基于STEAM教育理念的信息技术教学形态探索

刘 璐（福州屏东中学，福建 福州 350001）

STEAM教育的教学理念，是将创新教学、互动教学、项目学习、任务分解、讨论交流等方面融作一体，整合学生的丰富好奇心与创造性这类特有特点的一种新型的教育模式。以培养青少年的探索实践和知识创新能力为主导，让青少年从过程中加强学习工程、科学、艺术、数学以及技术的知识；注重知识与与前沿技术的相互结合；在思维相互碰撞中，将学生的各种技能与认知进行提高，强化自主探究精神；培养学生融合各学科知识来解决问题的才能、团队合作才能和创新能力。

一、STEAM教育中信息技术教师的角色

STEAM教育的迅速发展，使教育产生了革命性的变化，更新着传统的教育思想观念，改变着教育教学的环境、过程、方式和方法，影响着教师的角色。学生获取信息和知识的多样性，使得教师主导的知识传授的地位正接受挑战。信息技术的课程教学要求“教师在教学中要紧紧围绕学科核心素养，以项目方式整合课堂教学，重构教学组织方式，创设有利于学生开展项目学习的数字化环境、资源和条件，引导学生在数字化学习的过程中，领悟数字化环境对个人发展的影响，养成终身学习的习惯。”与STEAM教育理念有着深度融合。信息技术教师在教学过程中，以自己丰富的学科知识和专业才能，对学生进行及时引导，给学生提供适时的支持和帮助。教师不再是机械地教授知识、答疑解惑的教书匠，而应充当的是一个课堂教学的组织者、设计者和辅助者的角色。在学生互动合作的过程中，教师应该循循善诱，让学习小组之内形成良好的自由的合作氛围。在学生探索的过程中，教师应当是引领者，遇到教师课前不曾预设或不熟悉不了解的知识，教师应该放开心态和学生一同成为学习者、探索者、创客者。

二、基于STEAM教育的信息技术课程形态设计

STEAM教育理念下的信息技术教学设计，要求教师能根据课程标准，多次优化、深度挖掘教材。运用创客思维深入至教学内容挖掘的一点一滴中，提出在艺术与科学、感性与理性之间的技术专业的学科意义和教育方法论，潜移默化地培养出具有信息素养的人才。

1.设计项目式课题

运用项目式小组合作学习，使学习者触类旁通之前已有知识的架构和技能，在学习创造过程中找到存在的问题，针对问题进行分析，找出解决问题的方案、创造模型、测试评价、知识迁移，使之体验一整套完备的创客作品创造过程，学生解决问题的创新性将得以大大提升。同时，教师必须掌控好学情，才能设计出符合实情的项目分解任务，充分发挥学生创新热情，投入到完成学习任务和实例的过程中。为学生架设一个满足需求的创客载体，导航丰富的创作素材。

2.设计思维风暴的意境

热爱创造是创客们的动因，让每一位学生投身于自己感兴趣的事中，如此一来学生就有了充足的创造力去攻克问题。所以在信息技术教学设计中应能体现通过对项目课题观察归纳、提出问题；设想一个解决方案；与人合作寻求最优解决方案(模型)；互评“解决方案”分享成功喜悦的项目案例。引导发散思维，通过联想与设想，用自己的逻辑把这些信息重新组合，得到的“设想”其实就是做头脑风暴，尽可能多的去想解决方案，用最小代价做出解决方案。

3.设计合作探索重实践的课堂任务

为完成项目主题，信息技术教师应紧扣项目主题，抽丝剥茧设计分解式的驱动任务，引导学生共同参与合作学习，注重操作实践，创造性地完成学习任务，从而使学生自主优化学科知识结构。创客思维讲究持续创新、乐于追求，秉承此思想将大大地培养学生创客思维。只有一次次的成功与失败实验，才会有一个更好的结果，在探究实践螺旋曲线上升过程中，学生的技能和知识在不知不觉中有了提高，也更懂得创新、创造的艰辛与乐趣，充分品味到成功的幸福。持续地练就不息创新的内力，造就敢想、敢做、敢质疑的创新人格。［2］

4.设计问题解决的模式

问题解决教学模式指以问题为导向、解决问题为核心的课堂教学模式。教师通过精心设计提出问题，引导学生分析问题、探究问题、解决问题等步骤来掌握知识和技能。并将其上升到实际应用的层次上，使学生学到的“活知识”能有效迁移到新情境中去，让学生能够发现新的问题，再创造性地解决问题。形成一个良好的循环，不但能够更有效的完成教学任务，更能够促成学生更好的发展与成长。［3］

三、基于STEAM教育的信息技术教学实施

基于STEAM的教育理念，“用选择结构求解‘猜数问题’（选修模块1《算法与程序设计》）”将多学科的基础知识整合在若干教学任务中，课程中师生首先共同热身于“幸运52”价格竞猜这么一个充满睿智的游戏，了解游戏设计的主要环节。在此基础上，以“价格竞猜小游戏”为任务进行分析讨论，将数学、信息技术、编程和美术等有机地交叉融合，进一步优化算法，使学生在实践体验中学习应用多学科知识有效地解决现实问题。围绕项目活动主题，分解问题的任务，进行需求分析，设计算法。合理地使用选择结构编写源程序并调试运行。在活动中体验程序设计的过程与方法，提升学生在信息意识、计算思维方面的信息技术核心素养。［4］案例如下：

内容标准：认知面向对象程序设计的基本思想与方法，掌握属性、对象、事件、事件驱动等概念，能用所学知识解决一些简单的问题。

学习要求：理解模块化程序设计基本步骤，并能掌握其使用的方法。

知识要点：选择控制结构语句格式、数据类型、表达式、图片属性及编写程序基本方式。

技能要点：掌握调试、运行程序的基本方法。

教学目标：会使用程序设计语言实现用选择控制结构解决问题。

项目活动：猜拳游戏的程序设计（2课时）。

教学活动设计：

1.创设情境，激发学生兴趣。引导学生进行“幸运52”价格竞猜案例分析，梳理游戏内容全过程，从中感悟出游戏设计过程的主要算法模型。STEAM教育的情境性特征易于启发学生认识理解、发散思维形成。

教师活动：IF语句在小游戏中的应用，学生热身游戏“幸运52”价格竞猜，比比谁竞猜次数少，速度快?引导学生在游戏中探索规律。

2.合作探究，构建新知。在合作学习的过程中，引导学生对程序语句的学习，充分利用数学、算法、美术等多学科知识，跨学科知识的交叉融合易于构建新知。充分体现跨学科的STEAM教育的重要核心特征。

学生活动：“价格竞猜小游戏”。想一想如何让电脑学会判断?（数学的二分法）

教师活动：引导IF语句格式、功能的学习（赋予电脑具有智能）

3.探索实验，实践活动。带着问题学知识，实践感悟知识。教师对学生进行体验过程产生的新问题应及时进行指点，启发学生群策群力优化设计方案，促成问题的解决。体验STEAM教育的过程性知识。

学生活动：思考，如何让计算机随机设定价格？如何统计竞猜次数？

教师活动：引导随机函数Rnd（）、控件属性PasswordChar设置，计数器、计时器等的学习。

4.解决问题，形成知识。深刻领悟知识点背后的意义，从所学知识点中归纳出此类问题解决的方法，进而提炼出新知识。

教师活动：点拨关键词，健康标准也是人所赋予的。

学生活动：实验让计算机决策你的身高标准，修改程序代码，形成知识。

5.学以致用，完成项目活动。学会将项目学习网站中分散的知识归并，引导发散思维与思维碰撞，推导优化解决问题的方案，进一步激励学生敢于探索创新的潜能。

教师活动：提供项目学习网站内容，启发知识迁移。

学生活动：小组合作探究，任务分工，完成项目活动有所创新。

思考：如何决策胜负的算法，如何根据随机数判断显示对应图片？小组讨论，提出改进优化方案后，继续实验探索，直到得出结论。

评价：互评项目活动结果，从互评中感悟创客的幸福。

四、结语

STEAM教育理念深刻优化着信息技术学科的教学形态，让学生在一片广袤的思维天地中创造，引发学生的发散思维在适当的时机下进行讨论与思维碰撞；让学生在讨论中有所感悟，进而同步调整并改进自身设计创造；让学生有机会综合运用所学知识提升自己思维深度；在创造中实现并完善知识体系的构建与原理的理解的同步进行。学有所用，进而迸发出成就感，从生活中萌发创想意识。

［1］祝智庭，孙妍妍.创客教育：信息技术使能的创新教育实践场［J］.中国电化教育.2015（1）.

［2］陈光.运用算法思维创新信息技术教学方法［J］.福建基础教育研究.2011（11）.

［3］马炯波.“问题解决式”课堂创新教学模式［EB/OL］.［2015-1-1］.ht tp://www.qikan.com.cn.

［4］李雯.STEM教育理念下的三维创意设计课程教学案例 .［EB/OL］.［2017-3-21］.ht tp://www.bjdcfy.com.