融合傳統文化與STEM教育理念的小學信息技術課堂教學實踐探索

摘 要：本文結合傳統文化，研究了基于STEM教育理念的小學信息技術課堂教學實踐。通過分析STEM教育與小學生學習特點的契合性，強調了在激發計算思維、創新意識和培養實踐解決問題能力方面的重要性。結合傳統文化，本文提出了在信息技術課堂中引入文化素材、項目需求和作品體現中華傳統文化特征的策略。最后，提出了設計富有挑戰的項目任務、鼓勵群體協作探究以及構建設計、測試、改進循環等STEM信息技術課堂教學策略。通過這些實踐，旨在促進小學生在信息技術領域的全面發展，培養其綜合素質和跨文化理解能力。

關鍵詞：STEM教育 小學信息技術 傳統文化 計算思維 DOI：10.12278/j.issn.1009-7260.2024.09.052

隨著科技的飛速發展，信息技術在日常生活中的應用越來越廣泛。在這一背景下，如何有效地將STEM教育理念融入小學信息技術課堂，培養學生的綜合素質和創新能力成為待解決的問題。本文探討STEM教育在小學信息技術課堂中的意義，并結合傳統文化提出相應的教學策略，為小學信息技術教育的發展提供一些有益的思路和實踐經驗。

一、STEM教育理念在小學信息技術課堂中的意義

1.契合小學生學習特點

STEM教育理念在小學信息技術課堂中的重要性首先體現在其與小學生學習特點的契合性。小學階段的學生正處在快速成長和發展的階段，他們好奇心強、想象力豐富，對新鮮事物充滿興趣。STEM教育通過整合科學、技術、工程和數學領域的知識與技能，提供了一個跨學科的學習平臺。在這樣的教育模式下，學生不僅能夠學習到基礎的科技知識，還能通過動手實踐活動，如編程、制作小型機器人等，來滿足他們的好奇心和探索欲。這種教學方式非常符合小學生活潑好動和喜歡動手操作的特點，能夠有效提升他們的學習興趣，從而促進他們在信息技術等領域的學習和成長。

2.培養計算思維和創新意識

STEM教育在小學信息技術課堂中的另一個重要方面是培養學生的計算思維和創新意識。計算思維是指利用計算機科學的基本概念和技能來解決問題、設計系統和理解人類行為的思維方式。通過STEM教育，學生可以學習如何分析問題、系統地組織和處理信息，以及有效利用技術手段解決實際問題。此外，創新意識作為21世紀必備的素質之一，也是STEM教育力圖培養的重要方面。在信息技術課堂上，學生被鼓勵進行創造性思考和實驗，如設計獨特的編程項目或解決實際生活中的問題。這不僅能夠幫助學生在技術層面獲得新知識，更重要的是培養了他們面對未知挑戰時的創新能力和適應能力。

3.培養實踐解決問題能力

STEM教育在小學信息技術課堂中非常重視培養學生的實踐解決問題能力。這種能力是指在面對具體問題時，能夠運用所學知識和技能有效解決問題的能力。在STEM教育中，學生不僅要學習理論知識，更重要的是將這些知識應用于實際情境中。通過設計和實施各種項目，如編程挑戰、機器人建造或科學實驗，學生能夠親身體驗解決實際問題的過程。這樣的實踐活動不僅加深了學生對信息技術知識的理解，還培養了他們分析問題、合作溝通和持續改進的能力。通過這些實踐活動，學生能夠更好地理解理論知識的實際應用，為將來的學習打下堅實的基礎。

二、結合傳統文化開展STEM信息技術課堂教學

1.文化素材為情境任務賦能

傳統文化素材的使用能夠為信息技術的學習提供豐富而具有吸引力的情境。例如，在教授編程或機器人設計時，教師可以設計以中國傳統節日、歷史故事或文化符號為背景的項目任務。學生可能被要求創造一個能夠演繹中秋節傳說的動畫，或者設計一個能夠繪制中國傳統圖案的機器人。這些任務不僅要求學生運用他們在課堂上學到的技術知識，還需要他們深入了解和研究相關的文化背景。學生可以了解到，漢族的傳統節日類型豐富多樣，從《通勝》的記載來看，一年之中至少有九個主要的節日，二十四個節氣和超過一百四十個神誕。這些節日可歸為農業耕作、宗教祭祀、人倫孝悌、驅瘟避邪四大類型。記載在案的漢族重要節日包括元旦、人日、元宵、春社、寒食/清明、上巳、端午、三伏、七夕、中元/盂蘭、秋社、中秋、重陽、冬至、臘八和除夕等。這種方法將學習材料與學生的文化背景和興趣愛好相結合，使得學習過程更加生動有趣，也更容易引起學生的共鳴。通過結合傳統文化，STEM教育可以幫助學生在技術探索的同時，增強對傳統文化的認識。例如，學生在設計一個與古典詩詞相關的編程項目時，不僅學習了編程技能，還有機會深入了解古典文學的韻律美和深層含義，深入探析平仄這一古代漢語詩詞中用字的聲調規則。“平”意為平面，“仄”則指曲折。根據古代漢語的語音，漢字有四種聲調，即平、上、去、入，其中除“平”聲外，其他三聲都被歸為“仄”聲。這種跨學科的學習方式，使得學生能夠在學習現代科技的同時，對自己的文化遺產形成更深的理解和尊重。運用文化素材還可以進行創新思維的培養。在嘗試將傳統文化元素與現代技術結合的過程中，學生不得不進行創造性思考，探索新的表達方式和解決方案。通過將傳統文化融入STEM課程，可以為學生提供一種全面的教育體驗。這不僅僅是學習技術，更是一種文化和精神層面的啟蒙。學生不僅學會了如何使用科技工具和方法，也學會了如何將這些技術應用于對自己文化的理解和傳承中。

2.項目需求引入文化內涵

引入文化內涵到項目需求中，意味著在設計課程和任務時，教師需要創造性地結合傳統文化元素。例如，在一個編程項目中，學生可以被要求創建一個能夠講述中國歷史故事或展示中國傳統節日的程序。在這個過程中，學生不僅需要掌握編程技能，還需要對相關的文化背景進行研究和理解。這樣的任務要求學生在技術學習的同時，也要深入挖掘和展示文化的豐富性和多樣性。這種跨學科的方法有助于學生更全面地理解和欣賞自己的文化遺產，同時也能提升他們的綜合素養。通過項目需求引入文化內涵，可以鼓勵學生運用創造力和想象力。在處理含有豐富文化內容的項目時，學生不僅能夠學習新的技術技能，還能發揮自己的創造性思維。例如，學生可能需要思考如何通過編程和機器人設計來展現傳統的中國書法或繪畫藝術。書畫藝術是中國傳統文化的顯著特色，它被贊譽為“詩境的靈魂，書法的骨干”，這些表現形式代表了同一藝術層面。“同一境層”這個概念強調了書畫藝術在精神層面上受到儒家、道家和佛家哲學的深刻影響，共同構成了中國人獨特的藝術思維。在這個框架下，藝術創作著重天人合一的審美。主觀與客觀，作者與自然的統一被認為是最高境地，即以心與物游，無物我之分的狀態。書畫都主張“繪事后素”，“返樸歸真”，追求最純粹，最自然的藝術表現。這樣的活動不僅促進了學生對文化藝術的欣賞和理解，也培養了他們在藝術創作和技術應用方面的創新能力。將文化內涵融入項目需求還能培養學生的批判性思維和解決問題的能力。面對具有文化內涵的復雜項目，學生需要運用批判性思維來分析和解決問題，比如如何在技術層面準確和恰當地表達文化主題。這要求學生不僅要理解技術本身，還要理解和尊重文化的深層含義，找到科技和文化之間的平衡點。

3.作品需體現中華傳統文化特征

讓學生的作品體現中華傳統文化特征，意味著他們需要在創作過程中深入了解和探究中國的文化元素。這可能包括傳統節日、歷史故事、藝術形式、哲學思想等方面。通過這樣的學習活動，學生不僅學會了尊重和欣賞自己的文化傳統，還學會了如何將這些傳統以新穎的方式表達出來。例如，學生可能會使用編程技能來重現中國古典詩詞的意境，或者用機器人技術來展示中國民間舞蹈。漢族的民間舞蹈種類豐富，層次多樣。由于分布在廣闊的領域內，相同的舞蹈形式也會因為地域的差異而展示出各自獨特的風貌。它們的服飾和表演方式各不相同，充分展示了地域文化的多樣性。漢族民間舞蹈主要包括龍舞、獅舞、儺舞、綢舞、秧歌、鼓舞、花鼓燈、踩高蹺、跑旱船、春牛舞、荷花舞、太平鼓等等。這種對傳統文化的現代化表達，不僅使文化更加生動和有趣，也有助于吸引更多年輕一代對傳統文化的興趣。要求學生作品體現中華傳統文化特征，也有助于培養他們的跨文化理解和溝通能力。在全球化的背景下，了解和尊重多元文化是非常重要的。通過這樣的教學方式，學生不僅能深入了解自己的文化，也能學會如何將這些文化知識和理念與其他文化背景的人分享。

三、與傳統文化相結合的STEM信息技術課堂教學策略

在信息技術日新月異的時代，STEM（科學、技術、工程、藝術和數學）教育的重要性愈發凸顯。然而，單純的科技教學往往無法培養孩子的人文情懷和文化素養，因此，將傳統文化融入STEM教育，實現科技與文化的和諧共生正成為教育變革的新方向。

1.設計富有挑戰性的項目任務

傳統文化是一個國家、一個民族歷史積淀與文化遺產的體現，其中包含著豐富的科技元素。比如，中國古代的四大發明（造紙術、火藥、指南針、印刷術），是科學技術與傳統文化的完美結合。在信息技術的學習中，可以把這些傳統文化的科技元素融入課堂，比如通過編程設計出一個電子指南針，或者模擬出古人如何制作紙張的過程。設計挑戰性的項目能夠激發學生的內在動機。當面對具有一定難度的任務時，學生往往會更加積極地尋求解決方案，這種主動探索和學習的過程對他們的認知發展和技能提升非常有益。具有挑戰性的項目任務能夠促進學生的團隊協作和交流。在處理復雜的任務時，學生往往需要與同伴合作，共同討論和解決問題。這種團隊協作的過程不僅提高了學生之間的交流和合作能力，還有助于培養他們的社會交往能力。

設計挑戰性項目也有助于培養學生的批判性思維和創新能力。在解決復雜問題的過程中，學生需要運用創新的思維方式，探索多種可能的解決方案。這種思維過程不僅提高了學生對問題的深入理解，也鼓勵他們進行創新和嘗試。在實踐過程中，學生可能會遇到各種挑戰和困難，這些經歷教會他們如何堅持不懈，面對失敗和挑戰。學會從失敗中吸取教訓并繼續嘗試是一種非常寶貴的生活技能，這對學生未來的學習和職業生涯都有著重要的影響。

2.鼓勵群體協作探究

群體協作探究能夠提高學生的社交和溝通能力。在團隊合作的過程中，學生需要學習如何有效地表達自己的想法，傾聽同伴的意見，并共同制定解決問題的策略。這種互動過程不僅促進了學生之間的交流，還幫助他們建立團隊精神和協作意識。例如，在一個編程項目中，學生可能需要分工合作，一些學生負責編寫代碼，而其他學生負責設計界面或測試程序。這樣的分工合作要求每個成員理解團隊的共同目標，并協同努力以實現這一目標。群體協作探究鼓勵學生共同解決問題，提升他們的合作解決問題的能力。在面對復雜的STEM任務時，單個學生可能難以獨立解決所有問題，而團隊合作可以匯集不同學生的技能和知識，共同尋找解決方案。這種合作模式不僅提高了學生的批判性思維和創新能力，還培養了他們在面對挑戰時尋求幫助的能力。例如，一個團隊可能需要共同設計一個機器人，這要求他們整合電子、編程和機械設計等多方面的知識。

在團隊合作的環境中，學生將與來自不同背景和具有不同技能的同伴合作。這種多樣性不僅豐富了團隊的思維和解決問題的方式，還幫助學生學會尊重和欣賞不同的觀點和方法。通過鼓勵群體協作探究，學生能夠學習如何在團隊中承擔責任。這種經驗不僅有助于培養學生的領導能力，還教會他們如何在團隊中發揮積極作用。

3.構建設計、測試、改進循環

設計階段是這個循環的起始點，它要求學生根據給定的問題或任務來規劃和構想解決方案。這一階段強調創意和初始規劃的重要性。在設計階段，學生需要運用他們所學的知識，如編程、機8IIefrYzt9Ktk3I4WLWupg==械設計或電子原理，來構思可能的解決方案。例如，在設計一個自動導航小車時，學生需要考慮如何集成傳感器、編寫控制算法和構建車輛結構。這一過程不僅鍛煉了學生的技術，還提高了他們的創造力和創新能力。接下來的測試階段是將設計付諸實踐的過程。在這一階段中，學生需要制作原型或模型，并進行實際測試，以驗證他們的設計是否有效。測試不僅是檢驗解決方案的重要手段，也是學生學習和改進的關鍵環節。此外，這種教學策略還培養了學生的耐心、堅持和靈活適應變化的能力。

文章中提及的STEM信息技術課堂教學策略，如設計富挑戰的項目任務、鼓勵群體協作探究以及構建設計、測試、改進循環，旨在激發學生的學習興趣，促使其在實踐中不斷提升自己的思維能力。通過這些策略的實施，我們期待能夠培養出更多具有創新精神和綜合素養的信息技術人才，為科技進步和文化傳承做出貢獻。

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