STEM教育理念下高中信息技术课堂渗透多学科知识的实践探索

张树娟

【摘要】在新课改的背景下，探索行之有效的课堂教学模式是一线教师的首要任务。STEM教育理念为培养学生信息技术核心素养提供了新的方向。本文从跨学科学习的角度探索信息技术课堂的教学模式，并以《综合活动：我的家乡》系列课程渗透多学科知识做了案例分析，阐述信息技术课堂跨学科应用的方法与策略，为学科整合提供一种新的视角和途径。

【关键词】跨学科学习;STEM教育理念;信息技术;方法与策略

引言

2016年教育部发布的《教育信息化“十三五”规划》中提出“积极探索跨学科学习（STEM）教育、创客教育等新的教育模式的应用，以学习者为中心，注重能力培养，促进人的全面发展。”随后2017年6月《中国STEM教育白皮书》指出，应将跨学科STEM（科学、技术、工程、艺术与数学）教育纳入国家创新型人才培养战略，是全社会共同参与的教育创新实践。从文件中可以看出培养学生利用跨学科知识来解决实际问题是教育的最终目的。如何整合学科的优势，在课堂中开展跨学科STEM教育理念探索，是一线信息技术教师应当深思和探究的问题。下面作者以《综合实践：我的家乡》为例，进行STEM教育理念下高中信息技术课堂渗透多学科知识的实践探索，并提出一些自己的见解。

一、跨学科STEM教育的基本理论

（一）STEM教育的定义

STEM代表科学（S），技术（T），工程（E），数学（M），STEM教育是整合这四个领域内容和方法进行项目式学习的教育模式。STEM课程并不是各项课程教育的简单叠加，而是以实际能力为向导，注重学生问题解决能力，创新能力，深度學习能力的培养。

（二）STEM教育的基本特征

跨学科学习是STEM教育的基本特征。张华认为，“所谓跨学科学习（InterdisciplinaryStudy），是基于跨学科意识，运用两种或两种以上的学科观念以及跨学科观念，解决真实问题的课程与学习取向”。跨学科学习的目的是培养学生综合解决问题的能力，跨学科学习的要求是老师要很好地整合各科的资源，找到知识的内在联系，把看似独立的知识关联到一起，为实现本课程目标服务。跨学科学习的核心是学生要有大胆创新的意识和积极动手操作的内驱力。

二、信息技术课堂与多学科知识整合的实践探索

信息技术的核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等方面，STEM教育理念下为信息技术的核心素养培养提供新的指导方向。STEM教育就是给学生设定一个真实的问题情境，然后要求学生从多角度，多方位来解决这个实际问题，在解决问题的过程中提升自己STEM综合能力和素养。文本以高中信息技术课程必修一《综合活动：我的家乡》课程为例，说明如何以真实问题情境为导向，并利用跨学科知识和方法来解决问题的过程。

（一）教学设计的理论基础

维果茨基的建构主义理论提倡学生是知识的建构主体，教师作为指导者应当鼓励学生发挥主观能动性，积极主动地完成知识意义的建构。加德纳的多元智能理论提出学生聪明与否不能单凭考试成绩高低来衡量，应当从多方面，多角度，多层次综合评价学生的能力。而STEM教育理念强调学习情境应当具有真实性、趣味性、协同性和跨学科等特点，学生能够利用原有知识，合作创新完成新增知识的建构。STEM的教育模式就是基于项目或者问题开展教学，学生利用组内成员之间的智能互补，各自发挥优势，创新解决问题。总之，学生能够积极主动建构知识，让每一位学生都能发光发热，发挥自己多元智能能力是本次综合活动的宗旨。

（二）教学过程设计流程图

（三）作品创作过程中，跨学科知识运用一览表

（四）作品形式与各科知识内在关联探讨

第一类作品：电子报刊或多媒体作品

在活动设计前期的调查中发现，把家乡以电子报刊或多媒体作品的形式呈现出来是大部分学生的首选，因为经过小学初中信息技术的学习，学生已经储备了基本的文字、图片、声音、视频、动画等编辑技术。但是想要自己团队制作出来的作品出类拔萃，需要给文字配上美美的图片，也需要给图片解说得活形活现，这就需要有丰厚的语文知识储备。同时在创作过程中，作品的版面设计也是能够吸引人的亮点，因此，美术功底也是不能缺乏的。

第二类作品：研究报告或旅游计划

这类作品是旅游爱好者的首选。随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，“世界那么大，我想去看看”的观念深入人心。节假日出游的活动成了家庭生活的标配。所以让学生制作一份家乡三天两夜游计划也是不在话下的。这类作品需要学生有较强的文字撰写能力和天文地理知识。

第三类作品：诗歌创作/演绎或家乡画创作

选择这一类作品呈现形式的人都是有故事的人，比如有音乐天赋，画画天赋或者表演天赋，而且家庭从小就比较注重这方面才能的培养，从而成就了我与别人不太一样。这类作品成果一经展示是可以迅速被人们记住并能火速传播的。

总之，不管学生选择了哪一种作品创作方式，都能让学生积极主动地去完成任务，充分发挥他们的多元智能能力。协作和创新地利用跨学科知识解决实际问题。

（五）作品的展示与评价

各个小组通过为期2个月的合作创作实践，终于到了作品展示与评价阶段。根据作品类型推荐人选或者全员展示自己小组的合作成果。每一类作品都有特定的评价指标，通过学生自评，互评，老师评价等方式。最终推出一二三等奖，加以奖励，没有获奖的组进行创意奖、特色奖、版面设计奖的评比。

从成果展示来看，运用跨学科知识来解决问题非常考验学生合作能力，自主学习能力和创新能力。每个学生都有自己个性和突出的长处，有效整合小组成员之间的优势，高效完成作品，并能够在展示中出彩，需要前期老师对学生作出细致的分析，并指导他们有机地组合。因此，在课堂中跨学科的应用，不但需要教师对教材内容有精准的解读，还需要对学生学情有严密的把控。否则，很难实现全员的课程达标。

三、高中信息技术课堂中跨学科应用的方法与策略

通过案例课的实践研究，文章总结出在高中的信息技术课堂探索跨学科学习模式需要注意以下几点：

（一）课前准备阶段

1.挖掘跨学科素材，确定融合模式

本文的案例综合活动《我的家乡》是安排在信息技术基础（必修一）第三章的内容结束之后，在此之前学生已经学会了信息的加工与表达的各种手段与技巧，如文本类型，表格类型，多媒体类型的信息处理。所以学生在选择创作作品类型的时候，大部分学生都会选择多媒体作品的方式，但是为了适应不同学生的学习水平，遵循学生多元化评价的原则。允许学生根据自己的特长，采取不同的方式来介绍自己的家乡，所以教师在准备阶段要充分挖掘跨学科的素材，分析课程的教学目标，优化教学策略，巧妙地结合其他学科相关知识，寻找跨学科的切入点，以发展学生综合解决问题能力为落脚点，实现培养学生信息技术核心素养和发展学生多元智能能力的最终目标。

2.分析学生个性特点，指导学生有机组合

每个学生都有自己的特色与长处，每个学生的学习基础都不一样，特别是信息技术的掌握程度参差不齐。能够利用跨学科来解决的问题都是项目式的问题，需要学生小组合作完成。为了最终能够统一达到课程目标，实现人人有参与，人人有发展，教师在分组的时候应当对学生有透彻的了解，并指导他们有机地组合。

（二）主题确定阶段

1.创设真实问题情境，进行情境教学

本文的案例就是结合学生实际生活的环境，高中学生相对其他学段来说，来源的地方广，各自的家乡有不同的特色，让别人了解自己的家乡也是高一新生的共同愿望。因此，在结合课题分析的时候，教师创设为别人介绍自己家乡这样的真实情境任务。指导學生根据自己的小组成员的特点，确定作品创作的思路和呈现形式。

（三）作品创作阶段

1.创作创意作品，实行操作实践教学

美国教育学家杜威提倡教育应当遵循“做中学，学中做”的理念。在作品创作阶段，学生是学习的主体，老师只是辅导者。在这个阶段，学生可以在信息技术课堂上集中研讨创作，也可以课后按照自己负责的相关任务，进行自主创作。但是教师必须时刻关注学生创作过程中遇到的问题，及时给出相应指导，确保作品可以保质如期完成。在“做中学，学中做”的过程中要求学生求真，求实，求新，培养学生实事求是，不断追求创新的精神。

（四）作品展示和评价阶段

1.确定评价的主体，树立多元评价观

作品的评价应遵循多元评价的评价观。作品创作是一个项目式综合任务，对创作过程的评价应当有过程性评价和终结性评价，对创作成果评价应当有自评和他评的多元方式。本文中的案例根据不同类型的作品，制定了不同的评价指标。如学生的自我评价，同伴的评价，作品本身的评价等。

四、结语

在STEM教育理念下，高中信息技术课程培养学生利用多学科知识来解决实际问题，锻炼学生的创新思维能力和综合实践能力，与新课改要求培养德智体美劳全面发展的人的目标是一致的。信息技术老师要充分利用学科的优势，大胆创新，敢于尝试，不断总结和突破。探索STEM教育教学模式在信息技术课程中的运用技巧，积极探索信息技术与其它学科知识的内在联系，为学科整合提供一种新的视角与途径。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.教育信息化“十三五规划”[EB/OL].（2016-06-07）[2018-12-20].http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A16/s3342/201606/t20160622_269376.html.

[2]中国教育科学研究院.中国STEM教育白皮书[R].2017.

[3]张华.跨学科学习：真义辨析与实践路径[J].中小学管理，2017（11）：21-24.

[4]唐上观.STEM教育理念下信息技术课堂渗透数学知识的实践研究[J].教育信息技术，2019（7、8）.