IRIS模式促進(jìn)STEAM教學(xué)區(qū)域均衡發(fā)展

◇霍 斌（江蘇：常熟市任陽中心小學(xué)）

IRIS 模式，即引言（Introduction），閱讀（Reading），探究（Inquiry），分享（Sharing），是一種全新的信息科技學(xué)科STEAM 教學(xué)流程和方式。在農(nóng)村小學(xué)的STEAM 教育中，學(xué)生通常面臨著真實、復(fù)雜且多階段的問題。這些問題有的與學(xué)生實際生活中可能遇到的問題相似，有的問題則往往結(jié)構(gòu)不良，包含許多未知、模糊的成分。解決這些問題需要學(xué)生具備一系列的知識和技能，例如觀察、推理、搜集、整理、分析信息等。同時，這些問題也具有多階段性，在學(xué)科教材中都沒有給出需要的全部信息，學(xué)生需要進(jìn)行研究、發(fā)現(xiàn)新的材料，并根據(jù)已知信息做出判斷和決策。學(xué)生往往需要花費(fèi)一個星期或更長時間來解決這些問題。通過這樣的問題解決過程，學(xué)生在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而實現(xiàn)創(chuàng)新，提升創(chuàng)新素養(yǎng)。

地處農(nóng)村的信息科技STEAM 教學(xué)，存在著許多實際問題。農(nóng)村小學(xué)在實際工作中受專業(yè)師資、學(xué)校管理等因素的影響，并不能發(fā)揮相關(guān)教學(xué)技術(shù)裝備的最大效用，需要提高各種裝備的適用性，造成STEAM 教學(xué)的區(qū)域均衡發(fā)展困難?；诖?，本文探討了基于IRIS 的農(nóng)村信息科技STEAM 教學(xué)區(qū)域均衡發(fā)展策略。

一、IRIS模式助推STEAM教學(xué)

IRIS 模式是一種全新的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)操作流程，旨在幫助教師更加高效地進(jìn)行教學(xué)。通過這種方法，教師能夠更好地規(guī)劃課程、組織課堂活動，并且將重點放在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程上。因此，IRIS模式被認(rèn)為是教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計和教學(xué)具體操作中的一種創(chuàng)新方式。由于農(nóng)村學(xué)生遠(yuǎn)離城區(qū)，對當(dāng)下最新的信息科技知識了解較少，學(xué)習(xí)起點相對較低，采用這種方式可以幫助農(nóng)村學(xué)生更好地理解理論知識，并且將知識應(yīng)用到實際操作中，提高學(xué)習(xí)效果。

引入相關(guān)理論知識。教師通過簡單地講解或展示，介紹相關(guān)的理論知識，由學(xué)生閱讀理解形成初步認(rèn)知。例如，對機(jī)器人運(yùn)作原理的介紹、對3D 打印技術(shù)的簡單解釋等等。這有助于學(xué)生理解實踐過程中需要經(jīng)過哪些步驟，以及為什么要這樣做。

進(jìn)一步深入理論知識。在學(xué)生開始實踐之前，教師也可以深入講解一些更細(xì)節(jié)的知識，如機(jī)器人的不同舵機(jī)電路元件的具體功能、不同零件的材料的性質(zhì)與特點等等。這樣，可以使學(xué)生更好地理解實踐過程中出現(xiàn)的一些問題，也能更好地從理論上解決這些問題。

讓學(xué)生自行設(shè)計項目。一旦學(xué)生掌握了相關(guān)的理論知識，教師可以讓學(xué)生自行設(shè)計一個項目，如制作一個機(jī)器人或使用3D 打印機(jī)打印出一個物品。在這一階段，學(xué)生需要獨立思考、確定材料和工具，并試圖解決可能出現(xiàn)的問題。在學(xué)生準(zhǔn)備好之后，教師應(yīng)該提供必要的指導(dǎo)和支持，并確保場地的安全。一旦學(xué)生開始實踐，教師可以為他們提供所需的設(shè)備和工具，并在需要時給予指導(dǎo)和幫助。在學(xué)生實踐的過程中，教師應(yīng)該密切關(guān)注他們的進(jìn)展，并鼓勵他們不斷嘗試與探索。如果學(xué)生遇到困難，教師可以幫助他們找到解決問題的方法，并給予支持和鼓勵。在學(xué)生完成任務(wù)后，教師可以與他們一起反思和總結(jié)，以加深對計算思維概念的理解。

需要注意的是，在學(xué)生進(jìn)行實踐的過程中，教師需要盡可能地保持不干預(yù)、不強(qiáng)制的態(tài)度。學(xué)生應(yīng)該有自主選擇問題解決方案的權(quán)利，并從失敗中學(xué)習(xí)。然而，教師也應(yīng)該及時介入，防止學(xué)生陷入無法解決的問題中。在整個過程中，教師應(yīng)該保持開放、耐心和支持的心態(tài)，幫助學(xué)生發(fā)揮他們的潛力并實現(xiàn)自己的目標(biāo)。

分享和總結(jié)。當(dāng)完成實踐后，教師可以與學(xué)生一起回顧實踐過程中所遇到的問題和解決問題應(yīng)具備的技能，并對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評估。可以討論哪些方面需要進(jìn)一步改進(jìn)和增強(qiáng)、哪些方面已經(jīng)取得了成功和提高。此外，小組推薦一名成員分享本次實踐的經(jīng)驗和收獲，這將有助于其他學(xué)生更好地理解實踐的目的和重要性。這個過程，也可以幫助學(xué)生加深對實踐的理解和體驗，從而更好地應(yīng)用所學(xué)知識和技能。這種反思和分享的過程可以是一個持續(xù)的循環(huán)，有利于學(xué)生在下一次實踐中更加成功，并不斷地提高他們的實踐技能和經(jīng)驗。因此，確保在實踐之后進(jìn)行充分的反思和分享是非常重要的。

STEAM 教育要求跨學(xué)科連接，但許多制作需要用到信息技術(shù)平臺，如3D 制作、機(jī)器人教育、Scratch 創(chuàng)作等。STEAM 課程實施既然要用到這些軟件平臺，那么學(xué)生在完成目標(biāo)的同時，也就要進(jìn)行大量的思維活動，包括數(shù)學(xué)思維、工程思維、科學(xué)思維等。STEAM 課程重視制作過程，完全可以在追問來源、解析思想、剖析原理、遷移知識、衍生應(yīng)用中培養(yǎng)和提升學(xué)生的計算思維，而且這都是直接有效的。學(xué)生通過計算思維的訓(xùn)練，他們的思維技巧、創(chuàng)意表達(dá)、解決問題能力都能得到長足發(fā)展。

二、基于IRIS模式的STEAM 教學(xué)對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)

計算思維是小學(xué)信息科技學(xué)科四個核心素養(yǎng)中最重要的一環(huán)，目的是培養(yǎng)學(xué)生如何像計算機(jī)科學(xué)家一樣思維。它源自計算機(jī)科學(xué)，目前全世界對計算思維的研究尚在不斷完善之中，有多種解讀解構(gòu)。STEAM 課程的重點在于通過點滴積累，激發(fā)思維能力的全面發(fā)展，也與計算思維的培養(yǎng)密切相關(guān)。在“引言—閱讀—探究—分享”的IRIS 的模式下，教師倡導(dǎo)“由閱讀走向?qū)嵺`”，強(qiáng)調(diào)由知而行、知中有行。一方面，在IRIS模式下，學(xué)生的活動從閱讀中發(fā)現(xiàn)問題，引出主題，進(jìn)而實踐，收獲成功，分享成果；另一方面，學(xué)生在STEAM 課程學(xué)習(xí)過程中還會發(fā)現(xiàn)新的問題，問題產(chǎn)生后，又會促進(jìn)閱讀和探究的進(jìn)行，這是一個不斷迭代的良性學(xué)習(xí)過程，也是一種螺旋式上升的學(xué)習(xí)過程，還是不斷提升學(xué)生思維能力的過程。

計算思維在農(nóng)村小學(xué)STEAM 課程教學(xué)中深入研究，能深化對教材的研究和開發(fā)，初步形成具有農(nóng)村特色的STEAM 課程教學(xué)體系，有利于實現(xiàn)信息科技課堂從技術(shù)化教學(xué)向思維化教學(xué)轉(zhuǎn)型，獲得事半功倍的效果。在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展環(huán)境中，計算思維被認(rèn)為是一種非常重要的能力。雖然信息科技課程通常被視為培養(yǎng)計算思維的最佳途徑，但在農(nóng)村地區(qū)的學(xué)校中，由于缺乏足夠的裝備與師資，信息科技課程并不能全面地促進(jìn)學(xué)生的計算思維發(fā)展。實際上，計算思維早在計算機(jī)出現(xiàn)之前就已經(jīng)存在，因此，它的培養(yǎng)也不能局限于信息科技課程。正如著名教育學(xué)家李廉在其文章《計算思維：概念與挑戰(zhàn)》中所說，計算思維的發(fā)展需要從多個方面入手，而單憑一兩門課程是不夠的。因此，如果我們能夠創(chuàng)造真實的情境來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，那么我們就可以事半功倍地促進(jìn)他們的計算思維發(fā)展。

教育工作者應(yīng)從多個維度思考，探索各種方法來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展計算思維。除了信息科技課程之外，在數(shù)學(xué)、科學(xué)等其他學(xué)科中，計算思維都有廣泛的應(yīng)用。例如，通過解決實際問題和實驗設(shè)計等活動培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。此外，在教學(xué)策略、課程設(shè)計以及教學(xué)評估等方面，也要考慮如何更好地促進(jìn)學(xué)生的計算思維發(fā)展?？偟膩碚f，教育工作者要充分認(rèn)識到計算思維的重要性，并積極尋找合適的方法，在整個教學(xué)過程中幫助學(xué)生發(fā)展這種關(guān)鍵的思維能力。在探討STEAM 課程的同時，強(qiáng)調(diào)的是細(xì)微差別的重要性。運(yùn)用這種方法，我們可以推動學(xué)生思維的全面發(fā)展。此外，參與經(jīng)過STEAM 課程教學(xué)設(shè)計的情境學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生彌補(bǔ)短板并提升能力，從而促進(jìn)計算思維的形成。

三、IRIS模式促進(jìn)STEAM教學(xué)區(qū)域均衡發(fā)展

為了讓農(nóng)村小學(xué)更好地發(fā)揮教育技術(shù)裝備的作用，需要采取措施增強(qiáng)各種裝備的適用性，即用“分享”來促進(jìn)STEAM 教學(xué)區(qū)域均衡發(fā)展。一方面，可以通過深化區(qū)域間學(xué)校之間的裝備、師資聯(lián)動來實現(xiàn)。相鄰農(nóng)村學(xué)?？梢越柚舜说难b備和師資力量，開展交流互助，以提高STEAM 課程的教學(xué)效果。農(nóng)村小學(xué)信息科技課堂中的Scratch 數(shù)控板、3D 制作Design Spark Mechanical 軟件與設(shè)備、智能小車、傳感器、機(jī)器人組件等資源都完全可以通過交流互動進(jìn)行分享。另一方面，可以探索新的途徑和方式，開展課題合作研究，從而為實踐提供積極有效的支撐，多措并舉，為農(nóng)村小學(xué)提供更多的資源和支持，促進(jìn)STEAM 課程的開設(shè)和發(fā)展。此外，我們還需要加強(qiáng)專業(yè)教師和學(xué)校管理人員的培訓(xùn)，提高他們的教育技術(shù)水平和教學(xué)質(zhì)量，從而更好地從事教育裝備的使用和管理。積極采用IRIS分享來促進(jìn)農(nóng)村STEAM 課程，就是將這些教學(xué)資源有效再利用的一種探索與嘗試。

例如，學(xué)校在教學(xué)機(jī)器人行走課程時，通常是一組4～6 名學(xué)生完成一臺機(jī)器人的調(diào)試，一次研究課需要十臺左右的機(jī)器與配套傳感器、外接零件，如果人形機(jī)器人與六足機(jī)器人混搭，不同編程平臺混合使用，對教師的教學(xué)活動開展是非常不利的。而如果運(yùn)用IRIS 分享原理，先由周邊學(xué)校借調(diào)機(jī)器人裝備，學(xué)生一邊閱讀，一邊自主實踐，分享組內(nèi)解決問題的思路。用這樣形式的IRIS 分享來解決裝備問題，學(xué)生在STEAM實踐中，就可以不斷擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容，不斷實現(xiàn)創(chuàng)新，有利于學(xué)生形成實踐創(chuàng)新素養(yǎng)。

IRIS模式是一種跨學(xué)科的教學(xué)模式，它強(qiáng)調(diào)實踐和創(chuàng)新精神，能夠培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)造力和科學(xué)素養(yǎng)。在農(nóng)村小學(xué)中采用IRIS 模式開展STEAM 教學(xué)，可以幫助學(xué)生更好地理解各學(xué)科之間的關(guān)系，將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題中。例如，讓學(xué)生利用自然資源與環(huán)境，開展實驗和探究活動，培養(yǎng)他們的觀察、實驗和創(chuàng)新能力；結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶厣臀幕?，開展綜合性的實踐活動，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神；開展小組合作與交流，鼓勵學(xué)生分享個人經(jīng)驗和思考等，讓學(xué)生能夠進(jìn)行聯(lián)想、探究、發(fā)現(xiàn)，提高運(yùn)用知識解決問題的能力，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們的自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)思維的碰撞和知識交流。