张琳琳 孙越
信息技术课程以培养信息素养、提高信息技术操作能力为主要目标,具有操作性、实践性、探究性及创新性。STEM教育基于现实问题情境、进行跨学科知识整合,让学生在“做中学”,培养跨学科的创新思维和应用能力。在信息技术教学中,基于STEM理念设计的项目式教学颇受欢迎,学生综合运用学科知识解决真实问题,掌握信息技术,提高了发现关键问题和解决问题的能力。
以可視化编程教学为例,可视化的编程语言使学生通过对模块的拖拽、嵌套,制作出属于自己的动画和游戏,实现了对机器人硬件的控制。我们依据“工程设计流程”,带领学生进入情境、明确任务、合作探究,用编程知识解决问题。
可视化编程提供了创作和表达工具。可视化编程不仅是单纯的计算机语言工具,还是创作和表达工具。学生借助可视化编程能进行精准的想象表达和数字化创作,从语言表达到思维表达,从独自解决问题到团队合作,提升多方面的能力。
在跨学科整合教学的基础上,教师不断转化教育理念,提升教学能力,坚持设计具有实际意义的问题情境,创造开放且复杂的学习情境,激发学生的好奇心。当发现贴近生活实际和本土化的课程内容更吸引学生时,教师们萌生了自主研发本土化课程的想法,设计具有挑战性与趣味性的问题情境,为学生提供多种形式的学习资源,如文本、微课、项目学习必需的网站支持等。
跨界“语文”强化语言表达能力。基于STEM教育理念的可视化编程教学,注重“想法分享”。学生创作程序时先要有“好点子”,如同导演需要好剧本。在教学中,教师有意识地引导学生用有逻辑的精简语言表达创意。
课堂上,学生自编故事,并思考用编程实现的可能性。语言和编程模块紧密关联,学生按照自己的语言叙述完成编程,意识到“树立想法”优先,先设计后制作的重要性。中年级我们选择学生喜爱的游戏,通过游戏变形提高他们的学习兴趣,如由“打地鼠”引出“切水果”。高年级关注当下受欢迎的生活主题,开发垃圾分类程序,学生大胆设计,呈现趣味性效果。
跨界“数学”提升学习主动性和兴趣。在基于STEM教育理念的编程课堂上,学生为实现设计目标会挑选、处理与合成大量信息资料。数学逻辑概念、逻辑条件等是常用模块,加减乘除、坐标方向、循环变量、随机函数等让学生设计的角色活起来,他们利用不同变量模块实现了速度控制、分数记录。例如“打地鼠”游戏,地鼠能不断钻出地面;“切水果”游戏中水果能重复出现。可视化编程的知识学习成为学生的主动需要,教师不需要再去调动他们的积极性和主动性,课堂也变得高效。
我们曾围绕“拯救地球”主题开展编程教学,情境式教学设计增加了学生对可视化编程的兴趣。课堂上,面对“外星人”的挑战,学生兴致高昂地接受任务,独自操作完成任务后,积极地跟团队成员分享发现。
可视化编程教学适合中、高年级学生,提高学习兴趣的同时可以培养他们的逻辑思维能力。教师要学会放手,给学生独立操作的空间,让学生完成作品并不断改进,学有所思。融入了艺术、设计的课堂教学并不枯燥,学生不断迸发灵感。可视化编程也顺应了时代变化,满足了学生对新事物的好奇心,融合了多学科知识,为学生提供了创造的环境。作为信息技术课程的“跨界”尝试,学生在学习过程中获得了跨学科的综合应用能力。
责任编辑:张妍琳