STEAM教育下培養信息技術創新力的實踐與研究

楊溢

【摘要】STEAM教育以多元情境創設為基礎，通過任務型、遷移式和生活化的學習方式，調動學生的內在動力。文章探討在STEAM教育下，如何通過創設多元情境、基于項目模式以及加強小組合作的方式，培養學生的信息技術創新力。

【關鍵詞】STEAM教育；信息技術創新力；思維品質；核心素養

隨著信息技術和創新能力在當今社會的重要性不斷上升，教育界也在不斷尋求培養學生信息技術創新力的有效途徑。STEAM教育（科學、技術、工程、藝術和數學的融合教育）被廣泛認可為一種具有潛力的教育方法，它將多個學科領域結合起來，通過創造性思維和解決問題的實踐，培養學生的創新力和動手能力。

一、創設多元情境，調動心理內驅

1.任務型，引導自主探究

任務型學習旨在培養學生自主學習的能力，使他們在學習過程中能夠主動設置學習目標、確定學習方法、策劃學習步驟，并自主評估學習成果。

在講解“取色與填色”這部分內容時，教師可以拿幾張彩色的卡片給學生，讓他們選擇其中一張卡片，然后用手持取色儀讀取卡片上的顏色數值。接著，教師可以讓學生嘗試在電腦上打開繪圖軟件，利用取色工具，找到與卡片上讀取的顏色數值相匹配的顏色。通過這個簡單的引入，學生能夠初步了解取色與填色的概念。然后，教師使用電腦打開一個繪圖軟件，并展示一個簡單的圖形，向學生解釋，“取色與填色”是通過選擇顏色并將其應用到圖像的特定區域中。學生分組或個人自主操作電腦，按照教師的示范，利用繪圖軟件進行取色與填色的操作。他們可以選擇不同的顏色、圖形，并嘗試將色彩應用于正確的位置。教師可以邀請不同的學生展示他們完成的作品，并與全班分享他們的思路和創新。在討論中，教師可以總結本節課的重點知識和技能，并鼓勵學生對所學內容進行思考和反思。

通過這個案例，學生不僅能夠學習到取色與填色的基本概念，還能夠培養他們的創新能力和團隊合作意識。在這個過程中，學生將充分發揮自己的想象力，探索各種色彩的組合，培養自己的審美觀和美學意識。

2.遷移式，實現學科融合

遷移式學習可以幫助學生開發和培養跨學科的綜合能力。通過將知識和技能從一個學科領域遷移到另一個學科領域，學生能夠將不同學科的知識和技能相互聯系起來，形成更全面、更綜合的學習理解能力。

教師在向學生講解“英文打字練習”這節內容時，先介紹今天的課程主題：英文打字練習，并與學生分享學習打字的重要性和好處。然后向學生提出問題，引起思考和討論：在哪些場景下打字會很有用？學生可以分享自己的經歷和觀點。接著，教師用計算機或投影儀展示打字軟件并向學生演示如何進行英文打字練習，包括正確的手指位置和姿勢，結束演示之后再指導學生進行簡單的打字練習，確保學生了解基本的打字操作，學生使用打字軟件進行英文打字練習。最后，教師引導學生思考和討論在其他學科領域中如何應用英文打字技能。教師提供一個示例，比如學生在科學課上需要做實驗報告，他們可以使用英文打字技能快速輸入實驗數據和結果，結束之后可以鼓勵學生分享自己在其他學科中使用英文打字技能的經歷和想法。

遷移式學習能夠幫助學生將不同學科的知識和技能融合應用，形成綜合性的學習成果。通過在實際情境中應用所學的知識和技能，學生能夠實現質的飛躍，加深對知識的理解和記憶，提高綜合應用能力。

3.生活化，解決具體問題

生活化指的是將人工智能技術應用到日常生活中，以解決具體問題和滿足人們的實際需求。將信息技術進行生活化處理的好處和意義是多方面的，它可以幫助我們更方便地解決日常問題，節省時間和精力，也可以提高我們的工作和生活效率等。

在教學“簡單的影片編輯”這節內容時，教師引導學生學習影片編輯的基本步驟和工具，并提供選材的靈感。學生被要求選擇一個日常生活中的具體問題，如環境保護、健康飲食等。然后，學生使用影片編輯軟件，結合自己所學的知識與技能，制作一個關于問題的宣傳視頻。在制作過程中，學生需要選擇合適的素材、編輯剪輯、添加音效等，以呈現問題的嚴重性和解決方案的創新性。通過這個項目，學生不僅學習了影片編輯的技術操作，更重要的是培養了他們的信息技術創新力。這樣的實踐不僅可以提升學生的信息技術技能，更鍛煉了他們的創造能力。

現如今，信息技術已經滲透到我們生活的方方面面，將信息技術進行生活化是學生必須學會的一項技能。生活化技術的不斷創新和發展，促進了科技的進步和社會的發展。通過應用人工智能、大數據等技術，我們可以更好地理解和應對社會問題，促進創新和可持續發展。

二、基于項目模式，深化學科素養

1.聚焦既定方向，制作創意產品

在生活和學習中，專注力對于學生的重要性不言而喻。通過聚焦既定方向，可以幫助學生明確自己的學習目標，并專注于特定領域的學習和發展。學生可以更加深入地了解某一領域的知識和技能，從而更好地掌握相關技能和知識，提高學習效率。

教師在上“畫幾何圖形”這節課時，首先明確課程的目標和方向，即以幾何圖形為主題，通過信息技術工具創造出創意產品。教師可以向學生展示一些創意幾何圖形作品，如藝術品中的幾何圖案、建筑設計中的幾何形狀等，激發學生對幾何圖形的興趣和創造力。然后引導學生使用繪圖軟件等信息技術工具，指導學生制作自己的創意幾何圖形產品。教師可以先演示基本的繪圖技巧和軟件操作，如線條的繪制、形狀的填充等。然后再提供一些創意的啟發，如利用顏色、紋理、陰影等將幾何圖形進行美化和豐富，幫助學生發揮自己的想象力和創造力。學生完成后，教師可以安排展示和分享學生的創意幾何圖形作品。學生可以進行簡短的陳述，介紹自己作品的設計思路、選用的顏色和形狀等。通過展示和分享，學生可以互相借鑒和學習，激發彼此的靈感，同時也培養學生的表達能力。

通過以上的案例分析，我們可以看到，通過給予學生創意的啟發和提供適當的指導，學生能夠在制作創意幾何圖形產品的過程中鍛煉創造力、解決問題的能力和表達能力。

2.選擇數字工具，拓展學習資源

數字工具可以根據學生的個體差異和學習需求，提供個性化的學習資源和教學內容。通過數字工具，教師可以訪問全球范圍的學習資源，包括圖書、文章、視頻、在線課程等。這些資源可以滿足不同學生的學習需求，提供更廣闊的視野和知識。

教師在向學生傳授“用瀏覽器上網”的注意事項時，可以先引導學生了解瀏覽器：首先向學生介紹瀏覽器的概念和功能，然后分享瀏覽器的特點和常用操作，如打開網頁、搜索信息等。通過了解瀏覽器的基本知識，學生可以理解瀏覽器在上網活動中的重要作用，并掌握基本的操作技能。教師可以逐步教授學生如何使用瀏覽器進行上網。再結合案例和實際示范，指導學生掌握這些基本技巧，并解答學生的問題。上課時以學生感興趣的話題作為起點，引導學生使用瀏覽器進行學習資源的搜索和瀏覽?？梢蕴峁┮恍W習網站或資源平臺的推薦，如在線百科全書、教育視頻網站等。學生完成資源的探索后，教師組織學生進行資源分享和交流。

通過選擇數字工具，拓展學習資源的教學方式，使得學生能夠更加靈活、自主地利用互聯網進行學習，獲取多樣化的學習資源，提高信息素養和創新能力。

3.指向道德倫理，啟迪責任意識

引導學生關注道德倫理問題，培養他們正確的價值觀和道德觀非常有必要性。在信息技術教學中，學生需要了解并遵守網絡安全、隱私保護等相關原則，避免參與網絡欺凌、侵犯他人權益等不良行為。通過注重道德倫理教育，學生將更好地認識到個人和社會的道義底線，培養正直、守法的行為習慣。

以“信息與信息處理”這節課為例，在這節課程中，教師將注重引導學生正確使用信息技術，培養對個人信息和他人權益的尊重，同時讓學生認識到信息技術的合理使用與社會責任的關聯。教師可以提出一些道德倫理情境，如隱私保護、網絡欺凌等，與學生進行討論。通過引導學生思考和探討各種道德倫理的問題，促使他們意識到信息技術應用與倫理之間的關系。然后，可以給學生提供一些信息來源，讓學生學會辨別信息的真實性和可靠性。通過討論和演練，引導學生學會評估和驗證信息的來源、準確性和客觀性。其次，給學生多發一些信息資料，其中包含一些偽造的信息或虛假的數據。學生在閱讀和分析這些信息的過程中，需要發現并指出其中存在的問題，培養他們對偽造信息的辨別能力。最后，教師可以給學生展示一些關于個人隱私保護和他人權益的案例。通過討論和角色扮演，讓學生思考如何在信息技術應用中保護個人隱私，并尊重他人的權益。

通過這樣的教學活動，學生將能夠深化對信息技術的認識，培養正確使用信息技術的道德倫理觀念，以及對個人和社會的責任意識。他們將學會用正確的方式獲取、評估和分享信息，避免參與網絡欺凌和侵犯他人權益等不良行為。

三、加強小組合作，發展思維品質

1.積極參與，秉持集體觀念

積極參與可以幫助個人更好地融入團隊或社群，與他人合作實現共同的目標。在團隊或社群中，個人需要考慮整體的利益，通過參與集體的活動和決策，個人可以學會站在他人角度了解他人的需求，主動承擔自己的責任，為社會和集體的發展作出積極貢獻。

在教學“規劃設計網站”時，教師可以設計一個活動，組織學生之間組隊，每個小組成員的技能與能力盡量相互補充。在組隊時，教師鼓勵學生理解并尊重每個團隊成員的特長和貢獻，培養秉持集體觀念的意識。學生通過討論確定網站的主題，在討論過程中，每個學生都需要尊重團隊成員的意見，積極參與討論，通過集體決策確定一個最終的主題。學生需要分工合作，根據網站的功能需求，確定網頁的布局和相關頁面的鏈接。在分工過程中，教師鼓勵學生協商一致，通過討論和合作確保每個團隊成員都能參與到任務中。最后，教師指導學生使用網頁設計工具，設計并創建網站的各個頁面。學生需要根據網站主題，設計頁面的布局，并撰寫相關內容。

通過這個案例，學生在團隊中共同規劃和設計一個網站，切實感受到集體觀念的重要性。通過團隊合作，學生學會了尊重團隊成員的特長和貢獻，傾聽并尊重他人的意見，并通過集體決策共同完成任務。

2.深度交流，生成探索精神

深度交流是指在溝通中進行深入思考、探索和發掘的交流方式。它與淺層交流相比，更加注重思維的深度和細節的挖掘。通過仔細傾聽和提問，可以揭示潛在的疑問、假設和邏輯，從而推動更深入的思考和理解。

教師在給學生上“制作復雜網頁”這節課時，給學生定下學習目標：使用信息技術工具和技能，制作出具有一定復雜度的網頁。學生將在教師的指導下，通過學習相關的HTML、CSS和JavaScript知識，了解網頁設計的基本原理和技巧。在實踐中，學生將會遇到各種問題，包括排版、樣式設置、交互效果的實現等。解決這些問題的過程，將幫助學生培養信息技術創新力。在實踐過程中，鼓勵學生之間的合作與集體觀念也是至關重要的一點。學生自動組成小組，共同合作完成網頁的設計與制作。每個小組成員在完成自己的任務的同時，也要相互協作、交流和共享經驗。

在上述案例中，我們可以看到學生通過制作復雜網頁的實踐，不僅掌握了相關的技術知識，更重要的是培養了他們的創新思維。

3.調節矛盾，懂得取長補短

在團隊合作中，成員之間難免會存在意見分歧和沖突。如果能夠有效調節這些矛盾，找到共同點，充分利用每個人的長處和優勢，那么團隊將更加高效地合作。

在一節“修飾文字”的課上，教師讓學生使用文字編輯軟件，修飾一篇短文。其中，小明和小紅兩位學生就文字修飾效果出現了矛盾。小明希望使用彩色字體和動畫效果來修飾文字，而小紅則希望使用簡潔的黑白字體和粗體修飾文字。教師在此時要及時介入，強調每個學生都有自己獨特的想法和審美觀點，學會尊重和傾聽他人的觀點是很重要的。接下來，學生分成小組，彼此交流并分享自己的想法和修飾方向。在討論中，小明和小紅互相聆聽對方的觀點，并嘗試理解對方的選擇。教師鼓勵其他學生也分享他們的修飾方案，讓整個小組形成了一個互相學習和借鑒的氛圍。

通過這個案例，學生體驗到了彼此不同的修飾方式的優勢和魅力。他們學會了傾聽和尊重他人的觀點，理解自己的選擇并不一定是唯一正確的。同時，學生也學會了取長補短，結合各自的想法和意見，創造出更有創造力和吸引力的修飾效果。

總之，STEAM教育下培養信息技術創新力的實踐與研究是一個綜合性的過程。通過創設多元情境、基于項目模式的學習和加強小組合作，學生可以在培養信息技術創新力的同時，發展綜合素養和思維品質。不僅有助于學生個人的全面發展，為未來發展在信息化社會中的應對能力奠定了堅實的基礎。

【參考文獻】

[1]喬?？?淺談創客教育在小學信息技術教學中的實踐應用[J].山西電教，2019（02）.

[2]朱雪平.翻轉課堂教學模式在小學信息技術教學中的應用研究[J].理科愛好者，2023（01）.

【課題項目】本文系泰州市“十四五”教育科學規劃2021年信息化專項課題“STEAM促進小學生創新能力培養的實踐研究”的研究成果，編號2021jksxxh012。