基于STEM理念探析“圖像處理”模塊教學實踐

胡頌華

【摘 要】STEM理念將科學、技術、工程、數學等學科知識進行融合，強調學生從參與、探究中解決實際問題，增長學科課程知識和技能，培養跨學科綜合應用能力。本文結合初中信息技術課程“圖像處理”模塊教學任務，應用STEM理念鼓勵學生自主動手，運用圖像處理軟件來設計包裝盒，讓學生體會到多學科交叉綜合的應用價值，發展學生科學素養。

【關鍵詞】初中;信息技術;STEM理念;圖像處理

對科學素養的發展，需要認識科學技術知識，掌握科學方法，運用科學思想來解決實際問題。STEM理念的提出，著重強調多學科交叉與融合，促進學生個性化、創造力的發展。將STEM理念融入到初中信息技術教學中，旨在圍繞具體問題，引領學生運用科學、技術、工程、數學等知識，來參與問題解決，從中培養綜合性人才。

一、課程目標與教學設計

在初中信息技術“圖像處理”模塊教學中，運用STEM理念，著重指導學生學習Photoshop圖像編輯軟件，來完成“包裝盒設計與制作”任務。整體課程設計包括引入、探究、解釋、延伸、評估五部分，先從生活中常見的包裝盒入手，引出本節教學任務，再分析討論包裝盒制作的工具及方法，最后利用Photoshop軟件，鼓勵學生分組，自主參與合作，制作包裝盒，對優秀作品進行分享與展示。在整個課程設計中，貼近學生生活，激發學生興趣，鼓勵學生合作探究，增強學生信息技術實踐應用能力。

（一）“包裝盒設計與制作”任務教學目標

在該任務設計中，主要以生活中常見的包裝盒為對象，運用STEM理念，細化教學目標。“科學”領域，分析不同的包裝盒，認識包裝盒的平面展開圖，以實物包裝盒為例，讓學生自己動手展開，認識包裝盒的平面結構與特點。“技術”領域，引出Photoshop軟件，讓學生認識Photoshop軟件功能及基本使用方法，了解相關繪圖工具，為后續包裝盒設計奠定基礎。“工程”領域，從認識包裝盒、拆解包裝盒、分析包裝盒的平面與立體結構圖，讓學生自己動手，以“工程”項目為導向，掌握包裝盒的拼接方法與制作流程。“數學”領域，對包裝盒的平面圖、立體圖進行觀察、計算，了解平面圖向立體化轉化的一般方法，增強學生幾何直觀意識，提升學生數學審美能力。

（二）“包裝盒設計與制作”教學一般過程

在STEM理念下，對“包裝盒設計與制作”任務的完成，主要包括五個環節。第一，搭建情境，認識包裝盒。我們結合生活中禮品包裝盒，展示不同的包裝盒。如紅包盒、蛋糕盒、鞋盒、其他禮品盒等。以實物包裝盒來營造學習情境，吸引學生注意力，提高學生參與制作包裝盒的積極性。這些漂亮的包裝盒，同學們想一想自己嘗試設計并制作一個包裝盒，將之作為禮物送給親朋好友。第二，激活思維，探索包裝盒細節。在探索階段，教師要引領學生去觀察包裝盒，認識包裝盒的結構。我們以分組方式，讓學生展開包裝盒探究。如包裝盒的形狀、包裝盒的制作方法、包裝盒的圖案特點、包裝盒的功能等等。學生通過整合多學科知識，從質疑中探究，逐漸指導合適的方法，來制作包裝盒。第三，闡釋概念，培養問題解決能力。對于各組的探究任務，展開組內交流，就探索中遇到的難題展開合作，闡釋各自的解決方案，重視學生多學科知識的互融與整合。第四，聯系實際，完善作品。結合小組討論成果，以分組方式，聯系實際，自己動手參與制作包裝盒，在實踐中不斷完善和修改，學生運用Photoshop軟件，將所學知識轉換為作品，促進學生跨學科知識遷移能力的養成。第五，成果評價，取長補短。對各組的作品進行評選，教師要引入多種評價，組間評價、教師點評，指出創新點、不足點，細化完善建議。如包裝盒視覺效果是否達到簡潔、美觀、風格獨特;設計要素是否具有創意;主題表達是否突出，是否切合實際需要;藝術審美，色彩搭配是否和諧;合作精神，學生是否具備團隊精神，從互幫互助中優化作品。

二、STEM理念下“包裝盒設計與制作”教學實施

學生對Photoshop圖像軟件具有一定基礎，了解常用工具的使用方法。在本節任務設計中，主要有兩部分。第一，對包裝盒展開圖進行設計，結合各組商討的意見，共同進行設計、修改和完善，最后將包裝盒展開圖打印出來。第二，結合打印出的包裝盒平面展開圖，自主展開裁剪、拼接，制作成品并展示。整個課堂各個環節的銜接，教師要加強引導，實時點撥，確保課堂有序、高效推進。

（一）展示實物，觀察反思如何設計制作包裝盒

在本節課程實施中，教師先結合實物包裝盒，引領學生觀察包裝盒。借機提出問題，這些漂亮的包裝盒是如何制作的？同學們觀察長方體包裝盒，該包裝盒很簡單，展開盒觀察其平面結構圖。在數學課堂上，如何繪制長方體，對包裝盒的展開圖與效果圖進行對照。展開討論，包裝盒的外形結構有哪些？生活中常見的包裝盒是什么結構？有學生談到月餅盒是圓形的;有學生見過鞋盒是長方形的;有學生喝過酸奶的盒也是長方形的……圍繞包裝盒的結構，我們融入美學、環保知識，讓學生多角度去挖掘包裝盒的設計要點。

（二）分組合作，探究制作包裝盒的具體方法

確立“包裝盒設計與制作”任務后，以小組方式，讓學生圍繞“包裝盒”展開探討。需要哪些設計工具？如何設計包裝盒的形狀結構？有小組認為，包裝盒制作，需要從展開圖開始，打開Photoshop軟件，利用矩形選框工具、油漆桶，還有插入包裝盒上的圖紋素材來制作。具體來說，矩形選框工具，主要完成基本圖形的繪制;油漆桶主要是給“包裝盒”的不同部位填充顏色;插入圖片功能，完成對包裝盒外部的美化。有小組認為，在“包裝盒”設計中，還需要運用其他功能，如圖層命名，科學、準確的命名，為后續修改和完善包裝盒的結構與圖案提供便捷;有小組認為，對“包裝盒”的結構，可以是長方體，還可以是正方體;對“包裝盒”各個面的顏色設計，可以引入“漸變”工具，讓外部包裝更美觀;有小組認為，在“包裝盒”結構設計時，還可以引入多邊形工具，還可以利用鋼筆工具，對顏色進行靈活設計。針對各組學生的不同想法，由教師進行歸納總結，并對設計要點進行解釋。對不同小組的設計方案，提出細節改進建議。如多邊形工具在運用中，可以利用填充和描邊設置，對多邊形的邊數、邊框的粗細程度、邊框的顏色進行美化處理。對矩形工具使用時，要設置填充色、描邊色;對于包裝盒的不同面的美化設計，還可以直接導入圖片素材，在插入素材時，可以選擇“文件-打開”，或者將圖片素材直接拖拽到Photoshop工作界面，根據包裝盒各個面的大小，調整素材的尺寸。對圖層知識的學習，要認識圖層的順序，對各個圖層進行編輯時，要把握前后圖層之間遮擋關系。

（三）組內交流，共同設計包裝盒

在各組具體設計制作中，由組內成員相互配合，發揮各自優勢，相互合作，共同制作包裝盒。對包裝盒展開圖的設計，利用Photoshop軟件，各組自行設計，保持相對獨立性。對包裝盒展開圖的完善，每個面如何設計，需要哪些文字，哪些素材，如何調整布局，如何優化色彩，由組內學生共同商議。如某組中，有學生認為，蛋糕的包裝盒，如果是巧克力蛋糕，建議選取接近巧克力的顏色。但在盒面色彩上，有學生卻建議“粉色”。通過交流，大家認為接近巧克力色較為合適，便于顧客看到包裝盒，就能想到是巧克力蛋糕。在另一組，設計的是相冊包裝盒。但相冊包裝盒的尺寸設計長為5厘米、寬為3厘米，顯然有點太小了。通過分組討論，建議調整相冊包裝盒的尺寸，確保其能夠盛放較大的照片。有小組的學生，在繪制包裝盒的長方形面時，利用鋼筆工具，無法保證盒面的規則性，建議更改為矩形工具，便于后續準確拼接。有小組的學生，在色彩運用上過于單一，一個盒面，設定一種顏色，且輔以幾個說明性文字，沒有圖片素材的襯托，顯得很單一。建議增加圖片素材，與包裝盒相關聯的素材，讓包裝盒更具美觀性。最后，根據各組的修改意見，對各組確定的包裝盒設計方案進行打印出來，由各組學生自己動手，對包裝盒進行裁剪、拼接，制作成立體的包裝盒成品。

（四）總結與評價

每個小組的包裝盒作品制作好后，展開班級評選，推選最佳的作品，并對不同小組的包裝盒作品進行評價，有哪些創新點，哪些不足，對包裝盒設計、制作有何感想進行闡述。有小組設計的禮物包裝盒，主題是為“母親節”制作包裝盒。在包裝盒的各個面設計中，多處插入圖片素材。有母親抱孩子的圖片，有寫有“母親節快樂”的心形圖片，有“母親節”中英文對照的文字素材。在其他面，引入漸變工具，將黃色與粉色設置為漸變色，彰顯對母親濃濃的愛，整個包裝盒的色彩很溫馨。有小組設計的“巧克力蛋糕包裝盒”，在正面，利用矩形選框工具，輔以漸變填充色，顏色從上向下，由深變淺，中間插入“巧克力”圖片素材，在正面右側，附有“巧克力蛋糕”中英文說明文字。側面、底面、頂面等，以接近巧克力的顏色為背景色。整個包裝盒簡潔、明快，色調保持較好的一致性。在對各組作品進行評價時，以小組為單位，由組內評價、組間評價、教師點評，共同完成，對各組的作品提出合理化建議，促進學生綜合設計能力的培養。

三、結束語

信息技術課程實踐性強，綜合性高，對信息技術知識、技能的學習，要突出理論與實踐的結合，要強調學科知識之間的內在聯系，能夠結合學生興趣、需要，靈活構建課堂，讓學生從中獲得綜合性實踐力、創造力，感受到信息技術學科魅力。STEM理念下，對“圖像處理”模塊知識的學習，將真實任務貫穿課堂，讓學生運用Photoshop軟件，整合多種學科知識，來設計制作包裝盒，提升了學生解決實際問題的能力，從動手操作、合作探究中促進科學素養的獲得。

【參考文獻】

[1]李偉梅.基于STEM理念的初中信息技術課程教學設計與實踐[D].沈陽師范大學，2019.