遷移與應(yīng)用，全面提升了學生的核心素養(yǎng)。

● 二融：多個知識點與技術(shù)手段的融通

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用普及，單一的技術(shù)已不能滿足人們解決問題的需求，多種知識與技術(shù)手段的融合運用成為一項必備的技能。為了適應(yīng)現(xiàn)代社會的需求，信息技術(shù)課堂也需要營造多個知識與技術(shù)融通的環(huán)境，將散狀的知識聯(lián)系在一起，成為一個具有關(guān)聯(lián)性的知識結(jié)構(gòu)，使學生形成在任務(wù)的牽引下靈活選取、使用不同技術(shù)的能力，不斷提升學生的邏輯思維能力、解決問題的創(chuàng)新能力、與同伴之間的協(xié)作能力，以及自我實現(xiàn)的激勵能力。

第一，橫向聯(lián)系散狀知識點，整體策劃教學內(nèi)容。例如，四年級的電子板報制作，教材是按“文字編輯（文字、段落、特殊符號）——圖形編輯（圖片、藝術(shù)字、文本框、圖形、剪貼畫、結(jié)構(gòu)圖）——主題設(shè)計（模板、封面、書簽）——表格——板報設(shè)計與制作”的順序編排的，是從局部到整體的設(shè)計，但這樣的設(shè)計使得知識點零散，不利于學生整體思維的培養(yǎng)。為了解決這個問題，筆者將散狀知識點橫向聯(lián)系，重新規(guī)劃整體教學內(nèi)容。首先，明確總?cè)蝿?wù)——制作電子板報;其次，根據(jù)總?cè)蝿?wù)確立主題;再次，根據(jù)主題設(shè)計版面，在這個過程中逐步學習圖形編輯的相關(guān)技能;最后，運用文本框結(jié)合文字段落的編輯完成文本的排版。這樣的設(shè)計從整體到局部，更有利于學生整體思維的培養(yǎng)，而且指向明確，實現(xiàn)了知識與技能的融通。

第二，挖掘教材的內(nèi)在聯(lián)系，實現(xiàn)軟件縱向互補。在電子板報制作中，大多數(shù)教師會在課前給學生準備一些圖片素材，在教學時僅要求學生使用板報制作的基礎(chǔ)軟件Word。在融合教學中，筆者不再給學生提供素材，而是要求學生運用Word、畫圖、上網(wǎng)查找資料等多種方法提前準備創(chuàng)作素材，促使學生從單一的技術(shù)使用逐步拓展到跨任務(wù)的活動中。這樣不僅培養(yǎng)了學生解決問題的能力及數(shù)字化環(huán)境中的批判思維，而且為他們提供了更多的獲得新技能的機會。

第三，采用學以致用的原則，支持教與學的過程。技術(shù)具有學科領(lǐng)域與教育技術(shù)兩個范疇的特點。例如，制作板報的過程，既是學生學習Word的過程，又是Word支持板報制作的過程，二者相輔相成，使學生在融會貫通中達到學以致用。

● 三融：多學科思維方法與策略的互融

真實問題的不確定性與復雜性，會迫使學生運用多學科知識、概念、原理和思維方法來共同解決問題。因此，真實性問題的營造非常關(guān)鍵，在STEM視域下，教師可以從生活中選取，也可以從各學科知識中探尋交叉點，如通過3D建模、編程設(shè)計、人工智能設(shè)計、數(shù)字化作品等方式營造綜合運用各學科知識的環(huán)境，將學科知識轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的綜合性問題，進而培養(yǎng)學生思維的靈活性、多樣性與創(chuàng)造性。

例如，在小學三年級數(shù)學中有如何判斷平年、閏年的內(nèi)容，要解決此類問題，首先要判斷年份是否為100的倍數(shù)，如果是就除以400來判斷，如果不是就除以4來判斷。這樣的思維過程與信息技術(shù)中的編程思維類似，因此，教師可以將此內(nèi)容轉(zhuǎn)化成編程教學的現(xiàn)實問題，通過繪制流程圖來解決數(shù)學問題，打破學科間的界限，在實現(xiàn)學科間融合的同時，提升學生運用跨學科方法解決問題的能力。

● 四融：創(chuàng)意物化與解決實際問題交融

STEM教育要求學生運用跨學科的知識和方法來解決實際問題，提高學生的創(chuàng)新能力、批判性思維和創(chuàng)造力，促進學生的全面發(fā)展，而信息技術(shù)為創(chuàng)意物化解決問題提供了強有力的技術(shù)支持。

1.制作數(shù)字作品解決問題提升創(chuàng)造力

STEM教育是基于項目的學習，涉及多個學科不同角度的探究，教師通過選擇常見的數(shù)字化工具創(chuàng)作作品，創(chuàng)造性地解決問題，可以讓具有數(shù)字創(chuàng)作特長的學生有發(fā)揮和展示的平臺，同時能為學生提供不同視角的探究渠道，使項目的研究更立體化，使學生形成主動參與學習的內(nèi)驅(qū)力，提升創(chuàng)新作品的能力。例如，在教授筆者所在學校五年級人文技術(shù)類課程“家鄉(xiāng)情緣”時，筆者通過Logo up 3D建模軟件設(shè)計、制作閩南古厝，從三維空間的視角進行代碼編程，通過3D打印作品創(chuàng)作的形式彌補手工制作的不足，讓學生全面、立體地了解閩南古厝的布局及建筑特點，大大提升了學生的創(chuàng)造力。

2.營造數(shù)字化學習環(huán)境提升學習力

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化學習資源不斷豐富，學習方式更加多樣化與多元化。作為教師，要營造豐富的數(shù)字化學習環(huán)境，讓學生體驗數(shù)字化學習的樂趣，使其通過實踐操作熟練使用信息技術(shù)環(huán)境下的學習工具與平臺，獲取有效的學習資源，開展自主、合作的學習，并能運用信息技術(shù)創(chuàng)造性地解決問題，提升學習力。例如，在“風箏飛行探秘”STEM項目學習中，筆者將制作風箏的材料的網(wǎng)購鏈接推送給學生，讓學生進入網(wǎng)站自行挑選、購買，這樣不僅讓學生了解了網(wǎng)絡(luò)交易的基本常識與方法，還為創(chuàng)意物化提供了技術(shù)保障，有效培養(yǎng)了學生適應(yīng)數(shù)字化環(huán)境的能力。

● 五融：校內(nèi)學習與校外實踐活動相融

目前，信息技術(shù)課程每周一課時的現(xiàn)狀，已遠遠不能滿足信息技術(shù)教育的需求，如何在學校原有課程的基礎(chǔ)上進一步拓展信息技術(shù)學科教育的渠道呢？筆者認為，教師可向課外要時間，向社會尋求力量，積極探索課內(nèi)外延伸、學科間整合、校內(nèi)外相融的教學模式。

例如，筆者在三、四年級信息技術(shù)課的基礎(chǔ)上，與綜合實踐活動課程融合，開設(shè)以3D打印為基礎(chǔ)的普及性課程“家鄉(xiāng)情緣”，探尋跨學科融合的教學模式，并以此為基礎(chǔ)，與校外機構(gòu)合作開設(shè)3D創(chuàng)客社團，豐富學生的課外學習生活;組織學生開展以“愛環(huán)保，愛創(chuàng)造”“探尋閩南古厝”等為主題的夏令營活動，帶領(lǐng)學生走進社區(qū)、工廠、博物館等場所，通過一系列豐富多彩的研學活動，助力學生獲取更加豐富的創(chuàng)作元素，幫助學生從科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學等多學科角度探究項目設(shè)計背后的秘密，從而尋找到解決問題的新思路、新方法，促進學生進行知識的應(yīng)用與遷移，有效解決真實世界的各類復雜問題，提高綜合實踐的能力。此外，學校還組織學生參加各類創(chuàng)客大賽，為學生創(chuàng)新創(chuàng)造的成果提供展示的舞臺及實現(xiàn)自我價值的平臺。這樣的層層銜接與遞進，讓校內(nèi)、校外的學習串成一線，將STEM教育、創(chuàng)客教育、研學旅行、競賽融為一體，探索出新形勢下校內(nèi)校外相融的教學模式。

參考文獻：

[1]羅伯特·M·卡普拉羅，瑪麗·瑪格麗特·卡普拉羅，詹姆斯·R·摩根.基于項目的STEM學習：一種整合科學、技術(shù)、工程和數(shù)學的學習方式[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔纾?016：103.

[2]張凱敏，李逍逍，林苑.基于“送餐機器人”的STEAM單元教學任務(wù)設(shè)計與課例分析[J].教育信息技術(shù)，2019（03）：63-66.

[3]羅澤碧.基于項目的STEM學習研究[J].貴陽學院學報，2019（04）：16-19.

[4]鄭葳.中國STEAM教育發(fā)展報告[M].北京：教育科學出版社，2019：88+127.

[5]沈書生，王蕾.中小學創(chuàng)客教育與學生學習力的構(gòu)建[J].中國信息技術(shù)教育，2017（01）：4-11.

[6]中華人民共和國教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/201710/t20171017_316616.html.

[7]李克東，李穎.STEM教育與跨學科課程整合[J].教育信息技術(shù)，2017（10）：05-12.

[8]李蘭.數(shù)字化學習在中學信息技術(shù)教育教學中的應(yīng)用[J].中小學教學研究，2006（04）：58.