基于STEM 教育理念的初中信息技術課程教學設計

王鶴

基金項目：2020年山東省教育科學規劃“疫情與教育”專項課題（課題編號：2020YZJ111）階段性成果;2020年山東省教育學會人工智能和STEM教育專項課題（課題編號：20RGZN037）階段性成果。

摘要：隨著課程改革的不斷深入，傳統的信息技術教程已經不滿足當代中學生的需求，STEM教育理念由科學、技術、工程和數學四門學科有機結合，讓各個領域的內容有機融合，促使學生能夠綜合運用各種知識來解決學習信息技術中遇到的問題，進而提高學習效率。

關鍵詞：STEM教育理念;信息技術課程;教學設計

中圖分類號：G623.9文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）07-0218-01

Abstract：with the deepening of curriculum reform， the traditional information technology curriculum has not met the needs of contemporary middle school students. STEM the concept of education is organically combined by the four subjects of science， technology， engineering and mathematics， so that the contents of various fields can be organically integrated， so that students can use all kinds of knowledge to solve the problems encountered in learning information technology， and then improve their learning efficiency.

Keywords：STEM education concept;information technology curriculum;instructional design

1STEM教育理念概述

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的統稱。STEM教育是以培養實踐型、創新型、綜合型人才為目標的跨學科教育，提倡以行動為基礎，以解決問題為導向，通過項目式學習、任務驅動等方式來提高學生分析問題、解決問題的能力以及創新與實踐能力。基于STEM教育理念的學科教學多以“問題或項目”展開，力求為學生搭建知識學習與社會實踐的橋梁。

2009年奧巴馬在報告中指出STEM教育水平直接決定了美國的國際地位，他還呼吁學校、州政府、社會組織以及企業公司加入STEM教育。2017年《美國競爭力計劃》提出，知識經濟時代培養具有STEM素養的人才是具有全球競爭力的關鍵，并加強對STEM教育的投入。在其推出的《STEM 2026》中，美國還對STEM教育在未來十年的發展提出了新的愿景。除美國外，英國也采取了一系列政策和實踐舉措推進STEM教育，在其《2010—2015年國家政策：公共對科學和技術的理解》中，鼓勵中小學校進行科學教育并支持學生學習STEM項目的課程和活動。

2016年教育部發布《教育信息化“十三五”規劃》，要求積極探索信息技術在跨學科教育等新的教育模式中的應用。2017年首屆中國STEM教育大會上發布《STEM教育白皮書》，指出“STEM 教育應納入國家創新型人才培養戰略”，這是一項涉及整個社會的教育創新實踐。2018年，STEM和STEM+教育出現在教育部頒布的中學多個相關學科的課程標準中。2019年，我國首部STEM教育圖書《STEM教育這樣做》出版，該書圍繞STEM教育主題，回應了我國STEM教育探索中的關鍵問題，并精選中小學STEM實踐案例，呈現了包含學校STEM教育頂層設計、課程建設、實踐路徑、空間建設等方面的成果。

2基于STEM教育理念的初中信息技術教學設計

2.1 融入科學（Science）教育理念，優化教學設計。新課標的實施讓信息技術課程擔負起了培養社會發展所需的創新型人才的重任。因此信息技術課程改革需要探索一條促進人才培養、符合社會發展的新型改革道路。信息技術教學過程中，可以充分利用現代科學技術。例如，在初中信息技術第一冊第六課“獨具慧眼辯安全”中教學重點難點在于如何引導學生認識并描述信息安全存在的問題，指導學生掌握安全防范的基本策略和方法。信息技術是一把雙刃劍，病毒也是信息技術的產物，學生通過教師舉例說明計算機病毒所造成的重大危害，對計算機病毒防治的措施有所了解，深刻理解有關信息安全的法律法規。把信息技術這一抽象枯燥的概念變得具體化，有利于學生對信息技術的全面理解。

2.2 ?融入技術（Technology）教育理念，拓展項目實踐。計算機技術項目的開展離不開技術教育理念的支持。只有依靠技術教育理念的支持，學生才能有更加大膽地進行實踐的理論依據，從而提升學習效率。例如在信息技術第一冊第一課“計算級原理探究”中，學生要了解計算機的工作原理、掌握計算機的基本結構。講解馮·諾伊曼體系結構，要求學生能夠認識計算機的主要硬件，如主板、CPU、存儲器、輸入設備等、明白常見的計算機配置參數，會選購一臺性價比相對較高的計算機。基于技術教育理念，能使學生更高效的掌握計算機性能及使用環境，在學習信息技術課程的同時對計算機進行有效保護。

2.3 融入數學（Mathematics）教育理念，實現跨學科融合。新課標強調要讓學生在運用信息技術解決問題的全過程中學習知識，增強動手操作實踐能力。STEM教育強調跨學科知識的融合，計算機技術和數學息息相關，因此，信息技術學習過程融入數學教育理念，能更好地實現學生的綜合發展。例如，在學習信息技術第三冊“金山表格”中使用計算機軟件中的金山表格是為了在現實生活中可以利用計算機解決實際問題，幫助我們更好地生活和學習。教師可以布置任務讓學生運用金山表格中的函數公式計算完成數學中的求和、求平均值、對數據的排序篩選。學生提高了運算效率，在掌握計算機信息技術的同時，可以進行數學運算的學習，一舉兩得。

3結論

基于STEM教育和信息技術課程相關理論研究，通過跨學科融合設計教學內容、教學活動和教學評價，學生能夠運用所學知識創造性地解決問題，加強與其他同學協作交流，更好地分享和表達自己的學習成果。進而為STEM教育實踐和信息技術課程改革提供一定的理論依據和經驗參考。

參考文獻：

[1] 顧衛.談STEM教育理念在學科教學中的滲透[J].創新人才教育， 2018（1）：72-75.

[2]李慧，王全喜，張民選.美國STEM教育的探析及啟示[J].上海師范大學學報，2016，45（05）：144-152.

[3] 管光海.STEM教育實踐中的問題與建議[J].中國民族教育，2018（1）：73—75.