基于STEM理念的高中信息技術(shù)教學(xué)探析

許金綠

摘? ?要：現(xiàn)代教育越來(lái)越注重學(xué)生綜合素質(zhì)和核心素養(yǎng)的全面提升，將STEM教育理念融入高中信息技術(shù)教學(xué)中越來(lái)越受到重視。這種理念極大地推動(dòng)了高中信息技術(shù)教學(xué)的課堂轉(zhuǎn)型，也給新時(shí)期下的高中信息技術(shù)教學(xué)帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。本文在闡述STEM理念的基礎(chǔ)上，梳理STEM理念的教學(xué)功能及其價(jià)值。分析當(dāng)前STEM教育融入高中信息技術(shù)教學(xué)存在如下問(wèn)題：學(xué)科相互獨(dú)立，課堂枯燥乏味;教學(xué)目標(biāo)與實(shí)際教學(xué)成果不匹配;學(xué)校硬件條件差，片面追求學(xué)生成績(jī)，無(wú)法滿足當(dāng)前教學(xué)需要。認(rèn)為可采取情境式教學(xué)、體驗(yàn)式教學(xué)、鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)合作、定期舉辦各種活動(dòng)等策略，促進(jìn)當(dāng)前高中信息技術(shù)融合STEM理念實(shí)施效果的提升。

關(guān)鍵詞：STEM理念;高中信息技術(shù);融合教學(xué);教學(xué)策略

隨著教學(xué)制度的不斷改革，教育部門越來(lái)越注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，提倡學(xué)校不僅需要教好學(xué)生的學(xué)業(yè)，還需要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。STEM教學(xué)理念重點(diǎn)是注重四個(gè)方面的教育：科學(xué)（運(yùn)用科學(xué)知識(shí)來(lái)了解大自然）、技術(shù)、工程（對(duì)于技術(shù)開(kāi)發(fā)的運(yùn)用）、數(shù)學(xué)（通過(guò)數(shù)學(xué)的思維來(lái)解決日常生活中碰到的問(wèn)題），雖然這個(gè)理念已經(jīng)提出，但是在實(shí)際應(yīng)用中其實(shí)還并沒(méi)有發(fā)揮其重要作用，沒(méi)有很好地結(jié)合到現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，這是當(dāng)前高中教學(xué)急需解決的問(wèn)題[ 1 ]。

1? STEM教育理念

STEM教育理念最早起源于美國(guó)，布什總統(tǒng)提出STEM教育理念，并表示如果各高校能夠很好的執(zhí)行此教育理念，將培養(yǎng)出一代充滿競(jìng)爭(zhēng)力的年輕人。而中國(guó)的STEM教育理念的發(fā)起是較晚的，直到2016年左右才提出鼓勵(lì)學(xué)校教育結(jié)合STEM教育理念，此理念包含了數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、工程四門學(xué)科，但是它不是單純的把這四門學(xué)科相加而成，而是彼此滲透，提升效果的。這在實(shí)際應(yīng)用中就可以明顯看出，比方說(shuō)學(xué)生在做數(shù)學(xué)建模的時(shí)候，就可以通過(guò)科學(xué)來(lái)提供建模和設(shè)計(jì)支持;而學(xué)生的編程問(wèn)題則可以通過(guò)數(shù)學(xué)的思維來(lái)構(gòu)建模型。STEM教育的核心理念就是不會(huì)單拎一門學(xué)科出來(lái)，它是注重各科成績(jī)的提升，通過(guò)其他學(xué)科的思維模式來(lái)解決另一門學(xué)科的問(wèn)題，注重的是學(xué)生的綜合能力，除了學(xué)習(xí)理論知識(shí)，更注重學(xué)生的實(shí)踐運(yùn)用能力。

在STEM教學(xué)下進(jìn)行的課程，必定都是跨學(xué)科的，而且需要通過(guò)不同學(xué)科的知識(shí)解決另外一門學(xué)科的問(wèn)題。同時(shí)，教師會(huì)經(jīng)常給學(xué)生設(shè)定一個(gè)具體的情境，通過(guò)實(shí)操的方法，通過(guò)多元化的教學(xué)方式，活躍課堂氛圍，開(kāi)發(fā)學(xué)生的想象力，讓學(xué)生在情境實(shí)操中得到提升跟自信。就比方說(shuō)可以激勵(lì)學(xué)生參與創(chuàng)設(shè)，對(duì)于機(jī)器人的各種模式各種指令進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照課本上學(xué)到的知識(shí)從易到難，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)咨詢教師，及時(shí)解決，這必定會(huì)加深學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的理解，也對(duì)于后期學(xué)生自己研發(fā)會(huì)有很多幫助[ 2 ]。

2? 當(dāng)前高中信息技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

2.1? 學(xué)科相互獨(dú)立，課堂枯燥乏味

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的高中信息技術(shù)教學(xué)模式還是比較傳統(tǒng)單一，并沒(méi)有能夠很好的結(jié)合其他學(xué)科的知識(shí)來(lái)進(jìn)行教學(xué)。編碼的教師只能教學(xué)生編寫(xiě)代碼，數(shù)學(xué)教師也只能教學(xué)生理論數(shù)學(xué)知識(shí)，所以教師本身的教學(xué)水平跟知識(shí)儲(chǔ)備量對(duì)于學(xué)生的教學(xué)質(zhì)量有著極其重要的影響。另外，現(xiàn)在一些教師教學(xué)方式會(huì)比較缺乏互動(dòng)性，缺乏趣味性，很難讓學(xué)生有學(xué)習(xí)的興趣或者想要課后馬上去實(shí)踐的想法。教學(xué)中很少聯(lián)系到生活中有什么是可以通過(guò)所學(xué)知識(shí)來(lái)解決的，只要講解教材上提到的知識(shí)點(diǎn)就行了，這就很難激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，很難發(fā)揮學(xué)生的想象力。高中知識(shí)不光是對(duì)初中知識(shí)的補(bǔ)充，在理解上也會(huì)提高一個(gè)檔次。每一位學(xué)生的思維都是不一樣的，所以在挖掘?qū)W生潛力的時(shí)候，需要借助學(xué)科內(nèi)容的搭建，去鍛煉學(xué)生的思維。但現(xiàn)在課堂缺乏動(dòng)力，會(huì)讓學(xué)生從身心上能量不足，每個(gè)人無(wú)法全心全意地進(jìn)入課堂，這會(huì)讓他們感受到學(xué)科學(xué)習(xí)的難以融合，學(xué)習(xí)問(wèn)題也會(huì)更加明顯，大家的發(fā)展明顯上升不足。

2.2? 教學(xué)目標(biāo)與實(shí)際教學(xué)成果不匹配

傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)目標(biāo)就是只追求學(xué)習(xí)成績(jī)，提高升學(xué)率，學(xué)校一方面想要學(xué)生成績(jī)好，一方面又給學(xué)生很少的自主學(xué)習(xí)時(shí)間。大多數(shù)都是教師負(fù)責(zé)授課，學(xué)生負(fù)責(zé)聽(tīng)課，被動(dòng)地接受課本上的知識(shí)，重理論輕實(shí)踐的方式只會(huì)讓學(xué)生缺乏動(dòng)手能力，這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，就算成績(jī)?cè)賰?yōu)秀，等到真正進(jìn)入社會(huì)的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)所學(xué)的知識(shí)并無(wú)法真正用到工作中，或者說(shuō)不知道如何用到工作中，這就讓實(shí)際的教學(xué)成果處于一個(gè)比較尷尬的境地[ 3 ]。傳統(tǒng)意義上來(lái)看，教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)、以及想要通過(guò)教育讓學(xué)生可以掌握的程度，一般情況下教師所設(shè)立的教學(xué)目標(biāo)都沒(méi)有太大的問(wèn)題，但是一到實(shí)際教育的過(guò)程中、一些無(wú)法避免的事情教師無(wú)法考慮到位、就會(huì)出現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)與實(shí)際教學(xué)成果不匹配的情況。

2.3? 學(xué)校硬件條件差

許多學(xué)生可能都會(huì)有這種情況，課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)課后馬上想要去進(jìn)行實(shí)踐，但是由于學(xué)校的硬件條件比較差，有些試驗(yàn)教室只能針對(duì)上課的時(shí)候開(kāi)放。另外，教師本身的教學(xué)水平比較一般，就是單純的只教授課本知識(shí)，很少會(huì)展開(kāi)討論，更不會(huì)結(jié)合實(shí)際生活或者其他學(xué)科來(lái)進(jìn)行教學(xué)。最后，學(xué)校規(guī)定的學(xué)生課時(shí)也會(huì)比較多，對(duì)學(xué)生也有影響，導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有更多的時(shí)間去進(jìn)行實(shí)踐。這些因素都會(huì)影響學(xué)生的知識(shí)素養(yǎng)的體現(xiàn)與發(fā)展。班級(jí)中有不同類型的學(xué)生，他們對(duì)知識(shí)的吸收速度都是不一樣的，有的學(xué)生吸收快，運(yùn)用能力比較強(qiáng)，另一些學(xué)生吸收慢，運(yùn)用能力比較弱，受到學(xué)校的內(nèi)部條件制約，很難滿足他們的學(xué)習(xí)需求，他們的整體發(fā)展速度不快。

2.4? 片面追求學(xué)生成績(jī)

在現(xiàn)階段的高中教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，還存在著的巨大問(wèn)題，就是教師在教學(xué)的過(guò)程中，片面的追求學(xué)生的成績(jī)。而新課改教育標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)學(xué)生的要求更多的是偏向于學(xué)生的全面素質(zhì)教育發(fā)展。所以，在高中階段，如果只是片面的追求，學(xué)生的成績(jī)就和新課改的教育理念相悖。并且，高中階段作為學(xué)生連接以后生活的橋梁，就需要學(xué)生在高中階段的學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中，不僅能夠達(dá)到學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量的提升，而且在素質(zhì)教育方面也不能夠落下。

3? 高中信息技術(shù)教學(xué)策略

要想提高當(dāng)前的教學(xué)質(zhì)量，務(wù)必?fù)肀TEM教學(xué)理念，通過(guò)這種教學(xué)方式可以從徹底上改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)跟主觀能動(dòng)意識(shí)，讓學(xué)生有更多的可能性，具體在教學(xué)中可實(shí)行的策略有以下幾點(diǎn)。

3.1? 情境式教學(xué)

現(xiàn)代教學(xué)模式結(jié)合STEM教學(xué)理念，就務(wù)必帶入情境式教學(xué)，結(jié)合實(shí)際案例或者給出具體的問(wèn)題進(jìn)行分析，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣跟創(chuàng)新意識(shí)。案例或者舉例的問(wèn)題最好是跟學(xué)生生活或者學(xué)習(xí)相關(guān)的，那樣學(xué)生的積極性就會(huì)更高。比方說(shuō)在算法的教學(xué)中，教師可以向?qū)W生提出疑問(wèn)，如何用計(jì)算機(jī)編程來(lái)解決“韓信點(diǎn)兵”的問(wèn)題。教師可以先進(jìn)行分組討論10分鐘，然后每小組給出一個(gè)解決方案。如果期間大家都沒(méi)有什么頭緒的話，教師可以簡(jiǎn)單引導(dǎo)，需要結(jié)合課本中哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)最終得出的結(jié)論來(lái)進(jìn)行分析，最后教師用正確的答案來(lái)進(jìn)行問(wèn)題討論，如何用計(jì)算機(jī)編程結(jié)合數(shù)學(xué)以及工程學(xué)的問(wèn)題來(lái)解決剛剛提出的問(wèn)題。通過(guò)這種方式不斷地對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，自然而然的，學(xué)生接受的知識(shí)越來(lái)越多，思維會(huì)越來(lái)越發(fā)散，養(yǎng)成習(xí)慣后就可以自己進(jìn)行思考。再比如教師可以設(shè)置另外一個(gè)情境，如何通過(guò)無(wú)人窗口進(jìn)行售票，那就需要學(xué)生考慮買票的人當(dāng)下想要購(gòu)買哪種票，如何實(shí)現(xiàn)售票出票服務(wù)，當(dāng)不會(huì)購(gòu)票時(shí)，又能提供什么樣的信息來(lái)幫助客人提供購(gòu)票服務(wù)，這些程序又該如何通過(guò)所學(xué)的算法來(lái)解決。

3.2? 體驗(yàn)式教學(xué)

除了設(shè)置情境式教學(xué)，還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生要有動(dòng)手能力，單純通過(guò)理論來(lái)解決問(wèn)題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，等到實(shí)際操作的時(shí)候，理論跟現(xiàn)實(shí)還是會(huì)有所差距的。所以當(dāng)學(xué)生可以用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候，就要把學(xué)生帶出教室，去生活中或者實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行體驗(yàn)式教學(xué)，看看在實(shí)際操作中又會(huì)碰到什么樣的問(wèn)題，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)討論，如何進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，然后回教室后可以簡(jiǎn)單寫(xiě)一份實(shí)操體驗(yàn)，針對(duì)今天的實(shí)操有什么樣的收獲，碰到了哪些問(wèn)題，通過(guò)哪些方法可以去解決這些問(wèn)題等。因?yàn)轶w驗(yàn)式教學(xué)在一定程度上可以使學(xué)生真正的感受到學(xué)習(xí)和實(shí)踐的魅力，并且積極地開(kāi)展體驗(yàn)式教學(xué)，也能夠使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)于所學(xué)知識(shí)的理解。在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，積極地開(kāi)展體驗(yàn)式教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)也能夠充分激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中的興趣，從而能夠使學(xué)生感受到教師在教育教學(xué)當(dāng)中的用心，以及學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中的樂(lè)趣。只有這樣，才能最大的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性以及探索欲望，學(xué)生也才會(huì)更加主動(dòng)的想要去學(xué)習(xí)更多的理論知識(shí)。實(shí)踐活動(dòng)在一定程度上也能夠充分地激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)的綜合素養(yǎng)方面，能夠得到提升。

3.3? 鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)合作

在進(jìn)行情境式教學(xué)或者體驗(yàn)式教學(xué)的時(shí)候，教師需要鼓勵(lì)學(xué)生之間相互配合，畢竟任何單打獨(dú)斗的人都不會(huì)走的太遠(yuǎn)。鼓勵(lì)學(xué)生要有相互協(xié)作的精神，一群人的智慧跟知識(shí)儲(chǔ)備量總是大于一個(gè)人的。相互商量，相互討論，不同學(xué)生可以從不同角度去分析一個(gè)問(wèn)題，每個(gè)人的知識(shí)層面也都不同，有些人擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)，有些人擅長(zhǎng)科學(xué)，有些人擅長(zhǎng)編程，發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)，最終得出一個(gè)較完美的答案跟結(jié)果。團(tuán)隊(duì)合作可以安排學(xué)生參與合作探究問(wèn)題，以及合作探究實(shí)驗(yàn)。高中理科學(xué)習(xí)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)占比比較多，這個(gè)時(shí)候教師可以安排類似的活動(dòng)。文科內(nèi)容的學(xué)習(xí)上，教師可以安排類似討論的環(huán)節(jié)，彼此之間開(kāi)展思想交融，方便大家相互汲取經(jīng)驗(yàn)，完成最基本的目標(biāo)。教師巧妙地設(shè)計(jì)探究問(wèn)題，先來(lái)吸引大家的注意力，把重心放在研究問(wèn)題上，按照教師的指示進(jìn)入到問(wèn)題探究之中，全心全意地摸索更能夠激發(fā)出大家淺意識(shí)中的創(chuàng)造力，從而促進(jìn)學(xué)生個(gè)體發(fā)展。參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、教師可以安排學(xué)生分析自己思想、然后跟隨自己的思想，完成最基本的前期建設(shè)，參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，設(shè)置合適的團(tuán)隊(duì)，開(kāi)辟團(tuán)隊(duì)精神，體現(xiàn)出合作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)所在。教師在安排實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程中還可讓大家一起參與實(shí)驗(yàn)，從觀察實(shí)驗(yàn)逐漸變到親身經(jīng)歷，只有親身體驗(yàn)過(guò)才可以完美地總結(jié)出結(jié)論。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果入手，完成最基本的結(jié)論，有了結(jié)論才會(huì)驗(yàn)證自己的猜測(cè)，這個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生的知識(shí)吸收都是比較不錯(cuò)的。團(tuán)隊(duì)或者是小組合作的形式，可以幫助跟激勵(lì)學(xué)生，讓大家感受到合作的快樂(lè)，每一次的合作對(duì)于他們的團(tuán)隊(duì)意識(shí)建設(shè)都有很好地幫助，無(wú)論是語(yǔ)言組織能力，還是動(dòng)手操作能力都可以很好的實(shí)現(xiàn)。

3.4? 定期舉辦各種活動(dòng)

學(xué)校可以通過(guò)舉辦比賽的方式來(lái)檢驗(yàn)一個(gè)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，有些學(xué)生可能平時(shí)并沒(méi)有什么動(dòng)力去學(xué)習(xí)，但是如果學(xué)校舉辦的比賽能夠刺激到他，也會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，但更重要的還是要鼓勵(lì)學(xué)生去學(xué)習(xí)，增加自己的自信心，在學(xué)校學(xué)習(xí)期間養(yǎng)成一個(gè)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以后不論去哪里都會(huì)有好的成績(jī)。

校方所組織的比賽，對(duì)于學(xué)生而言總是有吸引力的。在同一片的生源中去組織他們，讓他們感受到比賽的趣味，比賽并不是為了贏，是為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力與能力。只有為他們?cè)O(shè)計(jì)出良好的活動(dòng)，他們可以感受到比賽的激情，在激情中散發(fā)他們的智慧，得到能力上的提升、讓大家感受到比賽的精彩，大家的思維也可以被調(diào)動(dòng)起來(lái)，可以讓學(xué)生從學(xué)習(xí)壓力中釋放自己，讓自己的情緒走向穩(wěn)定。學(xué)校所組織的活動(dòng)一定要滿足不同人群，有些學(xué)生喜歡去發(fā)展自己的興趣，比如繪畫(huà)、寫(xiě)作等等，他們的感性思維極強(qiáng)，教師需要從中找到靈感，適合他們的活動(dòng)都可以設(shè)計(jì)出來(lái)。有些學(xué)生理工思維極強(qiáng)、可以設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)，讓大家感受一下實(shí)驗(yàn)的趣味性。每一個(gè)人都有自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，教師在提供領(lǐng)域方面，一定要提供最基本的計(jì)劃，讓高中學(xué)生們可以得到思想上的解放，在思維上也可以得到更多的發(fā)展。

4? 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代教學(xué)應(yīng)積極鼓勵(lì)并加大STEM理念的深入教學(xué)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將多學(xué)科很好的融入到教學(xué)理念中，設(shè)置情境式教學(xué)，體驗(yàn)式教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生之間相互合作，最后可以將學(xué)生的作品展示給全校學(xué)生進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)等，增加學(xué)生的自信心，充分培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。高中教育，要凸顯這個(gè)階段的特征，融合一切可以利用的因素，讓大家得到滿足，在校園中可以茁壯成長(zhǎng)，完成最基本的階段學(xué)習(xí)，也為下一階段學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

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