STEM 理念下的高中信息技術(shù)教學(xué)探析

福建省寧德市柘榮縣第一中學(xué) 袁燦良

STEM教育理念強(qiáng)調(diào)的是課堂教學(xué)與實踐探究相結(jié)合，使學(xué)生能將課堂所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到實際中。高中信息技術(shù)教學(xué)本身便具有一定的實踐和應(yīng)用價值，因此還需在課程教學(xué)中引入STEM教育理念，使學(xué)生能在真實情境中分析解決問題，并具備較強(qiáng)實踐應(yīng)用能力，推動其信息技術(shù)核心素養(yǎng)的提升。

一、STEM 教育理念及其特征

（一）STEM教育理念

STEM是一種新型的教育理念，是科學(xué)技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科融合交叉的一種簡稱。STEM教育理念具有跨學(xué)科教育意義，在此理念下展開教學(xué)活動，并不是將教學(xué)重點只放在某一學(xué)科上，而是引導(dǎo)學(xué)生運用跨學(xué)科知識對存在的問題進(jìn)行解決。教師在應(yīng)用STEM理念展開教學(xué)時，是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多學(xué)科融合的教學(xué)情境，且會在其中加強(qiáng)對學(xué)生設(shè)計、解決問題能力的培養(yǎng)，也會采取小組合作、任務(wù)驅(qū)動等多種形式進(jìn)行教學(xué)。

（二）STEM教育理念特征

1.跨學(xué)科特征

在STEM教育理念下展開高中信息技術(shù)教學(xué)，可使此門課程教學(xué)具有跨學(xué)科特征，使信息技術(shù)教學(xué)在思維培養(yǎng)方面的作用充分發(fā)揮出來，并培養(yǎng)學(xué)生運用多科知識解決實際問題的能力。

2.情境化特征

在STEM理念下展開教學(xué)時教師要創(chuàng)設(shè)相應(yīng)情境，在情境中展開信息技術(shù)知識的教學(xué)和技能傳授，要確保創(chuàng)設(shè)的情境具有挑戰(zhàn)性和生活氣息，且要在情境中融入相關(guān)理論知識，使學(xué)生能在解決問題的過程中獲得新知識，提高個人綜合能力。

3.實操性特征

基于STEM理念展開高中信息技術(shù)教學(xué)，教師不但要關(guān)注學(xué)生知識的獲取情況，還要確保其具有較強(qiáng)的體驗感，將這一教育理念的實踐特征凸顯出來。教師需要鼓勵學(xué)生積極投入到設(shè)計當(dāng)中，如設(shè)計機(jī)器人模式，融會貫通和遷移知識內(nèi)容。

二、高中信息技術(shù)課程特征分析

（一）綜合性

高中信息技術(shù)課程內(nèi)容較多，除包含信息技術(shù)基礎(chǔ)理論知識、操作技能之外，還會涉及科學(xué)及藝術(shù)等多個學(xué)科領(lǐng)域，因此具備綜合性特征。信息技術(shù)課程設(shè)置的目的是使高中學(xué)生在掌握信息技術(shù)、知識技能的同時，又能提升其人文特質(zhì)。

（二）基礎(chǔ)性

高中信息技術(shù)課程本身還具備基礎(chǔ)性特征，實際教學(xué)中教師要能結(jié)合全體學(xué)生實際情況采取有效措施推動其全面發(fā)展，以對學(xué)生信息素養(yǎng)進(jìn)行提升，為社會培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新實踐能力的專業(yè)人才。信息技術(shù)課程開設(shè)目的是使學(xué)生能具備在未來生活、工作中借助信息技術(shù)解決問題的能力，并為其社會學(xué)習(xí)、發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（三）實踐性

信息技術(shù)教學(xué)與學(xué)生實際生活間有著密切聯(lián)系，其關(guān)注的是學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)，高中信息技術(shù)教學(xué)要求學(xué)生實踐課程應(yīng)占多數(shù)，同時教學(xué)目的也不僅僅只是局限于讓學(xué)生具備一定信息意識，還必須掌握Excel、Word等軟件操作技術(shù)。在實際教學(xué)中信息技術(shù)課程還關(guān)注對學(xué)生思維的鍛煉。

（四）開放性

開放性是指信息技術(shù)教學(xué)學(xué)習(xí)資源及學(xué)習(xí)對象具有開放性特征。信息技術(shù)這一學(xué)科發(fā)展迅速，知識更新?lián)Q代快，加上不同地區(qū)發(fā)展及自身認(rèn)知存在一定差異性，導(dǎo)致高中生在學(xué)習(xí)起點上也有所不同。而只有創(chuàng)建開放式的教學(xué)環(huán)境和科學(xué)設(shè)置學(xué)習(xí)內(nèi)容，才能滿足不同學(xué)習(xí)者需求，使全體學(xué)生都能獲得進(jìn)步。

三、基于STEM 教育理念的教學(xué)優(yōu)勢

（一）有利于創(chuàng)新性學(xué)習(xí)氛圍營造

高中生已有一定的創(chuàng)新意識和能力，基于STEM理念展開教學(xué)，不但能將學(xué)生學(xué)習(xí)知識和實踐操作的熱情激發(fā)出來，還可推動其創(chuàng)新意識及能力的發(fā)展。高中信息技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容與社會發(fā)展之間有著密切關(guān)系，而社會中也有著很多天然的教學(xué)案例，通過結(jié)合學(xué)生所處的文化環(huán)境、生活環(huán)境以及具體學(xué)習(xí)環(huán)境，基于問題或項目展開信息技術(shù)教學(xué)，可使學(xué)生在自主分析、探究實踐過程中獲取學(xué)習(xí)自信心，愿意積極投入探究創(chuàng)新中，成為具備創(chuàng)新能力的社會主義接班人。

（二）有利于跨學(xué)科體驗創(chuàng)造

信息技術(shù)本身便是一門綜合性學(xué)科，而STEM教育理念教學(xué)，為整合多個綜合性學(xué)科提供了指南，還可為學(xué)生運用數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、科學(xué)知識解決生活問題現(xiàn)象提供指導(dǎo)，使其能熟練應(yīng)用信息技術(shù)所學(xué)知識技能對存在問題解決，進(jìn)而獲得良好的跨學(xué)科學(xué)習(xí)體驗。同時在STEM教學(xué)理念下展開信息技術(shù)教學(xué)，還可以跨學(xué)科進(jìn)行教學(xué)活動的設(shè)計以及實施。

（三）有利于學(xué)習(xí)方法多元化

STEM教育與傳統(tǒng)教育有所不同，其面向的是全體學(xué)生，強(qiáng)調(diào)在實際教學(xué)中以學(xué)生為主體，改變了以往以教師為主體的教學(xué)方式，變成了以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為核心，對學(xué)生解決問題能力、創(chuàng)新思維進(jìn)行培養(yǎng)。信息時代背景下，STEM教育對學(xué)生協(xié)作、合作精神培養(yǎng)十分重視，倡導(dǎo)通過合作教學(xué)、探究學(xué)習(xí)等方式，學(xué)生之間通過探索以及溝通交流，實現(xiàn)對所學(xué)內(nèi)容的深度掌握及靈活應(yīng)用。同時基于STEM教育理念展開信息技術(shù)教學(xué)，可使教師轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者角色，并為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供個性化服務(wù)，學(xué)生也可采取信息技術(shù)來對個人學(xué)習(xí)方式進(jìn)行拓展，并在與教師、其他同伴交流合作的過程中，具備較高的思維能力和決策水平。

四、高中信息技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)內(nèi)容單一，缺乏趣味性

雖然現(xiàn)階段高中都開設(shè)了信息技術(shù)課程，但大多數(shù)教師在實際教學(xué)時會將教材作為主要指導(dǎo)內(nèi)容，對其中蘊(yùn)含的多學(xué)科融合交叉內(nèi)容卻缺乏重視。只是單純按照教材內(nèi)容展開教學(xué)，會導(dǎo)致信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容機(jī)械化、單調(diào)化，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣自然無法被調(diào)動起來，而這必然會對課程教學(xué)實際效果造成不利影響。此外，有很多教師在教學(xué)時對學(xué)生學(xué)情缺乏正確認(rèn)知，也不了解學(xué)生現(xiàn)有的信息技術(shù)水平，導(dǎo)致課堂教學(xué)針對性不足。多數(shù)教師在信息技術(shù)教學(xué)時并未融合其他學(xué)科知識內(nèi)容，而這對高中生綜合能力培養(yǎng)十分不利。

（二）教學(xué)實踐性不足

信息技術(shù)課程本身具有實用特色，因此一些學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)時比較感興趣，但因部分教師教學(xué)方式落后，逐漸磨滅了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一些教師雖然也會采取新型教學(xué)方法，但只是通過拆解細(xì)化原有教學(xué)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)之上提出要求目標(biāo)，領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。這一方式雖然有利于學(xué)生知識學(xué)習(xí)，但其掌握知識內(nèi)容與實踐技能脫節(jié)于市場。教師教學(xué)理念陳舊，教學(xué)方式內(nèi)容未結(jié)合學(xué)生實際發(fā)展，就會導(dǎo)致信息技術(shù)教學(xué)無法取得良好效果。

（三）學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)積極性

因高中學(xué)校對信息技術(shù)課程教學(xué)重視程度未達(dá)到預(yù)期，所以學(xué)生對此門課程也比較忽視。高中信息技術(shù)教學(xué)目的是能使學(xué)生掌握一定信息知識和技能，培養(yǎng)其興趣和特長，但因受到諸多因素影響，導(dǎo)致學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣不高。如學(xué)校專業(yè)師資力量薄弱，缺乏相應(yīng)的硬件支撐，信息技術(shù)課時較少，種種因素的存在都會導(dǎo)致學(xué)生特長發(fā)揮受到阻礙，也會對信息技術(shù)教學(xué)效果造成影響。

五、STEM 教育理念下教學(xué)策略探究

基于STEM教育理念展開信息技術(shù)教學(xué)時不但要對原有教學(xué)模式進(jìn)行調(diào)整，還要確保信息技術(shù)實踐各環(huán)節(jié)的落實，以對信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行提升。

（一）積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念

高中學(xué)生已有一定的自我認(rèn)知水平，他們追求平等與尊重，所以教師在實際教學(xué)時一定要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，意識到在信息技術(shù)課堂教學(xué)中要以學(xué)生為主體地位，并在教學(xué)中加強(qiáng)對學(xué)生的尊重與肯定。師生關(guān)系構(gòu)建有利于活躍課堂氛圍，在此環(huán)境中學(xué)生也會全身心投入學(xué)習(xí)，既可使學(xué)習(xí)質(zhì)量得到提升，還可將高中生的潛能充分激發(fā)出來。教師應(yīng)有機(jī)結(jié)合鼓勵以及引導(dǎo)，并對部分學(xué)生存在的心理障礙有效消除，加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，使其明確信息技術(shù)學(xué)習(xí)對今后發(fā)展的重要性，并愿意積極投入到信息技術(shù)學(xué)習(xí)中。部分高中生學(xué)習(xí)能力薄弱，在信息技術(shù)學(xué)習(xí)時存在一定困難，這時教師應(yīng)當(dāng)給予其鼓勵和肯定，并要保護(hù)好這部分學(xué)生的自尊心，使其能在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中敢于發(fā)表自身意見，敢于回答問題。通過采取有效措施，將學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性充分調(diào)動起來，消除其抵觸以及自卑心理，這樣才能為STEM 教育理念在信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)中應(yīng)整合認(rèn)知資源

基于STEM教育理念展開信息技術(shù)教學(xué)時還要有效整合認(rèn)知資源。一方面要整合跨學(xué)科的資源內(nèi)容，依托具體問題引導(dǎo)學(xué)生跨越學(xué)科界限展開思考，使其意識到信息技術(shù)會涉及多個領(lǐng)域，為其跨學(xué)科解決教學(xué)問題提供相應(yīng)的思維模式。另一方面還要進(jìn)一步整合認(rèn)知層面的相關(guān)資源，探究能力建立在實踐問題基礎(chǔ)上，所以應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過實踐整合相關(guān)知識，構(gòu)建起資源整合意識。

（三）調(diào)整高中信息技術(shù)教學(xué)模式

高中信息技術(shù)教學(xué)的最終目的是提升學(xué)生信息素養(yǎng)，因此應(yīng)基于這一目標(biāo)從整體上規(guī)劃信息技術(shù)教學(xué)。用STEM教育理念展開教學(xué)時可嘗試為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題教學(xué)情境，如在算法教學(xué)當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生體驗借助程序編制對問題進(jìn)行解決，之后再鼓勵其通過編程對“韓信點兵”這一問題進(jìn)行解決，借助數(shù)學(xué)工程學(xué)知識進(jìn)行相關(guān)方案的設(shè)計，在實施方案前先以小組為單位對此展開討論，而課堂教學(xué)要將學(xué)生問題作為著手點，在對問題明確的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)其跨學(xué)科思考，并制訂科學(xué)的解決方案。有機(jī)結(jié)合方案實施與交流，并對具體方案進(jìn)行優(yōu)化完善，使學(xué)生在具體實踐中學(xué)會解決問題。讓信息技術(shù)方式不但能將學(xué)生思維參與性充分調(diào)動起來，還可使其在具體思考實踐過程中快速掌握相關(guān)知識點，并能實現(xiàn)跨學(xué)科知識的融合應(yīng)用，增強(qiáng)其解決問題、團(tuán)隊協(xié)作等核心素養(yǎng)能力。

（四）優(yōu)化實踐教學(xué)

基于STEM教育理念展開信息技術(shù)教學(xué)時，還要高度重視并優(yōu)化信息技術(shù)實踐教學(xué)，需確保教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實際需求相符。實踐教學(xué)蘊(yùn)含豐富知識，且有利于學(xué)生能力培養(yǎng)，而在具體實踐活動中學(xué)生也能融合多方面知識內(nèi)容，探究問題，提升個人實踐創(chuàng)新能力。如“數(shù)據(jù)的存儲和保護(hù)”這一章內(nèi)容教學(xué)目的是使學(xué)生理解對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的意義，了解數(shù)據(jù)保護(hù)的方法，明確數(shù)據(jù)出現(xiàn)安全隱患的危害。在此內(nèi)容教學(xué)中教師便可為學(xué)生設(shè)置任務(wù)，要求學(xué)生收集關(guān)于朋友或是其他學(xué)生家鄉(xiāng)風(fēng)光的相關(guān)數(shù)據(jù)，并將其分別存儲在存儲卡、本地電腦硬盤以及光盤中，之后在課堂中操作如何安裝殺毒軟件、防火墻，做好對自己所收集數(shù)據(jù)的保護(hù)，采取拷貝、備份、復(fù)制、鏡像、持續(xù)備份等技術(shù)，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密。這一實踐活動貼近學(xué)生的生活，且融入自然科學(xué)以及人際交往內(nèi)容，因此可將其參與積極性充分調(diào)動起來，使其在完成實踐任務(wù)的過程中快速掌握知識和技能，同時還有利于學(xué)生思維能力發(fā)展，創(chuàng)新意識培養(yǎng)，自主探究、解決問題能力提升。教師設(shè)計實踐活動時要留給學(xué)生思考和創(chuàng)作發(fā)展的空間，并要融入跨學(xué)科知識，使其能在獨立思考、自主探索的過程中快速掌握信息技術(shù)以及跨學(xué)科知識技能，并實現(xiàn)對實踐活動的進(jìn)一步拓展。

（五）優(yōu)化教學(xué)形式

基于STEM教育理念開展高中信息技術(shù)教學(xué)時，應(yīng)摒棄以往單一灌輸式講解方式，而是采取情境教學(xué)法、合作教學(xué)法等先進(jìn)教學(xué)方式，將學(xué)生學(xué)習(xí)興趣充分調(diào)動起來。情境化教學(xué)可結(jié)合學(xué)生實際提出問題，將學(xué)生探究學(xué)習(xí)欲望調(diào)動起來，使其明確信息技術(shù)教學(xué)的重要價值。如在結(jié)構(gòu)算法的教學(xué)中，可為學(xué)生創(chuàng)設(shè)借助系統(tǒng)服務(wù)無人售票公共汽車的問題情境，使學(xué)生在情境中思考，通過計算對乘客購票類型進(jìn)行判斷。同時情境教學(xué)法還可使學(xué)生對技術(shù)運用情況有所了解，使學(xué)生能融合多學(xué)科知識來解決實際問題。小組合作學(xué)習(xí)也是現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣泛的一種教學(xué)方法，依托小組合作學(xué)習(xí)，可為跨學(xué)科思考問題提供幫助，還可使學(xué)生綜合運用知識解決問題能力得到提升，使其在以小組為單位探討合作實踐的過程中，實現(xiàn)知識層面的碰撞，推動個體發(fā)展，提升其解決問題的核心素養(yǎng)。

六、結(jié)語

總之，STEM教育理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，關(guān)注對學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問題能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，可有效提升信息技術(shù)課程教學(xué)的綜合性，有利于學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。作為高中信息技術(shù)教師，也應(yīng)意識到這一教育理念應(yīng)用的重要性，并要積極投入到STEM教育理念融入途徑探究中，創(chuàng)新優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式，推動學(xué)生各方面能力的發(fā)展。