STEAM教学模式在中小学信息技术课程中的应用

刘晓晓 周广慧 张子奇 赵康佳 郝连科

【摘  要】在科学技术迅猛发展的“互联网+”时代下，教学理念与教学方式也需随社会需求的变化而进行创新发展，STEAM教育是将科学，技术，工程 ，艺术，数学五种学科相互交叉融合，旨在培养学生创新能力和综合素质的教学模式。本文探究如何在中小学信息技术教学中将STEAM教育贯穿于整个教学活动，以scratch软件为例进行具体分析，为信息技术课程与STEAM教育在实际中的教学融合提供了新的思路。

【关键词】STEAM教育;中小学信息技术;应用

引言

中小学信息技术课程对STEAM教学模式的引进在很大程度上增强了学生的创新能力和发现问题的能力，以及能够通过尝试从而独立自主地解决问题。因此，中小学应加快对STEAM教育模式的引进。针对中小学信息技术课程的教学，本文通过scratch软件的实际应用，对课堂教学进行设计，来引导学生对生活情境的思考，实现学生信息素养的培养。

1.中小学信息技术课程现状分析

我国现阶段大部分地区仍以应试教育为主，学生的动手操作能力具有很大欠缺。在硬件设施方面，由于地区发展不平衡，部分地区硬件设施严重不足，对于信息技术教育的发展具有很大束缚;在软件设施方面，大部分中小学对信息技术课程的重视程度不足，受实际教学学时所限，课本中的知识没有得到完整的讲授。中小学信息技术课程要求教授学生编程，但大部分中小学对学生编程思维的培养欠缺。在评价体系方面，没有完整的评价体系去评价信息技术课程的教学成果，部分学校的应试考试甚至仅停留在打字方面，教学内容没有得到完整的实施，自然也无法引起学生在学习过程中的重视，教学效果也会大打折扣。另一方面，师资方面的欠缺也是中小学信息技术发展缓慢的一部分原因，信息技术教师在学校内的工作往往不止于学科教学，还要承担许多电教方面的工作，而工作强度与绩效工资的不对等在很大程度上打击了教师的从业积极性。随着信息时代的高速发展，新兴电子产品与编程方式的出现对教师能否尽快适应使用新的应用进行实时性教学带来了巨大挑战。

2.STEAM教育与信息技术教育课程相互“碰撞”

STEAM教育模式旨在培养学生自主思考的创新型能力，在课堂教学中教师的角色与地位发生了变化，以教为主的教学模式逐渐转化成了以教师引导为辅，学生学习为主的教学方式。要真正做到这一点，对教师的授课把控能力与对课本的掌握程度就有了更高的要求。并且作为一名信息教师，还需考虑如何让课本中的知识点“活”起来，采用何种方式去对知识点进行重新演绎，做到源于课本却又不局限于课本。现阶段，信息技术课程虽已覆盖了全国超过97%的学校，但绝大多数学生对于信息技术课程的定义仍然为：这是一门有网络的课程，可在这门课程中根据兴趣去选择自己想要做的事情。那么如何改变学生对此门课程的看法就成为了教师教学的重点。在改变学生看法的基础上，教师也应注重对学生自主思维能力的培养，可留出探究性问题供学生思考，问题的类型应与社会人文素养相结合，综合考虑与各个学科之间的联系性。信息教育技术的学习旨在最终使学生拥有使用信息技术解决现实中的问题的能力，而不仅仅是对课本中的内容进行逐步操作。课后思考的内容往往能够更大的加强学生对于知识的运用能力，从而逐步实现在现实生活中遇到问题时主动尝试使用信息技能去解决问题，形成良性循环。

STEAM教育将科学、技术、工程、艺术、数学五种学科在教学中进行交叉融合，注重学生在实践中学习，对于信息技术课程而言，本课程作为基础课程发展方向的风向标承担着加快STEAM教育与各学科融入的责任，因此各学校可以先将STEAM教学模式引入到信息技术的教学之中，从而促成STEAM教育在中小学的发展与普及。在课堂教学中，积极与其他学科进行交叉融合，例如，在教授学生计算机日常维护时，可以针对计算机在工作时使用环境的湿度对计算机的影响这一知识点为引入。学生了解到空气湿度对计算机硬件的影响后，教师可以引导学生思考环境的湿度与什么有关？空气中的水气又是怎么产生的？（物理）水对动植物有什么影响？（生物）水的分子式是什么呢？（化学）分析我国水资源的分布特征、原因及影响（地理）。其湿度百分比不同与计算机硬件所产生的作用可以用实体模拟器来模拟其效果。这种方式不仅可以提培养学生的动手能力，也可以加深其学习程度。通过该学习模式可以实现信息技术与各学科知识点之间的融合，将STEAM教育模式贯穿于整个教学过程中。

3.STEAM教育与信息技术的融合——以scratch软件的使用为例

Scratch是由麻省理工学院的“终身幼儿园团队”设计开发的一款圖形化编程工具，旨在让程序设计语言初学者不需要先学习语言语法便能设计产品，启发和激励用户在愉快的环境下经由操作（如设计交互故事）去学习程序设计、数学和计算知识，同时获得创造性思考、逻辑编程和协同工作的体验。以下是以scratch软件为例开展的教学设计，可供与信息技术课程的融合提供借鉴。

3.1情境导入

教师：同学们今天来学校的交通工具是什么？

同学A：步行

同学B：妈妈开车

教师：那大家到达学校的时间是不是都不一样啊？

同学：是啊！

教师：那同学们从家来到学校有几种路线呢？下面我们就来为自己设计几条合适的路线吧！

3.2学生设计

借助scratch软件选择一个角色代表同学们自己，选定学生自己认为合适的位置拖拽建筑作为模拟家庭和学校。每个学生按照自己的想法给出四条及以上家庭-学校路线（其中只有一条路线设计为直线），并且在每条路线上拖至喜欢的图形及红绿灯作为路障。设计的人物遇到路障时可以按空格键跳跃，遇到红绿灯障碍是需要等待3秒。

教师：现在大家把设计好的作品与同桌交换试玩一下，并提出自己的一些想法。

3.3内容说明

Scratch软件提供丰富的场景、人物及简单的模块设计，不需要学生编写代码，因此该软件适合中小学生广泛使用。

其中家庭-学校路线的设计是以时间标准为前提的，要求学生在规定时间内到达目的地，路障的设置以及不同路线的距离都会成为学生能否准时到达学校的影响因素。

3.4思维扩展

教师：大家设计的都很不错，那除了上面所说的障碍设置，大家还有什么想法吗？

学生A：可以在原有路线的基础上增加几条分叉线，设置一些“诱惑”路障，例如：某支线通向游乐场、玩具店等地点，若选择支线则要承担上课迟到的后果。

学生B：能增加一个环境设计，例如：阴雨天、大雾天、艳阳天等情境多元化布置，为去学校的路上提供一些自然环境影响。

学生C：.....

3.5课时分配

学生自主性情境设计（20分钟）

所设计内容互玩（5分钟）

思维扩展环节（10分钟）

教师评价环节（10分钟）

尽管STEAM教学模式在中小学信息技术课程中的应用仍然存在很多不足，但对学生创新能力与信息思维能力的培养问题仍然是当下的热门话题并将成为长久的发展趋势，使STEAM教育与中小学信息技术学科的融合更加完善。

参考文献

[1]胡潇尹.STEAM教育理念视角下初中信息技术教学模式的转变分析[J].数码世界，2020（05）：163.

[2]臧美凤.STEAM教学模式在初中信息技术课堂中的应用——以苏州高新区实验初级中学为例[J].中学教学参考，2020（03）：16-18.

基金项目：吉林省大学生创新创业训练“打造地方STEM教育团队的实践研究”研究成果。