基于STEM教育理念下的小學編程思維的培養(yǎng)

肖忠湛

摘要：STEM教育是對科學、技術、工程、及數(shù)學的整合[1]， STEM 教育以培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)為目標，對學生創(chuàng)新能力、思維能力、實踐能力、探究能力的提升發(fā)揮著重要的促進作用。基于此，我校作為省級信息技術示范校，在學生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)、學生動手能力、實踐創(chuàng)新中一直走在區(qū)域的前列。我校在實際信息技術教學過程中，運用STEM教育理念，通過編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程，培養(yǎng)學生的計算編程思維和創(chuàng)新解難能力，同時激發(fā)學生的探索意識，引導學生主動思考、重視編程知識體系的養(yǎng)成。

關鍵詞：STEM教育理念;信息技術教學;可視化圖形編程;編程知識體系

引言

2016年教育部出臺的《教育信息化“十三五”規(guī)劃”》中明確指出有效利用信息技術推進“眾創(chuàng)空間”建設，探索STEM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，使學生具有較強的信息意識與創(chuàng)新意識，養(yǎng)成數(shù)字化學習習慣，具備重視信息安全、遵守信息社會倫理道德與法律法規(guī)的素養(yǎng)[2]。時至今日，STEM教育已從最初關注或集中于高等教育，逐步延伸至中小學乃至幼兒園，從面向提升國家競爭力的人才培養(yǎng)演變?yōu)閷W習方式的變革。從表面上看，人人都在談STEM教育，像是找到了一把打開教育改革之門的金鑰匙。作為STEM教育的推動者和實踐者，我們需要在“STEM教育熱”中保持冷思考，對STEM教育有清醒的認識。而STEM教育的重要載體——編程學習在今日顯得尤為重要。

一、培養(yǎng)學生編程計算思維，實現(xiàn)學科整合

計算機編程在國外，早已盛行，編程思維應從娃娃抓起，我國也逐漸重視這方面的教育。教育部門多次出臺相關政策，提倡中小學開設編程相關課程，沿海地區(qū)還把信息學編程納入高考考試科目范圍。種種跡象表明，我們的教育在向發(fā)達國家看齊，而編程教育正是其中一個很重要的學習方向。編程的學習價值是通過具體應用來實現(xiàn)的，編程在生活中無處不在，從最普遍的電腦軟件到高端精密的大型計算機，計算機編程滲透著我們生活的方方面面。教師需要適當?shù)貙⒁恍┡c工程相關的內容納入課堂，以便在編程學習的初期，可以讓學生看到編程的魅力，并積極地投入到學習當中。

美國相關科學教育專家指出，以往STEM各學科多以分科的形式出現(xiàn)，實現(xiàn)STEM不同學科之間的整合要以學科核心概念和學科實踐為基礎。許多STEM教育活動往往更多關注于以學生為主體的動手與實操，而忽略了對跨學科概念及學科概念的傳遞。澳大利亞相關科學教育專家學者比較不同國家的STEM教育后認為，STEM教育強國基于創(chuàng)新的課程設計較為完善，在STEM教育中給予學科知識更多的關注。Nathan等研究者提出整合STEM的方法，即圍繞學科重要概念，在科學和數(shù)學表征、技術和工程學目標、設計和構建活動等方面展開整合。以學科概念為基礎引導學生關注活動表象下深層的概念結構和關聯(lián)，以支撐相關概念的意義構建、建立新舊概念之間的聯(lián)系等。

二、培養(yǎng)學生解決實際問題的能力

計算機編程具有強烈的抽象性和邏輯性，以往的教學經(jīng)常限制學生思想的發(fā)展。通過一種興趣的激發(fā)，我校根據(jù)實際情況，除了在常規(guī)的信息技術課普及基本的編程知識外，我們還通過每周周五的社團課，進行拓展和延伸，鼓勵學生學以致用，用所學的編程知識，聯(lián)系生活進行實際的創(chuàng)作。如我校五年級的一個學生使用編程貓公司開發(fā)的源碼編輯器，利用圖形化編程知識進行創(chuàng)作，最終在老師的指導下創(chuàng)作了一個《數(shù)學問答器》的編程作品，這個作品聯(lián)系生活實際，為小學階段的學生提供的數(shù)學學習的幫助。

三、激發(fā)學生的學習興趣，引導學生做中學

中小學編程創(chuàng)客教育依托科學的教育理論而生、基于計算思維、編程技術教育而建，配合全新的課程內容、教學模式、評價體系，是中小學創(chuàng)新教育的發(fā)展方向。情趣源于主動，主動性是學生學好編程知識的關鍵所在，學生學習的主動性體現(xiàn)了學生個人自我發(fā)展的能力，對改善教育質量起關鍵性作用，是實施教育質量的客觀條件[3]。老師應根據(jù)學生心理規(guī)律提供科學方法，以取得良好的效果。

小學的信息技術，從三年級至六年級，這門課是一個循序漸進的過程，首先教會學生學習打字，也就是初步認識并掌握電腦基本操作知識。其次要學會使用常用的基本軟件，比如常見的辦公軟件，如word、PPT、excel等軟件的使用。到高年級之后，就開始接觸一些基本的編程知識，當然小學階段，計算機編程主要以圖形化編程為主。基于此，我們學校結合自身優(yōu)勢，開設了編程社團，挑選一批感興趣且有潛力的學生進入社團，利用STEM教育方式，慢慢培養(yǎng)學生的編程思維。

通過社團課的滲透，以及STEM教育方式的培養(yǎng)，我們讓學生體會到了做中學的樂趣，在學生的腦海中，無形地形成了一種編程思維的意識。同時，我們鼓勵有能力、有想法的同學，參加每年的全國中小學電腦制作比賽活動，通過參賽使學生對編程知識有了進一步的認識，以比賽的方式檢驗我的教學成果，真正地發(fā)揮了學生的主觀能動性，充分激發(fā)了學生的編程思維的潛力。

四、結束語

在運用STEM教育教學的編程社團課中，我們探索了多種教學方式，運用了多種方法的結合，因材施教，拓寬了學生的視野，也激發(fā)了學生的興趣。我們緊跟時代的步伐，努力為學生打造自由、開放、自主的教育教學環(huán)境，以小學編程為切入點，結合STEM教育理念，培養(yǎng)了學生的編程思維，通過系統(tǒng)性學習，把邏輯性很強的編程知識活學活用。總體而言，STEM教育理念為信息技術老師提供了一種新的教育理念，從而使學生逐步養(yǎng)成編程行為習慣。

參考文獻：

[1]包靜.基于STEAM教育理念下的小學數(shù)學綜合實踐活動課探究[J].好家長，2019：106-106.

[2]教育部關于印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》的通知[Z].中華人民共和國教育部.2016-06-07

[3]程言平.淺談如何提高小學生的學習主動性[J].教育教學論壇，2014：56-57.