信息化教學在小學科學STEM模塊化課程中的應用

陳瑜之

【摘?要】隨著時代的發展和進步，信息化教學獲得了高速的發展并廣泛應用于各個領域內。信息化教學作為一種與時俱進的教學方式，在小學STEM模塊化教學中的應用具有十分重要的現實意義。本文從多個角度出發，對信息化教學在STEM模塊化教學中的應用進行了深入的分析和探討，并結合我校STEM模塊化課程中應用頻率較高的“未知樹課堂”和“希沃授課助手”軟件進行分析，希望對提高信息化教學在教學中的應用質量有所幫助。

【關鍵詞】信息化教學;小學科學;STEM;模塊化課程

2017年版《義務教育小學科學課程標準》明確指出，STEM（包括科學、技術、工程與數學）課程是一種以項目學習、問題解決與實踐為主要教學導向的一種跨學科綜合學習方式和綜合課程教學組織方式，它將科學、技術、工程、數學有機地融為一體，有利于對學生自主創新能力的培養。在小學科學教育課程中開展STEM模塊化課程，利用信息化教學，已經逐漸成為STEM小學科學教育關注的一個熱點。

一、STEM模塊化課程的特征分析

對于“模塊化課程”這一個新名詞，大多數人可能比較陌生。簡單來說，“模塊”指的是圍繞特定主題或課程內容的一個課程組合，它的內容可以由不同的知識點和教學活動組合而成。一個模塊的內容可以是某一個專項的課題，也可以是一系列研究的線性內容。STEM教學下的模塊化課程側重于利用若干節自主探究的課程解決一個系統性的問題。我校在探索STEM模塊化課程中創建了基于六年級科學課程《建筑之美》校本教材，通過十余節課的探索，合理利用現今國內在線STEM教育平臺“未知樹課堂”和教育信息化應用工具“希沃授課助手”等，引導學生在自主探究中逐步了解形狀與結構、工程與設計、人類與環境等多方面的問題。

在這個模型學習的過程中，需要充分應用現有的科學、技術、工程、數學等學科知識，設計和制作自己的模型，它不是簡單地將現有的科學、技術、工程、數學等各個學科知識全部疊加起來，而是將現有的學科知識通過設計和模型的制作這一系統的載體，形成連貫的、有組織的新型課堂結構。在這樣的課堂教學情況下，教師可以利用互聯網和信息技術的新型課堂教學手段，通過對模型的設計、動手學習和制作等實際的課堂學習和經歷，讓學生更自主地建構和學習知識，更深刻地認識和理解內容，以提高學生合作交流、動手學習和操作、解決問題、實踐活動創新等各個方面的綜合能力。

二、信息化教學在STEM模塊化課程中的優勢

（一）信息化的課堂教學可以調動學生學習興趣

“未知樹課堂”是上海玖派科技公司開發的一款基于STEM學習的在線教育平臺。軟件根據樹狀學習理論，幫助學生在課堂上系統高效地進行學習，提高自己的知識架構和學習效率。因此在我校的STEM模塊化課程中被廣泛應用。

興趣能使學生獲得更多的學習動力。在STEM科學模塊化的課程中，很多模塊化知識和內容都涉及和應用了工程設計。對于這些知識內容，如果教師輔助了大量的視頻和圖片知識，那么學生學習的動力也會更強。

例如，在校本課程《建筑之美》中《鐵絲搭帳篷》這節課的教學設計過程中，如果教師只是利用文字和語言，通過圖片來講解搭鐵絲帳篷的方法和過程，那么學生肯定會覺得這一部分教學內容非常抽象，不利于學生有效地理解這一部分的知識點。如果教師在課堂上充分利用信息化的教學模式，先給學生創設一個野外生存的場景和情境，給學生一個身臨其境的學習機會，再將這些鐵絲搭帳篷的方法和過程內容進行拆分、講解，同時還配合一些直觀的案例和實驗，這樣就可以有效提高學生學習的興趣，同時也能幫助學生對工程建筑類的知識進行更加深入的分析和理解，從而讓課堂變得更加高效。除此之外，“未知樹課堂”的軟件還可以幫助教師對每個學生STEM學習情況進行實時的打分，讓學生形成競爭的意識，提升學生上課的效率。

（二）信息化教學可以有效提高學生的課堂互動性和實驗能力

信息化實驗教學的特點是可以有效地利用多媒體技術進行科學實驗的過程性展示，而且它所展示的實驗過程圖文并茂、生動有趣，因此可以使學生加強對科學實驗的認識和理解，快速地掌握實驗的研究方法，并在不知不覺中提高學生的學習能力，促進學生的全面培養和發展。同時，信息化實驗教學的助手具有實時性的教學特點，可以有效提高和培養學生的興趣和參與感，讓課堂“活”起來。

例如，在教授《建筑之美》中《棉花糖意面》和《紙塔挑戰》這兩節課時，教師可以利用“希沃”軟件進行實時投屏，讓學生及時對作品進行反饋和整理，吸取他人的實踐經驗，取長補短，提高自身實驗能力。

（三）信息化教學可以有效激發學生探究精神和建立良性師生交流

STEM模塊化教學的主要目的之一就是更好地培養和提高學生的自主創新意識和思維能力。我校利用了信息化教學方式，突破了傳統教學時空的局限，針對傳統課程教學環節中的難點和學生非常感興趣的實際問題開發了微課，滿足了很多學生的興趣和好奇心。

在《建筑之美》這一系列的校本課程中，我校還特別推出了一系列建筑設計衍生的微信公眾號推文，讓學習上有余力的學生根據自身的學習興趣，對建筑工程設計的這一系列重要內容和知識點進行更加深入的研究。學生在學完后，還可以自主在微信公眾號上進行留言。微信的公眾號推文平臺擁有強大的，基于后臺學習數據的統計分析功能，可以幫助學生進行課程用戶體驗分析、圖文分析、菜單分析、信息分析和接口分析。這些功能都可以讓學生和教師即時地查看課程中學生人數的變化，教師在推送一堂微課后可以實時查看課程中學生的學習人數（其中有圖文頁閱讀人數）、學習人次（原文頁閱讀次數）、學習時間（趨勢曲線圖）等。同時，學生也能通過這些重要知識點，有效調動對科學信息技術學習的積極性和興趣，激發自身的科學創造性和思維。而師生在這樣的線上留言和交流的過程中，也能通過激發彼此的學習靈感，收獲更多的知識，達到教學目的。

三、總結與展望

STEM課堂教學活動的產生和興起，其根本就是各學科思想的互相融合，是對全體學生各種知識和能力進行綜合性的提高和培養。

信息化的系列課程是當今社會十分新穎有效的信息化教學方式，在模塊化教學實施過程中具有至關重要的學術性和現實意義。STEM模塊化教學系列的課程內容包羅萬象，涉及面廣。教師要借助信息化教學，不僅要在課堂上發揮學生的重要性和優勢，提高學生的課堂效率，更重要的是要在課后讓學習者的模塊化學習不受課堂時間、空間的太大限制，讓他們完全按照自己的學習步伐完成模塊化學習的任務，隨時隨地用模塊化學習讓碎片時間得以增值。

相信在這樣的努力下，信息化教學會和小學科學STEM模塊化課程愈發緊密的結合，我校的校本系列課程也能逐步完善、發展，形成一種具有地方特色的現代化教學模式。

參考文獻：

[1]秦曉華.淺議小學科學STEM活動設計的特征[J].小學科學，2018（02）.

[2]崔建軍.現代教育技術在小學科學教學中的應用[J].信息技術與運用，2019（04）.