信息技术与STEM教育有效融合

王天信

摘 要：近年来，教育部将STEM教育纳入国家战略发展政策，在信息技术教学中应用STEM教育理念，二者的融合既能从多角度审视信息技术教育和其他学科教学的关联性，也进一步推动了信息技术教学的创新发展，并为促进信息技术教学质量的稳步提高、学生深入学习信息技术知识提供了坚实保障。

关键词：STEM教育;信息技术教学;融合课程

中图分类号：G623.58 文献标识码：A 收稿日期：2019-07-09 文章编号：1674-120X（2019）36-0109-02

一、引言

以包含科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）为主要内容的STEM课程是一门综合式的跨学科教育课程。近年来，随着教育部将STEM教育纳入国家战略发展政策中，其所开创的新局面也日渐显现，不少专家学者、一线教育工作者认为，在信息时代，STEM教育是支撑中国教育创新发展的有效载体，也是教育发展的必然趋势。STEM教育带给各个学科以新的教学观念和改革新视角，下面，笔者结合案例做一探究。

二、注重学科整合，构建完整知识结构

“重现科学家发现问题的过程、工程师解决问题的过程”成为STEM教育的本义，整个过程是多学科、多能力知识运用过程，强调学科之间的联系，重在强调学生知识应用及问题解决能力，从而真正实现学以致用，这一教育理念与当前新课改教学的要求十分契合。由此可见，在信息技术教学中，教师必须注重学科整合，通过各个学科的相互联系与应用，切实践行STEM教育，实现教育目的。

例如，教学“调整图形”一课时，教师为这一教学拟订了教学目标，将这部分知识融入“当传统文化遇上现代信息技术——剪纸（灯笼）”案例中。

S（科学）：给学生教授简单的不同软件的不同图形操作方式，对不同软件或调整图形功能的设计理念及发展历程进行讲述，打开学生眼界，同时让学生了解灯笼中蕴含的对称原理，从而切身体验其奥妙。

T（技术）：借助网络等信息手段，上网查询灯笼剪纸的相关资料;并对所搜集的灯笼剪纸图形进行展示，鼓励学生自主设计灯笼图形，（学生灵活运用“翻转/旋转”“拉伸/扭曲”命令来调整图形，使图形更具美感），同时确定一种图样，利用不同的纸质和简单工具进行窗花创作并进行比较。

E（工程）：投入到体验灯笼剪纸设计及制造的过程，并不断改进作品，向更好的方向发展，使其呈现最美好的样子。

M（数学）：就搜集的灯笼剪纸资料加以简单统计和前期调研，如灯笼的形状有多少种，一些简单灯笼剪纸要求的测量数据，为灯笼的设计进行定位。同时，再利用几何构图、色系搭配等知识，对自己最喜欢的灯笼进行图形调整。

从这一案例的设计目标来看，信息技术教学紧紧围绕STEM教育内涵，整合了科学、工程、技术、数学等多学科知识，让学生多角度、多方位构建了调整图形的模块学习，形成更为系统的知识认知，从而突破了传统信息技术教学的固定思维模式。学生基于信息技术的一个知识点，就能够多方面获取更多的相关内容，为解决问题提供了全面的支撑，从而引导学生学会应用信息手段，为切实解决问题打下良好基础。

三、增强应用能力，设计开放式课程

课程设计成为STEM教育的必需环节，而对信息技术教学来说，一般是不会涉及的。因此，信息技术教师在STEM教育理念下，展开课程的具体实施以及设计时应当注意三点：

第一，课程实施的角色定位准确。实施课程的主体应是学生而不是教师，课程中大多数时间是学生自主学习，学生在实践操作中需要不断动手进行体验，这与新课程的理念非常契合。

第二，课程内容的选择既要与教材内容相关，还要能够贴近学生、贴近生活實际，整个课程的实施要充满趣味性、知识性、探索性和实践性。

第三，整个信息课程的实施，必然是科学的教育设计，应当充分体现STEM教育理念。在以信息技术为中心的课程实施中，蕴含多种基础性学科知识，应将课程中的教学内容建立在各门学科基础上，既凸显特殊性，又做到各学科之间的相互渗透，以进一步培养学生的创新精神与实践能力，促进学生的综合素养。

比如，在WPS演示文稿这一教学中，教师设计了模块课程，并提供给学生充足的三节课时，进行“这是我的家”主题课程设计。教师提出的要求是，放开学生报告的调查格式，学生或可独立进行，或可自行协作组合与自由分工，收集素材，构思版面，制作成品。教师通过自主探索、合作交流，提高学生的应用能力以及探索精神。在每一节课中，教师用问题进行引导，干涉学生的具体操作思路及过程，让学生制作过程能够有方向：“你的家有什么特点;你的制作期望是什么;进行制作时，所用的工具与实际操作有哪些;在图文并茂展示时，怎样让你的制作能够简洁高效、达到目标;在进行图片展示时，每一张照片是否需要进行微调，或形成斜角，或改变形状，使其更为美观大方，吸引眼球。”到了第二节与第三节课，教师将关注重点放在学生操作实践的一些问题上。以下为具体设计步骤。

①课前学生准备素材，收集自己家里的5～10张生活自拍照。对自己的家庭以及生活进行介绍，并以作文形式出现。②制作WPS演示文稿时，学生需要展示图文并茂的效果，同时采用音乐背景渲染以及动画与视频的插入等。③完成课程设计任务，在提交时，所需的资料有原始照片以及文字材料、成形的演示文稿、文字阐述课程设计的制作目标及制作思路。

展现自我的学习能力和运用能力，从技术、工程等多个方面解决问题，这是这一课程设计任务中学生的具体表现。以生活实践为土壤，并没有过多地加入特定目标，而是完全由学生来支配自己的行动进行创造性的实施;也没有刻板地套用评分依据，而是给予学生更宽容的实践环境，使得学生能够自主获得一些经验和能力，从而转化为一种技能。如利用计算机写作，围绕自己的课程设计思路、目标进行写作，并自行思考完成这一制作任务需要涉及何种软件以及如何操作，从而更为顺畅地解决一个个问题，由此，也实现了STEM教育的最终目的。

四、多元评价结合，促进融合课程良性循环

STEM教育与信息技术的课程融合过程中，评价与交流是必不可少的教学环节。在这一课程进行中或课程结束后，一些学校和教师仍然用分数或者是最终完成品的方式对学生进行评价，实际上，这一简单评价方式非但不足以体现学生的综合能力，更无法反映在课程实施中学生的发展情况。因此，在对学生进行评价时，采用的评价方式要多元，让学生能够通过评价，形成交流氛围。学生在互相交流中形成了解决问题的经验，取长补短，反思进步，有针对性地改进自身不足，从而实现共同进步和发展。

在上述课程设计完成之后，教师特意设置了生生评价的环节，基于作品形成性过程以及最后的结果，分别让部分成果优秀的学生讲述设计思路及理念，引来台下学生质疑性的评价，学生各抒己见，发表观点，教师补充评价。也有的学生在讲述中，说到自己遇到了难点问题如何解决的经历，教师从中反思自己的教学，从而对教学内容进行及时调整，选择更适宜的教学方法。学生与学生的评价，实际上也是在进行实际操作技术、改进工程方案的磋商，这对提高学生综合能力起到很大的推动作用，促进学生的学习能力发展。

除此之外，教师应形成STEM教育与信息技术的教学融合发展的良性循环，促进学生成长。除了课堂上师生、学生自我评价和组内互评，还可以采用多种评价方法，对学生的综合素质作出判断。

例如，教师可以让学生对自己家的设计理念、具体的设计目标以及具体实施设计方案直到最终成形结果作总结反思，同时进行一以贯之的跟踪评价，能够促进学生的各方面能力的发展，端正学生的学习态度。教师在形成性评价时，可依据课程设置自编相对应的量表对学生进行科学评价打分，即在这一量表中写出课程的各个实施步骤，每一个步骤再分出不同层级，严格按照级别为学生打分，根据级别评定，可以判断学生是否获得了真实的发展，同时也方便教师一目了然地掌握学生的学习情况。

但教师需要注意的是，因为评价方法的不同，自然所适应的维度也就不同。教师在进行评价时，并不是多多益善，不能一股脑儿套入所有的评价方法，而应该从众多评价方法中筛选出适宜的几种方法，从而做到精准对接评价内容。面对新课改的大力推进，以及教育的与时俱进，作为信息技术教师来说，提高学生核心素养，培养可持续发展型人才成为当下首要的教育任务，而STEM教育背景下，能力培养、丰富经验等都是一种趋势与必然，信息技术教师更要重视评价交流环节，不断展示优秀成功的课程案例，进一步扩大教学成果。

五、结语

总之，在国内，虽然STEM教育作为一种新兴教育模式还处于起步阶段，但是其广阔的应用前景是可以预见的。在这个创新发展的时代，STEM教育为信息技术带来了发展契机，与此同时，信息技术也助推了STEM的快速发展。STEM教育与信息技术的结合与融合，是站在历史高度的一种实践需要，也是时代发展的必然结果。

作为STEM教育重要组成部分的信息技术学科内容，以其鲜明的工具性成为辅助STEM教育发展和深入的重要手段。而在新课改大背景下，信息技术教师一定要立足教材與学生实际，大胆尝试，不断改进、优化、完善教学方式，提升学生综合素养，提高教学质量，进而推动信息技术教学创新发展。

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