基于STEAM教育理念下中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐探析

黃 綺

(廣西南寧市第八中學(xué) 廣西 南寧 530001)

前言

STEAM的教育理念是美國(guó)政府提出的教育倡議，文化交流逐漸增強(qiáng)的背景下，STEAM的教育理念逐漸滲透到中國(guó)教育中來(lái)，這對(duì)中國(guó)教育行業(yè)發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展的背景下，信息技術(shù)儼然成為學(xué)生在社會(huì)上立足的根本，成為學(xué)生實(shí)現(xiàn)快速就業(yè)的重要保障，成為學(xué)生實(shí)現(xiàn)自身增值的重要手段。將STEAM的教育理念應(yīng)用于中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)，既可以提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，又可以有效改善傳統(tǒng)信息技術(shù)教學(xué)枯燥、無(wú)聊的現(xiàn)狀。

1.STEAM教育理念的相關(guān)闡述

STEAM代表科學(xué)(Science)，技術(shù)(Technology)，工程(Engineering)，藝術(shù)(Art)，數(shù)學(xué)(Mathematics)，因此，STEAM教育是一個(gè)多學(xué)科融合的綜合教育，相比較于傳統(tǒng)的單學(xué)科、重視課本的教育方式，其更加注重實(shí)踐，更加注重學(xué)生的綜合發(fā)展。STEAM教育理念作為一種新型的教學(xué)理念，其更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)生的學(xué)習(xí)感受，即STEAM教育理念倡導(dǎo)學(xué)生犯錯(cuò)、倡導(dǎo)學(xué)生提出新的想法和新的觀念，其意在促使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)習(xí)到的知識(shí)應(yīng)用于生活的實(shí)踐中去，從而有效激發(fā)學(xué)生的綜合能力。

2.STEAM教育理念下，中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)思路

2.1 整合跨學(xué)科項(xiàng)目。在將STEAM教育理念融入中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，并以學(xué)生必須掌握的多學(xué)科知識(shí)為核心，為學(xué)生科學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，確保學(xué)生在相關(guān)學(xué)習(xí)項(xiàng)目中可以不斷鞏固自身理論基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也能促使學(xué)生主動(dòng)探索各個(gè)學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系[1]。除此之外，教師在為學(xué)生設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保其具有全面性，均衡性，這能夠充分實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)意義，同時(shí)還能使學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識(shí)更加扎實(shí)。

2.2 細(xì)化跨學(xué)科教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)是教師實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)、學(xué)生展開(kāi)高效學(xué)習(xí)的重要保證[2]。STEAM教育理念下，教師應(yīng)當(dāng)明確在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中需要用到哪些知識(shí)、需要完成什么樣的能力目標(biāo)、需要培養(yǎng)學(xué)生什么樣的核心素養(yǎng)，這就要求教師細(xì)化各個(gè)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)，以此充分滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。例如：在高中滬教版必修一單元挑戰(zhàn)《采集與分析氣象數(shù)據(jù)》中，學(xué)生需要完成采集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的任務(wù)。從科學(xué)方面來(lái)看，學(xué)生需要了解人工、自動(dòng)采集方法；從技術(shù)方面來(lái)看，學(xué)生需要利用excel創(chuàng)建表格、輸入數(shù)據(jù)；從工程角度來(lái)看，學(xué)生需要以工程師思維分析數(shù)據(jù)，制作走勢(shì)圖表；從藝術(shù)方面來(lái)看，學(xué)生需要美化圖表，使其清晰、易懂；從數(shù)學(xué)方面來(lái)看，學(xué)生需要利用數(shù)學(xué)思維分析數(shù)據(jù)，思考高溫天氣的呈現(xiàn)趨勢(shì)，并撰寫(xiě)相關(guān)報(bào)告。

2.3 展開(kāi)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。項(xiàng)目是學(xué)習(xí)指的是在STEAM教育理念下，教師能夠通過(guò)“項(xiàng)目”引領(lǐng)教學(xué)，并明確教學(xué)目標(biāo)，以此促使學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)知識(shí)展開(kāi)主動(dòng)探索，并能夠在合作學(xué)習(xí)的過(guò)程中培養(yǎng)成良好的合作意識(shí)，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組之后，教師可以通過(guò)毛遂自薦、小組推薦、教師選拔等多種方式選出一位綜合實(shí)力較強(qiáng)的組長(zhǎng)，使其能夠帶領(lǐng)學(xué)生順利展開(kāi)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。其次，小組長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)明確各個(gè)組員的角色以及其所需要承擔(dān)的責(zé)任。這就要求小組長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目有比較充分的了解，并且能夠充分了解各個(gè)組員的特長(zhǎng)，這有利于小組長(zhǎng)對(duì)組員實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理分配，促使每個(gè)組員都能夠在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮自身潛能。

2.4 豐富學(xué)習(xí)資源。STEAM是多學(xué)科教育理念，其存在的主要目的是能夠讓學(xué)生在掌握大量基礎(chǔ)知識(shí)的情況下，進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)和主動(dòng)探索，進(jìn)而使相關(guān)問(wèn)題能夠得到有效解決或順利完成教師所布置的項(xiàng)目。基于此，STEAM教育理念下，教師應(yīng)當(dāng)基于豐富的學(xué)習(xí)資源為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，并為學(xué)生設(shè)計(jì)出能夠推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)程的學(xué)習(xí)環(huán)境，包括學(xué)生在完成任務(wù)過(guò)程中需要用到的設(shè)備、器材、圖片、視頻和表格等。

2.5 展開(kāi)多元化評(píng)價(jià)。相比較于單一的評(píng)價(jià)方式，多元化評(píng)價(jià)更能夠幫助教師充分了解學(xué)生發(fā)展現(xiàn)狀以及學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)中的表現(xiàn)情況，并且通過(guò)展開(kāi)多元化評(píng)價(jià)，學(xué)生能夠清楚地了解到自身存在的不足以及自身的亮點(diǎn)，這既有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信，也能夠促使學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)展開(kāi)積極的探索。多元化評(píng)價(jià)的對(duì)象既可以是小組，也可以是個(gè)人。例如：在高中滬教版必修一單元挑戰(zhàn)《認(rèn)識(shí)并制作二維碼》中，教師可以先將學(xué)生進(jìn)行分組，并引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位了解二維碼的組成結(jié)構(gòu)、編碼原理、功能、分類以及特點(diǎn)等，之后小組長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)為組員分配任務(wù)，使組員能夠分別收集與二維碼有關(guān)的資料，然后對(duì)所有的資料進(jìn)行總結(jié)和歸納。為保證設(shè)計(jì)二維碼的思路更加清晰，教師應(yīng)當(dāng)要求每個(gè)小組以思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)最終的學(xué)習(xí)成果。隨后小組長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)帶領(lǐng)組員共同規(guī)劃并設(shè)計(jì)二維碼，包括設(shè)計(jì)目標(biāo)和二維碼承載的信息。制作完二維碼之后，小組之間可在適宜的時(shí)候使用手機(jī)互相掃描二維碼，并對(duì)各個(gè)小組的二維碼進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)學(xué)生投票選出設(shè)計(jì)最好的二維碼，而設(shè)計(jì)出最佳二維碼的小組自然為最優(yōu)秀的小組。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師可以對(duì)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)。最后選出表現(xiàn)最佳的學(xué)生。教師可以讓每位學(xué)生分別闡述自己在完成任務(wù)過(guò)程中所起到的作用，以及在完成任務(wù)過(guò)程中遇到了哪些問(wèn)題、采取什么樣的方式解決的問(wèn)題，并根據(jù)學(xué)生在組內(nèi)發(fā)揮的作用以及學(xué)生在組內(nèi)的具體表現(xiàn)，全班同學(xué)一起在線投票，選出表現(xiàn)最佳的學(xué)生。這種區(qū)別于教師單獨(dú)評(píng)價(jià)的多元化評(píng)價(jià)方式，可以有效地激起學(xué)生的勝負(fù)欲，這有助于學(xué)生在完成任務(wù)過(guò)程中更加積極地表現(xiàn)自己，從而在組員的共同努力之下設(shè)計(jì)出新穎的優(yōu)秀作品。

3.STEAM教育理念下，中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐路徑

3.1 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性。STEAM 情境教育理念要求教師應(yīng)當(dāng)將知識(shí)與實(shí)際情境進(jìn)行有效融合，以此有效避免知識(shí)的孤立性和獨(dú)立性[3]。通過(guò)實(shí)際問(wèn)題，既可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考的能力，又可以使知識(shí)學(xué)習(xí)具有挑戰(zhàn)性和趣味性，這有利于改善課堂學(xué)習(xí)氛圍、提升課堂教學(xué)效果。除此之外，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際情境中回答實(shí)際問(wèn)題，還能有效提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，這符合新時(shí)代背景下我國(guó)對(duì)人才的需求和要求。基于此，為有效改善中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)與學(xué)生實(shí)際發(fā)展特點(diǎn)為學(xué)生構(gòu)建教學(xué)情境，以此保證學(xué)生能夠?qū)χR(shí)有更加深刻的印象。

例如：在學(xué)習(xí)高中滬教版必修一《數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用》這一知識(shí)時(shí)，教師可以這樣為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境：“大家在使用智能終端上網(wǎng)時(shí)都經(jīng)歷過(guò)哪些‘精準(zhǔn)推薦’呢？”由于學(xué)生經(jīng)常被精準(zhǔn)推薦所“打擾”，所以此時(shí)學(xué)生就會(huì)“七嘴八舌”地向教師以及其他同學(xué)闡述自己的遭遇，同學(xué)A：“我在淘寶的時(shí)候總是被淘寶app推薦購(gòu)買(mǎi)一些東西，但其實(shí)那個(gè)東西已經(jīng)買(mǎi)過(guò)，并且只買(mǎi)一次就可以。”同學(xué)B：“抖音總是向我推薦同一類視頻，這造成了我的視覺(jué)疲勞，想要觀看其他視頻還需要自我搜索。”同學(xué)C：“美團(tuán)總是能夠推薦我喜歡吃的東西。”同學(xué)……，之后教師可以向?qū)W生進(jìn)行提問(wèn)：“你們知道這些推薦數(shù)據(jù)是怎么得來(lái)的嗎？”，在充分引起學(xué)生興趣和注意力之后，進(jìn)而引出本堂課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——《數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用》。通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，既可以有效吸引學(xué)生的注意力，又可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性和積極性。之后教師可以將學(xué)生分成4人-6人的學(xué)習(xí)小組，并要求學(xué)習(xí)小組按照“明確數(shù)據(jù)需求—數(shù)據(jù)采集—數(shù)據(jù)加工—數(shù)據(jù)分析—數(shù)據(jù)可視化—報(bào)告撰寫(xiě)”的流程完成“中學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告”任務(wù)。這既可以讓學(xué)生充分掌握數(shù)據(jù)處理流程，又可以使學(xué)生的實(shí)踐能力、思維能力和思考能力有明顯提升。

3.2 推進(jìn)小組學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)。相比較于個(gè)體學(xué)習(xí)，小組合作學(xué)習(xí)更具有學(xué)習(xí)效率高、學(xué)習(xí)效果好的特點(diǎn)，通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，能夠在班級(jí)內(nèi)形成良好的組內(nèi)合作、組間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性[4]。除此之外，在思維碰撞的過(guò)程中，學(xué)生語(yǔ)言組織能力、思維能力和表達(dá)能力都會(huì)有明顯的提高。與此同時(shí)，小組合作學(xué)習(xí)，還能使學(xué)生具備良好的合作意識(shí)，這為學(xué)生日后的就業(yè)與發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)更需要具備合作意識(shí)的綜合型人才。而STEAM教育理念下的小組合作學(xué)習(xí)正可以滿足這一需求。

例如：初中學(xué)生在學(xué)習(xí)浙教版“幻燈片的相關(guān)制作”知識(shí)后，教師可以將STEAM 與 PBL(項(xiàng)目式學(xué)習(xí))進(jìn)行整合，為學(xué)生布置小學(xué)合作任務(wù)——設(shè)計(jì)旅游主題的PPT。首先教師可以將全班學(xué)生分成4個(gè)大組，12個(gè)小組，并引導(dǎo)小組能夠根據(jù)大組設(shè)計(jì)的主題完成搜索資料、整理匯總、思路設(shè)計(jì)等任務(wù)。比如，五個(gè)旅游主題分別是：美食、人文、景點(diǎn)、交通及民俗特色。小組成員在以主題為指向，完成相關(guān)任務(wù)時(shí)，會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，而學(xué)生在思考問(wèn)題并解決問(wèn)題的過(guò)程中，自身的思維能力會(huì)有明顯提升，更重要的是學(xué)生在這一過(guò)程中還會(huì)得到一定的啟發(fā)。由于小組成員具有明確分工，所以在共同合作完成最終設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生還會(huì)清楚的認(rèn)識(shí)到合作的重要性。最終在課堂上由小組代表向其他學(xué)生闡述設(shè)計(jì)思路以及設(shè)計(jì)方法，其他小組同學(xué)則可以對(duì)其提出質(zhì)疑或進(jìn)行肯定，這有利于學(xué)生批判性思維的養(yǎng)成。通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，不僅學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)質(zhì)量有明顯提升，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性也會(huì)得到充分的調(diào)動(dòng)，并且由于在小組合作學(xué)習(xí)中學(xué)生始終處于主體地位，所以學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解會(huì)更加深入，印象也會(huì)更加深刻。

3.3 鼓勵(lì)自主探索，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力。傳統(tǒng)信息技術(shù)課堂普遍存在學(xué)生注意力不集中、積極性不高的現(xiàn)狀，這既不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的充分吸收，也不利于高效課堂的構(gòu)建[5]。鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上進(jìn)行主動(dòng)探索，不僅可以有效改善這一現(xiàn)狀，而且還能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。與此同時(shí)通過(guò)自主探索，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握也會(huì)更加牢固，這有利于學(xué)生打下良好的理論知識(shí)基礎(chǔ)。基于此，在中學(xué)信息技術(shù)課堂上，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)探索，以此充分提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

例如：初中學(xué)生在學(xué)習(xí)浙教版“FrontPage”這一知識(shí)點(diǎn)后，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好自行創(chuàng)建網(wǎng)站、制作首頁(yè)，并要求學(xué)生應(yīng)當(dāng)充分保證首頁(yè)的美觀性，即學(xué)生不僅要科學(xué)布置網(wǎng)頁(yè)結(jié)構(gòu)，還要添加交互功能、超鏈接以及動(dòng)感效果等，除此之外，學(xué)生在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)積極發(fā)散自身思維，使自己設(shè)計(jì)的網(wǎng)頁(yè)能夠充分表達(dá)自身思想，并十分具有特點(diǎn)。在自主探索和自主創(chuàng)新的過(guò)程中，學(xué)生的思維能力會(huì)得到有效的培養(yǎng)，通過(guò)親自設(shè)計(jì)網(wǎng)頁(yè)，既實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合，也使學(xué)生的實(shí)踐能力有所提高。又例如：初中學(xué)生在學(xué)習(xí)浙教版圖像處理(Photoshop)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自行為媽媽設(shè)計(jì)生日賀卡，寫(xiě)下想要對(duì)媽媽說(shuō)的話。由于是送給媽媽的賀卡，所以學(xué)生在設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)融入更多的想法和心思，而這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的生日賀卡也會(huì)更具有獨(dú)特性和美觀性，更重要的是，這有效地激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和主動(dòng)探索的欲望。在親自動(dòng)手制作賀卡的過(guò)程中，學(xué)生不僅會(huì)對(duì)理論知識(shí)有更加深刻的印象，而且實(shí)踐能力也會(huì)有明顯提高，同時(shí)也升華了母子(女)間的感情。

3.4 聯(lián)系實(shí)際生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。STEAM教育理念更加注重學(xué)生對(duì)各個(gè)學(xué)科知識(shí)的融合，其要求學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠用跨學(xué)科的思維解決學(xué)習(xí)問(wèn)題、現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。除此之外，STEAM教育理念也更加重視學(xué)生精神思想的提升、藝術(shù)審美以及創(chuàng)新能力的提升。STEAM教育理念下，教師在對(duì)學(xué)生展開(kāi)信息技術(shù)教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)聯(lián)系實(shí)際生活，以此向?qū)W生展示科技的魅力，促使學(xué)生能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行主動(dòng)探索。

例如：在對(duì)高中滬教版必修一《描述洗衣機(jī)的洗衣流程》展開(kāi)項(xiàng)目學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以先對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)：“你們?cè)诩依锸怯檬窒匆路€是用洗衣機(jī)洗衣服呢？清楚洗衣機(jī)的洗衣流程嗎？”以此充分引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)，并能夠掌握通過(guò)順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)單獨(dú)或組合畫(huà)出流程圖的能力。在學(xué)習(xí)完相關(guān)的知識(shí)之后，教師可以為學(xué)生布置作業(yè)：“為了節(jié)能環(huán)保，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)習(xí)的知識(shí)自行設(shè)計(jì)出更為節(jié)水、省電的洗衣流程。”通過(guò)為學(xué)生布置與實(shí)際生活有關(guān)的課后作業(yè)，學(xué)生會(huì)更加認(rèn)真地完成作業(yè)，這有利于學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力的提升。

結(jié)束語(yǔ)

STEAM教育理念下，對(duì)教師提出了更高的要求，即教師應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)地不斷完善自身的知識(shí)儲(chǔ)備、教學(xué)技術(shù)和教學(xué)觀念，為學(xué)生設(shè)計(jì)多元的學(xué)習(xí)環(huán)境，以此滿足學(xué)生的發(fā)展需求和學(xué)習(xí)需求。現(xiàn)代教育理念下，STEAM教育既是必然發(fā)展趨勢(shì)，也是有效提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。