STEAM教育视阈下小学信息技术教育实践研究

李智勇

在信息技术2.0的时代背景下，STEAM被视为培养学生跨学科思维和问题解决能力最优的路径之一。STEAM强调学生在真实情境中类似“科学家做研究”的方式提出问题并解决问题。逐步养成生活中乐于探究、解决问题的思维习惯。就现有的社会环境，人工智能、互联网、大数据等一系列技术带来的社会变革，学生对于信息时代的需求已经明显提高，现行的信息技术教材已经无法满足学生的需求。因此在信息技术课堂融入STEAM 教育理念，能有效提升学生的信息技术思维能力。

一、STEAM教育教育理念概述

STEAM教育是一种综合性的教育理念，“S”代表的是科学，“T”代表的是技术，“E”代表的是工程，“A”代表的是艺术，“M”代表的是数学。该教育理念最早由美国提出，经过多年发展已逐步成熟。教育信息2.0的到来，对于小学信息技术课堂提出了更高的要求，传统信息技术课堂教学模式较为落后，导致该学科学科本位意识不浓。现阶段，STEAM教育理念在我国小学信息技术课堂教学中应用广泛。2021年以来，国家不断出台多项教育政策，教育变革的背后意味着国家对于综合型人才需求越来越大。传统的分科教育模式培养的人才已无法满足我国现在对于综合型人才的需求。许多高新技术的发展，要求工作人员不仅需要有较强的科研能力，更多的是需要有实践操作能力和创新精神，他们是国家科技发展的核心动力。相比传统的分科教育模式，STEAM教育理念倡导学生综合发展，不仅要求不同学科知识的融合，更要求学生运用信息技术在多学科知识领域解决问题，最终促进学生综合素养能力提升。虽然STEAM教育理念有其优势，并更加符合我国当前时代教育要求，但是将STEAM教育理念应用到信息技术课堂并不是要完全推翻以往信息技术教学模式，而应该借由STEAM教育理念对信息技术课程结构进行优化。

二、信息技术课堂融入STEAM教育的应用策略

1. 策略一：跨学科知识整合，打破分科课程壁垒

STEAM教育最核心的特征就是跨学科。传统教学以分科教育为主，强调间接经验的教授，易于让学生不理解学科之间的联系。现有的信息技术课堂多侧重信息技术应用技能的教授，在学科课程的课堂中，信息技术也只是作为应用工具服务于学科课堂教学。而将STEAM教育引入信息技术课堂，打破了传统分科课程的知识分裂的弊端，并且以项目学习的方式，以综合应用相关学科知识解决问题。其结果导向不仅仅只是掌握特定的信息技术知识，更多是注重培养学生创新思维能力，在能力提升的同时，渗透学科知识，真正做到学以致用。

2. 策略二：前瞻性技术实践，激发学生创造热情

STEAM教育中很多技术应用有赖于信息技术课程的支持，如：App Inventor手机编程、3D打印、物联网、Scratch创意编程、机器人、人工智能等等。越来越多信息技术的前沿内容纳入STEAM教育，其中根本原因有两点：首先，信息化时代前沿技术的应用极大地激发了学生的兴趣;其次，软件操作及教学应用教学相对简单，信息技术教室易于应用教学。学校在信息技术课堂渗透STEAM教育，信息技术教学内容从根本上发生了变革，极大地引发了学生的创造热情，拓宽了学生的视野。信息技术课程内容需要于时代同步，与学生生活实际联系，这样才能绽放生命力。

3. 策略三：生活化情景课堂，解决学生实际问题

信息技术教材进入国家课程已有20多年的历程，经历了多版教材内容的更迭。笔者通过多年教学实践发现，现有教材技术理论偏抽象，脱离学生实际生活情境。如《混排图文美版面》这节课，学生在现实生活情境中已经能够熟练应用图片软件来进行图片处理，并且应用视频软件模板进行简单的视频剪辑。图文排版与学生生活内容的联系较少，其根本原因在于现在信息化时代技术应用的瞬息万变。学生身处信息化时代，传统教材中的内容需要进行生活化的处理。课堂还原生活情境，知识链接生活应用，问题解决生活实际，最终达到学生信息技术知识应用实际生活的目的。从根本上彰显了“信息技术知识来源学生生活，应用于学生生活”。

三、STEAM教育與小学信息技术教育融合案例——《我们的城市》

STEAM教育教学在实践过程中遵循项目性、趣味性、多维性与协作性四大设计原则，其中项目的设计是整个应用过程的重中之重。《我们的城市》项目是针对信息技术学生设计的一门拓展课程，指导学生通过对学校周边城区的总体规划考察，先通过3D one模型建构，再利用城市规划APP软件，构建虚拟城市。让学生在项目活动中能够发现城市规划问题，并且分析、解决问题，最后通过给区长一封信去解决实际问题。

1. 案例概述

教师基于STEM教育理念，根据学生前期实地考察调研活动，设计项目教学内容（见表1）。学生完成《我们的城市》项目任务需要融合应用科学、技术、美术等多学科知识，特别是信息技术以及工程（设计）思想和数学思维。

本项目共分为3课时：

第一阶段：调查海沧区东孚片区城市规划问题。学生前期通过走访东孚城市规划馆，采访馆长及周边天竺社区居民。了解东孚新城区规划的故事，用自己的眼睛观察东孚，用自己的感受写下东孚规划故事。

第二阶段：利用3D one设计建筑模型;在初步了解了东孚城区规划，对于新城区规划能否提出一些意见，心中理想的城市规划又是怎么样的呢？通过前期信息技术课堂关于3D one的学习，尝试设计城市规划中格式建筑。

第三阶段：利用城市规划APP设计城市。虚拟的世界能否实现对于城市规划的自己的构想，建造属于自己的城市，课堂采用我们的城市APP应用让学生成为城市规划者。

本项目基于真实的问题情境，通过确立前期调查项目主题（城市规划）、分析项目问题（规划中的问题，居民反映问题）、设计解决方案（区域划分如何更合理）、实施解决方案（建构模型，规划城市区域）和展示评价总结六个阶段开展项目活动。

2. 学习者分析

六年级学生基本上对计算机基础知识和技能熟练掌握，并能够在此基礎有所创新和发挥，通过各种渠道的学习，学生的移动学习终端（平板电脑）操作水平较高，对信息技术使用有强烈的兴趣，并希望在主题活动中通过任务导向使信息技术使用得到一定的“自由”空间。结合主题活动，开展系列研究性学习活动，学生能够将搜集的资料放置网络学习空间，建立人人可学、处处能学、时时皆学的泛学习空间。学生已学习过Scratch编程、3D one模型设计软件，有一定的编程基础。除此之外，《城市规划》项目设计中还需要学生掌握Arduino编程基础知识。

3. 教学过程设计（第一课时）

（1） 巧用网络学习空间（结合网络学习空间）

分享课前搜集资料，展示学生学习空间资料，学生间相互学习，了解城市的多元性，小组协同讨论问题。问题1：通过网络学习空间资料分享，你对海沧东孚城市有了哪些新发现？问题2：你认为生活在海沧东孚有哪些不方便的地方？

（2） 学习城市规划知识（希沃白板应用、易课堂）

城市规划师需要具备哪些专业知识？城市功能区域了解;通过图片判断城市功能区;建筑物的规划考虑生活便利;地铁规划路线设计。

（3） 城市规划师资格小测试

结合信息技术，通过一系列答题设置，让学生结合智能平板巩固城市规划知识。利用APP应用，小组分享在APP模拟城市规划中获得了哪些城市规划经验。

（4） 体验城市规划师（借由3D one软件设计模型）

通过与3D one制作立体模型，为自己的建筑模型取名字，根据相应建筑进行建筑模型外观设计（涂色、拼接），思考建筑模型应该放置城市哪些功能区内。最后每个小组将分到一张城市区域图，小组同学将自己的纸建筑模型设计制作完成后，放置相应的城市功能区内，让小组同学思考城市规划构想。如：环境选择——经济考量——生活便利。

（5） 焦点分享城市规划理念。你们的城市叫什么名字？城市设计理念是什么？有哪些建筑物？城市中有商业区吗？对于多功能区是如何规划的？想象一下，如果你被邀请继续建造这座城市，你希望还有哪些企业进驻城市？多问题的思考引发学生对作品的创新改进。

小学信息技术课堂已然成为STEAM在小学阶段的落脚点，学生通过长期的跨学科知识学习，创新思维和动手实践能力的训练，将逐渐适应瞬息变化的社会生活和未来职业生活的需要。融入STEAM的信息技术课堂必将给我们的信息技术教育带来“静悄悄”的革命，相信不久的将来我们定能收获可喜的变化。