IRIS模式促進STEAM教學區域均衡發展

◇霍 斌（江蘇：常熟市任陽中心小學）

IRIS 模式，即引言（Introduction），閱讀（Reading），探究（Inquiry），分享（Sharing），是一種全新的信息科技學科STEAM 教學流程和方式。在農村小學的STEAM 教育中，學生通常面臨著真實、復雜且多階段的問題。這些問題有的與學生實際生活中可能遇到的問題相似，有的問題則往往結構不良，包含許多未知、模糊的成分。解決這些問題需要學生具備一系列的知識和技能，例如觀察、推理、搜集、整理、分析信息等。同時，這些問題也具有多階段性，在學科教材中都沒有給出需要的全部信息，學生需要進行研究、發現新的材料，并根據已知信息做出判斷和決策。學生往往需要花費一個星期或更長時間來解決這些問題。通過這樣的問題解決過程，學生在實踐中不斷發現問題、解決問題，從而實現創新，提升創新素養。

地處農村的信息科技STEAM 教學，存在著許多實際問題。農村小學在實際工作中受專業師資、學校管理等因素的影響，并不能發揮相關教學技術裝備的最大效用，需要提高各種裝備的適用性，造成STEAM 教學的區域均衡發展困難。基于此，本文探討了基于IRIS 的農村信息科技STEAM 教學區域均衡發展策略。

一、IRIS模式助推STEAM教學

IRIS 模式是一種全新的教學設計和教學操作流程，旨在幫助教師更加高效地進行教學。通過這種方法，教師能夠更好地規劃課程、組織課堂活動，并且將重點放在學生的學習過程上。因此，IRIS模式被認為是教師進行教學設計和教學具體操作中的一種創新方式。由于農村學生遠離城區，對當下最新的信息科技知識了解較少，學習起點相對較低，采用這種方式可以幫助農村學生更好地理解理論知識，并且將知識應用到實際操作中，提高學習效果。

引入相關理論知識。教師通過簡單地講解或展示，介紹相關的理論知識，由學生閱讀理解形成初步認知。例如，對機器人運作原理的介紹、對3D 打印技術的簡單解釋等等。這有助于學生理解實踐過程中需要經過哪些步驟，以及為什么要這樣做。

進一步深入理論知識。在學生開始實踐之前，教師也可以深入講解一些更細節的知識，如機器人的不同舵機電路元件的具體功能、不同零件的材料的性質與特點等等。這樣，可以使學生更好地理解實踐過程中出現的一些問題，也能更好地從理論上解決這些問題。

讓學生自行設計項目。一旦學生掌握了相關的理論知識，教師可以讓學生自行設計一個項目，如制作一個機器人或使用3D 打印機打印出一個物品。在這一階段，學生需要獨立思考、確定材料和工具，并試圖解決可能出現的問題。在學生準備好之后，教師應該提供必要的指導和支持，并確保場地的安全。一旦學生開始實踐，教師可以為他們提供所需的設備和工具，并在需要時給予指導和幫助。在學生實踐的過程中，教師應該密切關注他們的進展，并鼓勵他們不斷嘗試與探索。如果學生遇到困難，教師可以幫助他們找到解決問題的方法，并給予支持和鼓勵。在學生完成任務后，教師可以與他們一起反思和總結，以加深對計算思維概念的理解。

需要注意的是，在學生進行實踐的過程中，教師需要盡可能地保持不干預、不強制的態度。學生應該有自主選擇問題解決方案的權利，并從失敗中學習。然而，教師也應該及時介入，防止學生陷入無法解決的問題中。在整個過程中，教師應該保持開放、耐心和支持的心態，幫助學生發揮他們的潛力并實現自己的目標。

分享和總結。當完成實踐后，教師可以與學生一起回顧實踐過程中所遇到的問題和解決問題應具備的技能，并對學生的表現進行評估。可以討論哪些方面需要進一步改進和增強、哪些方面已經取得了成功和提高。此外，小組推薦一名成員分享本次實踐的經驗和收獲，這將有助于其他學生更好地理解實踐的目的和重要性。這個過程，也可以幫助學生加深對實踐的理解和體驗，從而更好地應用所學知識和技能。這種反思和分享的過程可以是一個持續的循環，有利于學生在下一次實踐中更加成功，并不斷地提高他們的實踐技能和經驗。因此，確保在實踐之后進行充分的反思和分享是非常重要的。

STEAM 教育要求跨學科連接，但許多制作需要用到信息技術平臺，如3D 制作、機器人教育、Scratch 創作等。STEAM 課程實施既然要用到這些軟件平臺，那么學生在完成目標的同時，也就要進行大量的思維活動，包括數學思維、工程思維、科學思維等。STEAM 課程重視制作過程，完全可以在追問來源、解析思想、剖析原理、遷移知識、衍生應用中培養和提升學生的計算思維，而且這都是直接有效的。學生通過計算思維的訓練，他們的思維技巧、創意表達、解決問題能力都能得到長足發展。

二、基于IRIS模式的STEAM 教學對學生計算思維的培養

計算思維是小學信息科技學科四個核心素養中最重要的一環，目的是培養學生如何像計算機科學家一樣思維。它源自計算機科學，目前全世界對計算思維的研究尚在不斷完善之中，有多種解讀解構。STEAM 課程的重點在于通過點滴積累，激發思維能力的全面發展，也與計算思維的培養密切相關。在“引言—閱讀—探究—分享”的IRIS 的模式下，教師倡導“由閱讀走向實踐”，強調由知而行、知中有行。一方面，在IRIS模式下，學生的活動從閱讀中發現問題，引出主題，進而實踐，收獲成功，分享成果；另一方面，學生在STEAM 課程學習過程中還會發現新的問題，問題產生后，又會促進閱讀和探究的進行，這是一個不斷迭代的良性學習過程，也是一種螺旋式上升的學習過程，還是不斷提升學生思維能力的過程。

計算思維在農村小學STEAM 課程教學中深入研究，能深化對教材的研究和開發，初步形成具有農村特色的STEAM 課程教學體系，有利于實現信息科技課堂從技術化教學向思維化教學轉型，獲得事半功倍的效果。在當前技術發展環境中，計算思維被認為是一種非常重要的能力。雖然信息科技課程通常被視為培養計算思維的最佳途徑，但在農村地區的學校中，由于缺乏足夠的裝備與師資，信息科技課程并不能全面地促進學生的計算思維發展。實際上，計算思維早在計算機出現之前就已經存在，因此，它的培養也不能局限于信息科技課程。正如著名教育學家李廉在其文章《計算思維：概念與挑戰》中所說，計算思維的發展需要從多個方面入手，而單憑一兩門課程是不夠的。因此，如果我們能夠創造真實的情境來幫助學生學習，那么我們就可以事半功倍地促進他們的計算思維發展。

教育工作者應從多個維度思考，探索各種方法來幫助學生學習和發展計算思維。除了信息科技課程之外，在數學、科學等其他學科中，計算思維都有廣泛的應用。例如，通過解決實際問題和實驗設計等活動培養學生的計算思維。此外，在教學策略、課程設計以及教學評估等方面，也要考慮如何更好地促進學生的計算思維發展。總的來說，教育工作者要充分認識到計算思維的重要性，并積極尋找合適的方法，在整個教學過程中幫助學生發展這種關鍵的思維能力。在探討STEAM 課程的同時，強調的是細微差別的重要性。運用這種方法，我們可以推動學生思維的全面發展。此外，參與經過STEAM 課程教學設計的情境學習，可以幫助學生彌補短板并提升能力，從而促進計算思維的形成。

三、IRIS模式促進STEAM教學區域均衡發展

為了讓農村小學更好地發揮教育技術裝備的作用，需要采取措施增強各種裝備的適用性，即用“分享”來促進STEAM 教學區域均衡發展。一方面，可以通過深化區域間學校之間的裝備、師資聯動來實現。相鄰農村學校可以借助彼此的裝備和師資力量，開展交流互助，以提高STEAM 課程的教學效果。農村小學信息科技課堂中的Scratch 數控板、3D 制作Design Spark Mechanical 軟件與設備、智能小車、傳感器、機器人組件等資源都完全可以通過交流互動進行分享。另一方面，可以探索新的途徑和方式，開展課題合作研究，從而為實踐提供積極有效的支撐，多措并舉，為農村小學提供更多的資源和支持，促進STEAM 課程的開設和發展。此外，我們還需要加強專業教師和學校管理人員的培訓，提高他們的教育技術水平和教學質量，從而更好地從事教育裝備的使用和管理。積極采用IRIS分享來促進農村STEAM 課程，就是將這些教學資源有效再利用的一種探索與嘗試。

例如，學校在教學機器人行走課程時，通常是一組4～6 名學生完成一臺機器人的調試，一次研究課需要十臺左右的機器與配套傳感器、外接零件，如果人形機器人與六足機器人混搭，不同編程平臺混合使用，對教師的教學活動開展是非常不利的。而如果運用IRIS 分享原理，先由周邊學校借調機器人裝備，學生一邊閱讀，一邊自主實踐，分享組內解決問題的思路。用這樣形式的IRIS 分享來解決裝備問題，學生在STEAM實踐中，就可以不斷擴展學習內容，不斷實現創新，有利于學生形成實踐創新素養。

IRIS模式是一種跨學科的教學模式，它強調實踐和創新精神，能夠培養學生的實踐能力、創造力和科學素養。在農村小學中采用IRIS 模式開展STEAM 教學，可以幫助學生更好地理解各學科之間的關系，將所學知識應用于解決實際問題中。例如，讓學生利用自然資源與環境，開展實驗和探究活動，培養他們的觀察、實驗和創新能力；結合當地的特色和文化，開展綜合性的實踐活動，以激發學生的創造力和創新精神；開展小組合作與交流，鼓勵學生分享個人經驗和思考等，讓學生能夠進行聯想、探究、發現，提高運用知識解決問題的能力，從而激發他們的學習興趣，增強他們的自主學習能力，促進思維的碰撞和知識交流。