淺談小學編程與Steam教育的有機融合

陳雁純

【摘要】近年來，steam教育越來越受到中小學的關注，編程教育作為創客教育中重要的一環，也逐步進入小學課堂。如何將steam教育與小學編程教學進行更好地融合，是促進小學信息技術課程創新和改革的重要環節。本文通過相關的教學實踐，嘗試探索出steam教育理念在小學信息技術編程教學中的三個主要應用策略：一是基于PBL的任務驅動模式，激發興趣，提高學生的學習內驅力;二是創新教學，培養學生良好的思維能力和問題解決能力;三是勤思妙想，鼓勵創新，培養學生的創新意識和能力;旨在培養學生的跨學科思維，增強學生的創造力和綜合實踐能力。

【關鍵詞】小學編程課程;Steam教育理念;小學信息技術;教學策略

創造性思維和綜合實踐能力是21世紀人才的核心競爭力，而小學階段是培養創新思維和創新能力的關鍵時期。因此，應該把小學階段學生創造力和綜合實踐能力的培養置于首要地位。

編程教育主要是培養學生的邏輯思維能力、計算機思維能力和創造力。就目前的編程課程來說，其主要還是以模仿操作為主，而這樣的教學模式和理念已經不太能適應目前時代的要求，我們必須“取其精華，去其糟粕”，站在巨人的肩膀上進行教學模式的改革和創新。此外，傳統的分科教學并不利于學生的全面發展，且欠缺創新能力的培養，Steam教育是集科學、技術、工程、藝術、數學五科為一體的教育，是一門多學科整合的課程，注重學生在分析問題時綜合利用所涉及的學科知識解決問題，完成項目;在此過程中提高學生的自學能力、問題分析和解決能力，培養學生創造力和綜合實踐能力。而編程課程便是注重在課程目標的引導下，綜合小學語文、數學、音樂、美術等多學科的知識點，學生在完成編程任務的過程中促進知識的融合創新，提升綜合實踐能力。在這點上，Steam教育與小學編程的內容是完美契合的，Steam教育中的內容涉及面更廣，能夠對編程內容進行有效補充，多角度多層次滿足學生對學習的需求，這樣一來，編程教學不僅僅是學習操作，學生不僅僅在編程應用技術上能得到提升，還能夠在項目中學習和掌握更多不同學科的知識，提升綜合素養，培養綜合能力。因此，探索如何在Steam的教育理念下有效地開展小學信息技術編程教學，具有重要的現實意義。筆者結合教學實踐，嘗試探索Steam教育理念在小學信息技術編程教學過程中的實施策略。

一、基于PBL的任務驅動模式，激發興趣，提高學生的學習內驅力

學生探索的動力來自于對未知事物的興趣，而提高學生的學習興趣，關鍵在于提到學生學習的內驅力。當前學校的編程教育一般是學生參照教科書或教師的積木指令，亦步亦趨，美其名曰“任務驅動，，，但是實際上就是把書上的指令模塊照搬到電腦上而已，根本無法實現編程教育的真正目標，無法促進學生邏輯思維和計算機思維的發展，更別說創新教育。而Steam教育一般倡導項目式學習，一般采用基于PBL（Problem-Based Learning）的教學模式，這剛好是目前編程課堂中所欠缺的。因此，筆者認為，可以在小學編程課程教學中能夠融合PBL的教學模式，用問題式學習引導任務驅動，強調組建學習小組，注重學生在解決問題的基礎上進行小組學習和探究，完成小組任務，充分發揮主觀能動性，激發學習的內驅力，在項目式的學習中了解多學科知識，提高分析、解決問題的能力，培養創新和綜合實踐能力。

例如，在學習編程貓課程中“接蘋果”一課時，教師可以先讓大家玩游戲，引導大家分析游戲規則，思考游戲中不合理和有待改進的地方，大家各抒己見，對本節課的任務便有了一定程度的了解;接著，教師可以根據大家的回答提出問題。例如，蘋果怎樣隨機出現在屏幕頂端？怎樣才能出現多個“蘋果”？怎樣加分？“蘋果”怎樣消失？等等，教師要求學生以小組為單位，圍繞這些問題開展小組學習和探究，嘗試利用編程積木來解決上述問題，最終完成本節課的任務。學生開展合作學習，教師適時啟發并答疑，在此過程中，學生的學習興趣得到充分激發，分析問題、解決問題的能力和綜合能力都得到提高。

二、創新教學，培養學生良好的思維能力和問題解決能力

小學編程教學重點應該是讓學生掌握將自然語言轉化成計算機語言的方法，學生通過簡單的圖形化積木式拖放組件進行編程學習，完成編程任務。因此，筆者認為，在課堂教學上，教師的教學重點不應該放在教學生如何拖曳積木上，而是應該放在分析所要完成的作品的組成元素和所要實現的功能上，引導學生將自然語言逐步轉化成計算機語言，再用積木實現;在此過程中，對干陌生的或較難的積木，教師可以利用數學的流程圖來進行分析，幫助學生理解編程語言，在進行學科知識整合的基礎上進行新知識的學習，充分培養學生的思維能力。

例如，五年級下冊學習體感操控時，要讓學生學會應用“偵測角色所在位置或舞臺動作方向的數值”相應的板塊積木，教師可以在學生充分了解積木的作用和使用方法之后，讓學生說說這個積木在生活中的應用。教師也可以結合熱點問題，給一些建議，例如，能不能利用這個積木來做一個智能垃圾桶，實現垃圾分類。老師可以提出一些引導性問題，讓學生思考如何可以通過攝像頭獲取體感操作，控制瓶子移動，如何偵測瓶子是否放進去正確的垃圾桶里等。在Steam教學理念的引導下，創新課堂教學模式，引導學生運用多學科的知識學習新知、解決問題，將課堂知識與現實生活結合起來，并運用其解決生活中的實際問題，將更有利于培養學生的思維能力，提高學生綜合能力。

三、勤思妙想，鼓勵創新，培養學生的創新意識和能力

心理學研究表明，要培養學生的創新能力，重要的一點是讓學生主動參與學習過程，積極思維，給他們提供自由開放的空間，創設愉悅寬松的學習氛圍。

編程是一門融合多學科知識的課程，在Steam教育理念的引領下，教師要善于啟發學生思考工程的合理布局，對作品或者游戲的版面進行合理設計;結合數學思維，將自然語言轉化為計算機語言;領悟藝術的美感，讓作品更加美觀;多思考多嘗試，利用技術將構想變為現實。而在每一個環節中，教師都要以“誠于嘉許，寬于稱道”的態度，引導學生勤思妙想，鼓勵學生創新思維，鼓勵學生多嘗試，敢創新。同時，教師也要給學生提供一定的時間和平臺，讓學生的創造力得到發揮。

例如，在學習《繪畫板》時，有些學生會想到要把它設計成“你畫我猜”游戲，增添加分、扣分、倒計時等功能，這些都是學生創新的源泉，教師應該鼓勵，并且給予一定的平臺。教師可以在布置任務的時候就鼓勵創新，鼓勵學生適當添加或刪減一些功能。這樣，學生在做任務時就不會只想到要模仿，也不會束手束腳;教師還可以讓學生互相交流想法，在討論和分享中發散思維，互相啟發，有助于大家挖掘出更多有創造性的想法。教師在做教學設計的時候，還需要注意，不能將課堂內容安排得太多緊密，預留出足夠的時間供學生創作，即使不能讓學生在課堂上完成所有的創作，也要給他們預留思考和嘗試的時間，肯定學生的想法，鼓勵他們在設計中融入個人創意，創造出富有個性化的作品。

數字化時代瞬息萬變，關鍵在于培養學生的創新思維和能力等核心素養。本文從Steam教育和編程教育的核心理念出發，將小學信息技術編程課程與Steam教學理念有機融合，嘗試探索并設計出課堂教學過程中的實施策略。這種基于Steam理念的課程模式，不僅可以改善當前編程課堂上存在的單學科、模仿、枯燥的問題，更能讓學生的學習與實踐、與生活進行緊密聯系，通過項目式、游戲化的方式，讓學生帶著問題和任務去學習、探索、解決問題，著力于培養學生的創新思維、問題探究和解決能力，更是有助于發展學生的創造力，這將對學生今后的學習有著深遠的影響。

參考文獻：

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