STEAM指導下的 中小學信息技術課程教學研究

羅力強 劉鳳娟

摘要：本文在分析STEAM教育理念的基礎上，針對中小學信息技術課程教學存在的問題，提出如下策略：基于STEAM教育理念的中小學信息技術課程教學應以問題與案例為中心，調動學生主觀能動性，培養學生創造性思維；以超學科教育理念為指導，引導學生創意表達，促進學生協作與創新；發揮游戲和技術優勢，開展跨媒體學習，增強學習體驗；整合STEAM教學資源，實施個性化教育，彌補學習差異；以多元評價為契機，建立STEAM+課程教學評價體系，實現學科核心素養。

關鍵詞：STEAM；中小學；信息技術課程；教學

中圖分類號：G40-057 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）23-0041-04

STEAM教育理念

STEAM教育的原身是STEM教育，了解STEAM教育就要先了解STEM教育。英屬哥倫比亞大學教育學院大衛·安德森教授認為，STEM是一種整合了科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）的教育模式。[1]STEM教育注重實踐與過程，主要培養學生的綜合素養。

1.STEAM教育的特點

STEAM教育具備跨學科、趣味性、體驗性、情境性、協作性、設計性、藝術性、多維性和技術增強性九大核心特征。[2]這些特征體現了STEAM教育的新穎性和優勢。

STEAM教育是一種新興的教育領域，有其獨特的優勢。首先，STEAM教育倡導跨學科教學和項目學習的理念，注重教學的趣味性和知識重構。其次，STEAM教育注重構建良好的學習環境，強調創設情境的重要性。再次，STEAM教育倡導新的學習方式，強調數字化學習。讓學生在數字化環境中，通過利用數字資源和工具，進行數字化學習。最后，STEAM教育注重主題教學和STEAM+課程教學評價。

2.STEAM教育對中小學信息技術課程教學的影響

STEAM教育雖然起源于美國，但其核心理念在國內也備受關注。中國教育學會會長鐘秉林表示，STEAM教育是一種新理念和新模式。

首先，STEAM教育催生了海量的信息技術課程教學資源。例如，北京的吳俊杰老師研發了“人工智能”“Scratch編程”課程；廣州的吳向東老師和武漢的毛愛萍老師依托Scratch軟件，研發了“兒童數字文化創作”課程；常州的管雪沨老師研發并實施了“小學生趣味編程”課程；溫州的謝作如老師依托Arduino、Scratch軟件開發了“互動媒體技術”課程。[3]

其次，STEAM教育催生了海量的信息技術課程教學平臺，其中較有影響的有美國明尼蘇達大學和麻省理工學院聯合成立的STEM中心網站、中美STEAM創客教育聯盟開發的美行思遠青少年STEAM創客中心網站、中國STEAM教育聯盟創辦的STEAM校長幫等。

最后，STEAM教育理念正沖擊著中小學信息技術課程教學的變革?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g課程標準（2017年版）》明確指出：課程吸納學科領域的前沿成果，倡導基于項目的學習方式，鼓勵學生在數字化環境中學習與實踐。[4]這些要求與STEAM教育的核心理念不謀而合。STEAM教育注重技術性和設計性，倡導跨學科教學和項目學習。

中小學信息技術課程教學存在的問題

1.學生參與度不高

在我國，所實施的應試教育政策導致中小學生對課本理論知識非常重視，對信息技術學科的實踐性與操作性重視程度不夠，學生把信息技術課程當作娛樂課、休閑課。而在一線的信息技術課堂教學中，大多數教師仍采用傳統的授課方式，以教師為中心，導致學生永遠處在被動的學習狀態，從而抹殺了學生的創新能力和自主探索求知的欲望。另外，由于學生自身對該學科的不重視以及教師開展教學方式的不合理，學生很少能真正參與到實際教學活動。

2.技能教學與藝術素養的培養相脫離

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》強調培養學生核心素養，注重培養學生多方面的興趣與才能。而反觀實際的信息技術課程教學，由于教師缺乏相關學科的知識儲備和藝術設計能力，課堂出現了過分注重信息技術技能教學、忽視學生藝術素養培養的現象。例如，中小學教師在進行信息技術課程教學時，普遍覺得信息技術教學就是在進行計算機課程的教授，甚至將信息技術教學當作打字課程來教授。這些現象表明技能教學與藝術素養的培養相脫離。

3.教學趣味性相對不強

目前，在中小學信息技術課程教學中，有些信息技術教師采用的是先授課后實踐操作指導的教學方式，再加上授課時的呵責與嚴教，致使出現教師“一言堂”的現象，教學趣味性相對不強，學生沒有良好的學習體驗。

4.學生信息技術基礎差異明顯，學習需求得不到很好的滿足

隨著信息科技的快速發展，信息技術教學受到了經濟、家庭背景等的影響，這導致不同的學生初始的信息技術基礎差距很大，從而增加了教學的難度，學習需求也得不到很好的滿足。

5.教學評價模式相對單一

信息技術學科具有很強的前沿性和發展性，需要教師不斷探索和深入研究教學新模式。但在實際的信息技術課堂教學中，仍有許多教師沿用傳統的教學方式和教學策略，尤其是對學生的評價。

STEAM教育理念指導下的中小學信息技術課程的智慧教學策略

1.以問題與案例為中心，調動學生主觀能動性，培養學生創造性思維

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》指出，在信息技術課程教學中要滲透項目學習設計，從而凸顯信息技術課程的實踐性特征。STEAM教育倡導學生參與、項目學習，強調學生主動探索的精神，同時，STEAM教育創造出了傳統教學所不具備的教學主題。

在實際的教學過程中，教師應發揮STEAM教育情境性、設計性與協作性的教育理念，從學生的生活經驗和知識背景出發，將學習內容轉化成有價值的問題和案例，引導學生組成學習小組積極參與到問題解決或案例學習的過程中，從而提升學生的創造力。例如，在設計小學三年級《美麗的房子》一課時，教師可采用項目學習的方式，設計由“尋找心儀房子”“討論制作心儀房子的方案”“選擇與優化最佳方案”“制作房子”“成果展示及心得交流”五個相互獨立而又密切聯系的教學活動組成的主題課程，引導學生參與整個教學活動。課后，應積極組織學生利用石墨文檔、有道云協作等工具開展在線協作學習。

2.以跨學科教育理念為指導，引導學生創意表達，促進學生協作與創新

2017年2月，我國頒布了最新的《義務教育小學科學課程標準》，其中明確指出STEM教育是一種以項目學習和問題解決為導向的課程組織方式，主要是通過科學、技術、工程與數學四門學科的有機融合來培養學生的創新意識和創新能力。[5]由此可見，跨學科教學走進我國基礎教育教學，為實現學科核心素養提供了一種新的教學嘗試。

鑒于信息技術學科本身的特點，應該充分發揮STEAM教育的協作性與實踐性。在中小學信息技術課程教學中，應以設計型學習為契機，結合先進的技術，如3D打印技術、物聯網等，為學生提供學習與實踐的機會，再創造性地實施相應的獎勵機制，增強學生的動手實踐能力，引導學生創意表達。例如，在“3D建模與打印口哨”案例中，涉及信息技術、音樂、科學、英語、美術、數學、語文等多個學科，教師通過實施項目驅動教學，讓學生動手實踐，最終促進了跨學科知識融合與創新。[6]

3.發揮游戲和技術優勢，開展跨媒體學習，增強學習體驗

興趣是學生的第一任教師。在韓國，STEAM教育就是通過激發學生學習數學和科學的好奇心來激發學生的學習動機（Bybee， 2010）。[7]而借鑒外國STEAM教育經驗，我們可利用教育游戲和虛擬現實技術開展跨媒體學習，增強學習體驗，促進學生對知識的深層次理解。

在信息技術課堂中，教師應發揮STEAM教育的趣味性與技術增強性，將教學內容轉化為教學游戲，利用可視化的教學軟件使教學內容由抽象轉為具體，開展跨媒體學習，促進知識的建構與內化。例如，在小學信息技術課程教學中，教師應利用先進的信息技術，如虛擬現實技術、增強現實技術等，創造身臨其境的仿真情境，促進知識的多元表達和知識交互的真實性。同時，引導學生進行重構過的、充滿趣味性的基礎知識學習，動手實踐，建構心中的創意物體。最后，利用技術手段，如3D打印等進行創意表達，在過程中體驗學習興趣，積累信息技術的知識與技能。[8]

4.整合STEAM教學資源，實施個性化教育，彌補學習差異

STEAM教育在我國也得到了重視，教育成果斐然。在第四屆全國中小學STEAM教育大會上，與會代表現場體驗和參加了3D打印課程、機器人普及課程、電子創客課程、動漫創作課程等教學活動。[9]在2017年的《中國STEM教育白皮書解讀》中明確提到，“中國STEM教育2029創新行動計劃”的主要內容之一是要建立資源整合和師資培養的平臺。[10]例如，中美STEAM創客教育聯盟構建的STEAM教育云平臺，包括云端課程、主題教具等模塊，為師生提供了優質的服務。這些成果的整合無疑會便課程使加多元，使教學更具有選擇性。

因此，在信息技術課程教學中，教師應針對不同學生的特點，發揮STEAM教育的多樣性，進行個性化教育。例如，在開展信息技術課堂教學活動時，可利用信息技術手段，如普適計算、教育大數據等為個性化教學內容的推送提供保障，利用學習云平臺、電子書包等教學應用，記錄學生學習的軌跡，為了解學生的原始水平提供依據。這樣也有利于教師根據不同水平的學生設計個性化教學內容，開展不同層次的教學活動，以此彌補不同學生信息技術基礎的差異。

5.以多元評價為契機，建立“STEAM+課程教學評價體系”，實現學科核心素養的培養

為避免采用單一的評價方式，信息技術教師應深刻認識到信息技術學科的理論性與實踐性并重的特點，積極探究新的評價方式。“STEAM+課程教學評價體系”是一個復雜的、多方位的評價體系，可依據其任務或案例制訂評價量規，從學生操作過程、解答問題口頭表達、故障與問題分析、實驗資源管理等方面對學生進行多元評價，使學習效果數字化。

在中小學信息技術課堂教學中，應以任務或案例的形式驅動教學，運用第三方評價工具使學生的操作過程量化，用學習記錄儀記錄學生的學習軌跡，從而全面地評價學生的學習狀況，注重學科核心素養和計算思維的培養。例如，在進行《美麗的房子》教學評價時，可以從學生的語言表達、技能操作、創意性、作品展示等多方面評價學生是否達到了學科核心素養不同層級的要求。

結語

綜上所述，STEAM教育理念在中小學信息技術課程教學中起到了很好的指導作用。STEAM課程和教學的逐步開展，可以激發學生的學習興趣，培養學生良好的學習方式和思維方式。作為信息技術的研究人員，要勇于探索和創新，將STEAM教育理念與中小學信息技術課程相結合，為一線信息技術教師提供新的教學嘗試，共同優化信息技術課程的教學，完善信息技術課程的教學策略體系。作為信息技術的一線教師，應加強與信息技術研究人員的聯系，勇于嘗試在STEAM教育理念指導下中小學信息技術課程的教學策略，將STEAM教育理念廣泛應用于教育教學中，共同提高教學質量，優化教學效果。

參考文獻：

[1]大衛·安德森，季嬌.從STEM教育到STEAM教育——大衛·安德森與季嬌關于博物館教育的對話[J].華東師范大學學報：教育科學版，2017，35（4）：122-129+139.

[2]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究，2015，21（4）：13-22.

[3]曾婷.STEAM教育的內涵、特征與實施路徑[J].教育現代化，2017，4（33）：271-273.

[4]教育部.關于印發《普通高中課程方案和語文等學科課程標準（2017年版）》的通知[EB/OL].[2018-01-15]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/201801/t20180115_324647.html.

[5]中華人民共和國教育部.義務教育小學科學課程標準[EB/OL].[2018-01-15].http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A26/s8001/201702/t20170215_296305.html.

[6]Zhou D，Fan Y，Ying Y U，etal.Research on Reconstruction of Primary School Curriculum System Based on STEAM Educational Concept[J].e-Education Research，2017.

[7]Kim，Bang-Hee|Kim，Jinsoo.Development and Validation of Evaluation Indicators for Teaching Competency in STEAM Education in Korea[J].Eurasia Journal of Mathematics Science & Technology Education，2016，12.

[8]姚軼群.幼兒園建構游戲的STEAM化教育[J].新課程：綜合版，2017（9）：65-66.

[9]尹曉波，區建峰.第四屆全國中小學STEAM教育大會召開[J].實驗教學與儀器，2017，34（2）：30.

[10]王素.《2017年中國STEM教育白皮書》解讀[J].現代教育，2017（7）：4-7.

作者簡介：羅力強，華南師范大學教育信息技術學院在讀碩士，研究方向為信息技術教育應用；劉鳳娟，陜西理工大學副教授，東北師范大學在讀博士，研究方向為信息技術教育應用。

基金項目：本文系教育部人文社會科學研究青年基金項目“大數據視域下區域基礎教育信息化評估及推進路徑研究”（項目編號：15XJC880008）和陜西省教育科學“十三五”規劃課題“漢中市基礎教育信息化評估現狀研究”（項目編號：SGH17H135）資助。