基于STEM理念探析“图像处理”模块教学实践

胡颂华

【摘 要】STEM理念将科学、技术、工程、数学等学科知识进行融合，强调学生从参与、探究中解决实际问题，增长学科课程知识和技能，培养跨学科综合应用能力。本文结合初中信息技术课程“图像处理”模块教学任务，应用STEM理念鼓励学生自主动手，运用图像处理软件来设计包装盒，让学生体会到多学科交叉综合的应用价值，发展学生科学素养。

【关键词】初中;信息技术;STEM理念;图像处理

对科学素养的发展，需要认识科学技术知识，掌握科学方法，运用科学思想来解决实际问题。STEM理念的提出，着重强调多学科交叉与融合，促进学生个性化、创造力的发展。将STEM理念融入到初中信息技术教学中，旨在围绕具体问题，引领学生运用科学、技术、工程、数学等知识，来参与问题解决，从中培养综合性人才。

一、课程目标与教学设计

在初中信息技术“图像处理”模块教学中，运用STEM理念，着重指导学生学习Photoshop图像编辑软件，来完成“包装盒设计与制作”任务。整体课程设计包括引入、探究、解释、延伸、评估五部分，先从生活中常见的包装盒入手，引出本节教学任务，再分析讨论包装盒制作的工具及方法，最后利用Photoshop软件，鼓励学生分组，自主参与合作，制作包装盒，对优秀作品进行分享与展示。在整个课程设计中，贴近学生生活，激发学生兴趣，鼓励学生合作探究，增强学生信息技术实践应用能力。

（一）“包装盒设计与制作”任务教学目标

在该任务设计中，主要以生活中常见的包装盒为对象，运用STEM理念，细化教学目标。“科学”领域，分析不同的包装盒，认识包装盒的平面展开图，以实物包装盒为例，让学生自己动手展开，认识包装盒的平面结构与特点。“技术”领域，引出Photoshop软件，让学生认识Photoshop软件功能及基本使用方法，了解相关绘图工具，为后续包装盒设计奠定基础。“工程”领域，从认识包装盒、拆解包装盒、分析包装盒的平面与立体结构图，让学生自己动手，以“工程”项目为导向，掌握包装盒的拼接方法与制作流程。“数学”领域，对包装盒的平面图、立体图进行观察、计算，了解平面图向立体化转化的一般方法，增强学生几何直观意识，提升学生数学审美能力。

（二）“包装盒设计与制作”教学一般过程

在STEM理念下，对“包装盒设计与制作”任务的完成，主要包括五个环节。第一，搭建情境，认识包装盒。我们结合生活中礼品包装盒，展示不同的包装盒。如红包盒、蛋糕盒、鞋盒、其他礼品盒等。以实物包装盒来营造学习情境，吸引学生注意力，提高学生参与制作包装盒的积极性。这些漂亮的包装盒，同学们想一想自己尝试设计并制作一个包装盒，将之作为礼物送给亲朋好友。第二，激活思维，探索包装盒细节。在探索阶段，教师要引领学生去观察包装盒，认识包装盒的结构。我们以分组方式，让学生展开包装盒探究。如包装盒的形状、包装盒的制作方法、包装盒的图案特点、包装盒的功能等等。学生通过整合多学科知识，从质疑中探究，逐渐指导合适的方法，来制作包装盒。第三，阐释概念，培养问题解决能力。对于各组的探究任务，展开组内交流，就探索中遇到的难题展开合作，阐释各自的解决方案，重视学生多学科知识的互融与整合。第四，联系实际，完善作品。结合小组讨论成果，以分组方式，联系实际，自己动手参与制作包装盒，在实践中不断完善和修改，学生运用Photoshop软件，将所学知识转换为作品，促进学生跨学科知识迁移能力的养成。第五，成果评价，取长补短。对各组的作品进行评选，教师要引入多种评价，组间评价、教师点评，指出创新点、不足点，细化完善建议。如包装盒视觉效果是否达到简洁、美观、风格独特;设计要素是否具有创意;主题表达是否突出，是否切合实际需要;艺术审美，色彩搭配是否和谐;合作精神，学生是否具备团队精神，从互帮互助中优化作品。

二、STEM理念下“包装盒设计与制作”教学实施

学生对Photoshop图像软件具有一定基础，了解常用工具的使用方法。在本节任务设计中，主要有两部分。第一，对包装盒展开图进行设计，结合各组商讨的意见，共同进行设计、修改和完善，最后将包装盒展开图打印出来。第二，结合打印出的包装盒平面展开图，自主展开裁剪、拼接，制作成品并展示。整个课堂各个环节的衔接，教师要加强引导，实时点拨，确保课堂有序、高效推进。

（一）展示实物，观察反思如何设计制作包装盒

在本节课程实施中，教师先结合实物包装盒，引领学生观察包装盒。借机提出问题，这些漂亮的包装盒是如何制作的？同学们观察长方体包装盒，该包装盒很简单，展开盒观察其平面结构图。在数学课堂上，如何绘制长方体，对包装盒的展开图与效果图进行对照。展开讨论，包装盒的外形结构有哪些？生活中常见的包装盒是什么结构？有学生谈到月饼盒是圆形的;有学生见过鞋盒是长方形的;有学生喝过酸奶的盒也是长方形的……围绕包装盒的结构，我们融入美学、环保知识，让学生多角度去挖掘包装盒的设计要点。

（二）分组合作，探究制作包装盒的具体方法

确立“包装盒设计与制作”任务后，以小组方式，让学生围绕“包装盒”展开探讨。需要哪些设计工具？如何设计包装盒的形状结构？有小组认为，包装盒制作，需要从展开图开始，打开Photoshop软件，利用矩形选框工具、油漆桶，还有插入包装盒上的图纹素材来制作。具体来说，矩形选框工具，主要完成基本图形的绘制;油漆桶主要是给“包装盒”的不同部位填充颜色;插入图片功能，完成对包装盒外部的美化。有小组认为，在“包装盒”设计中，还需要运用其他功能，如图层命名，科学、准确的命名，为后续修改和完善包装盒的结构与图案提供便捷;有小组认为，对“包装盒”的结构，可以是长方体，还可以是正方体;对“包装盒”各个面的颜色设计，可以引入“渐变”工具，让外部包装更美观;有小组认为，在“包装盒”结构设计时，还可以引入多边形工具，还可以利用钢笔工具，对颜色进行灵活设计。针对各组学生的不同想法，由教师进行归纳总结，并对设计要点进行解释。对不同小组的设计方案，提出细节改进建议。如多边形工具在运用中，可以利用填充和描边设置，对多边形的边数、边框的粗细程度、边框的颜色进行美化处理。对矩形工具使用时，要设置填充色、描边色;对于包装盒的不同面的美化设计，还可以直接导入图片素材，在插入素材时，可以选择“文件-打开”，或者将图片素材直接拖拽到Photoshop工作界面，根据包装盒各个面的大小，調整素材的尺寸。对图层知识的学习，要认识图层的顺序，对各个图层进行编辑时，要把握前后图层之间遮挡关系。

（三）组内交流，共同设计包装盒

在各组具体设计制作中，由组内成员相互配合，发挥各自优势，相互合作，共同制作包装盒。对包装盒展开图的设计，利用Photoshop软件，各组自行设计，保持相对独立性。对包装盒展开图的完善，每个面如何设计，需要哪些文字，哪些素材，如何调整布局，如何优化色彩，由组内学生共同商议。如某组中，有学生认为，蛋糕的包装盒，如果是巧克力蛋糕，建议选取接近巧克力的颜色。但在盒面色彩上，有学生却建议“粉色”。通过交流，大家认为接近巧克力色较为合适，便于顾客看到包装盒，就能想到是巧克力蛋糕。在另一组，设计的是相册包装盒。但相册包装盒的尺寸设计长为5厘米、宽为3厘米，显然有点太小了。通过分组讨论，建议调整相册包装盒的尺寸，确保其能够盛放较大的照片。有小组的学生，在绘制包装盒的长方形面时，利用钢笔工具，无法保证盒面的规则性，建议更改为矩形工具，便于后续准确拼接。有小组的学生，在色彩运用上过于单一，一个盒面，设定一种颜色，且辅以几个说明性文字，没有图片素材的衬托，显得很单一。建议增加图片素材，与包装盒相关联的素材，让包装盒更具美观性。最后，根据各组的修改意见，对各组确定的包装盒设计方案进行打印出来，由各组学生自己动手，对包装盒进行裁剪、拼接，制作成立体的包装盒成品。

（四）总结与评价

每个小组的包装盒作品制作好后，展开班级评选，推选最佳的作品，并对不同小组的包装盒作品进行评价，有哪些创新点，哪些不足，对包装盒设计、制作有何感想进行阐述。有小组设计的礼物包装盒，主题是为“母亲节”制作包装盒。在包装盒的各个面设计中，多处插入图片素材。有母亲抱孩子的图片，有写有“母亲节快乐”的心形图片，有“母亲节”中英文对照的文字素材。在其他面，引入渐变工具，将黄色与粉色设置为渐变色，彰显对母亲浓浓的爱，整个包装盒的色彩很温馨。有小组设计的“巧克力蛋糕包装盒”，在正面，利用矩形选框工具，辅以渐变填充色，颜色从上向下，由深变浅，中间插入“巧克力”图片素材，在正面右侧，附有“巧克力蛋糕”中英文说明文字。侧面、底面、顶面等，以接近巧克力的颜色为背景色。整个包装盒简洁、明快，色调保持较好的一致性。在对各组作品进行评价时，以小组为单位，由组内评价、组间评价、教师点评，共同完成，对各组的作品提出合理化建议，促进学生综合设计能力的培养。

三、结束语

信息技术课程实践性强，综合性高，对信息技术知识、技能的学习，要突出理论与实践的结合，要强调学科知识之间的内在联系，能够结合学生兴趣、需要，灵活构建课堂，让学生从中获得综合性实践力、创造力，感受到信息技术学科魅力。STEM理念下，对“图像处理”模块知识的学习，将真实任务贯穿课堂，让学生运用Photoshop软件，整合多种学科知识，来设计制作包装盒，提升了学生解决实际问题的能力，从动手操作、合作探究中促进科学素养的获得。

【参考文献】

[1]李伟梅.基于STEM理念的初中信息技术课程教學设计与实践[D].沈阳师范大学，2019.