基于STEM 理念的问题驱动教学实践——以“添加文字增魅力”为例

阮 霞(山东省高青县教学研究室 256300)

以跨学科融合为主要特征的STEM 教育,改变了教师只注重学生知识技能的掌握、忽略对学生综合素养的培养、学生对知识迁移运用能力欠缺等现状。在课堂教学中,教师可基于STEM 理念,运用问题驱动教学,将课堂内容分解为相互关联、不断递进并激发学生思维能力的一系列问题,形成“问题链”,在真实的问题情境下,引导学生通过发现问题、分析问题、分解问题、解决问题和回顾问题等教学活动,习得多学科知识,内化作品设计的思想和方法,培养学生的高阶思维能力。

一、基于STEM 理念的问题驱动教学实践

综合考虑STEM 教育“真”问题解决、普适性、项目式学习、层次性、高阶能力培养等特征,基于STEM 理念的学科教学多以问题解决为主线展开。从问题解决的视角,问题驱动教学可分为创设情景、发现问题,科学规划、分析问题,问题驱动、工程设计,回顾问题、知识建构四个环节。教师通过创设真实的情境,引导学生发现核心问题。核心问题的获取,是“问题链”设计的关键。然而核心问题宏观且开放,要落实到具体教学实践中,不易操作,所以要在分析的基础上,分解为相互关联、不断递进并激发学生思维能力的基础问题、提高问题、拓展问题,再对每部分问题进一步分解,形成多个“问题链”,帮助学生更好地解决问题。

二、基于STEM 理念的问题驱动教学实践案例

“添加文字增魅力”选自泰山版小学信息技术第一册第三单元第10课,以学校电脑创意绘画大赛作品为载体,通过动手体验和直观感受,探究文字插入图片的方法,理解文字为作品增加魅力的技巧,让图文搭配合理、内容统一。教学对象是小学三年级学生,具备一定的思维能力、问题分析能力和合作探究的意识,通过日常生活中的观察,对文字在突出作品主题方面有一定的认识。通过本单元前两个课题的学习,学生已经完成作品的绘画部分,但还需要配上醒目的文字表达主题,这是本课的主要任务。学生为作品添加文字时,对添加什么样的文字内容、如何添加文字、如何让文字更醒目等比较模糊,设计这些活动时,需要通过对比展示的方式,由简单到复杂,层层递进,让学生在生动有趣的活动中体验创作的乐趣。

该案例设计的跨学科知识包括科学、技术、艺术、工程、语文等。具体如下:①科学(S):了解色相环的基本原理;②技术(T):掌握将文字插入图片的方法,能够对文字进行格式处理;③艺术(A):了解构图和色彩搭配的相关知识,学会发现美、欣赏美、创造美、表达美;④工程(E):发现问题—界定问题—分析问题—解决问题,解决问题的过程中发现新问题,再次界定问题,制定新的解决方案(文字位置突出,大小合适,字体与主题相符,颜色醒目等)直到问题彻底解决;⑤语文(X):体验利用文字传情达意。

1.创设情境,发现问题

以解决现实生活中的“真”问题来创设情境,是学科课堂中渗透STEM 理念的有效路径。在实际教学中,教师结合教学内容为学生创设真实的情境,引导学生运用多学科知识思考和探索,以此培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

在这一课中,以学校电脑创意绘画大赛为情境,学生选了一个主题进行创作并已完成作品的绘画部分。通过PPT 课件,教师向学生展示一幅没有文字标题的作品,由于每个同学的理解不一样,只通过画面,学生并没有猜出作者想要表达的主题。教师出示该幅添加文字标题的作品,学生较为容易明确作品的本意。一幅作品有文字,一幅作品没有文字,通过对比,学生发现没有文字的作品不能一眼看出作品所要表达的意思,甚至还会误解作品的本意。如果想让自己的作品主题更加明确,可以为作品添加文字标题。

教师创设真实情境后,通过对比展示,引发学生思考,在思考的过程中,引导学生发现本节课的核心问题:如何利用文字传情达意。

2.科学规划,分析问题

明确核心问题后,由于核心问题宏观且开放,教师需要引导学生对核心问题进行整体分析。在这一课中,教师展示这幅添加文字标题的作品,学生通过观察,了解文字标题内容简洁且能起到突出作品主题或表达心情的作用。通过讨论,学生进一步明确要为自己作品添加的文字内容。教师再随机选取两位同学的作品,请作者说一说作品的主题及要添加的文字标题,让学生体会文字在突出作品主题或表达心情方面的作用。

3.问题驱动,工程设计

在整体把握核心问题的基础上,教师对核心问题进行分解,形成系列的“问题链”,引导学生通过抽象特征,建立模型,明确解决思路。以学生现有的知识储备设计基础问题,激活其现有的知识与经验;基于学生可能达到的解决问题的水平,围绕教学目标设计提高问题,引导学生学习新的知识经验,并解决问题;以学生新达到的水平设计拓展问题,鼓励学生将新的知识经验进行迁移与运用,激发学生创新。

例如,这一课中,教师引导学生对核心问题“如何利用文字传情达意”进行分解,分解为基础问题、提高问题、拓展问题,并分别设置三个问题的“问题链”,一问接一问、一环套一环,环环相扣,这样的问题设计,也是学生解决问题的过程体现。

(1)基础问题——如何添加文字

学生依据现有水平,利用“鼠标悬停”的方法,为作品添加文字标题。部分学生输入文字后,会遇到无法修改文字格式等困惑,如“文字不在编辑状态时,如何修改其格式”“工具栏中‘透明’‘不透明’是什么意思”等。教师鼓励学生将疑问描述与表达出来,并给予学生充分的思考时间和实践机会,请一位学生做“小老师”,解答学生操作过程中遇到的困惑,经过“小老师”的讲解,借助生生互动,学生轻松掌握画图中移动和修改文字的方法。

(2)提高问题——如何让添加的文字给作品增加魅力

学生为作品添加文字时,容易出现文字位置不突出、字号太小、字体与主题不符、文字颜色不醒目等情况。针对这些情况,学生会出现一系列的疑问,如“文字加在什么位置会更突出”“字体多大才算合适”“如何根据作品主题选择合适的字体”“文字颜色如何搭配更醒目”等。针对这一系列的困惑,教师展示四组作品的对比图,学生通过对比体验,逐步抽象出文字醒目的特征:文字标题添加在画面空旷的位置;文字大小要清晰可见;严肃的作品选择工整大气的字体,活泼的作品可选择笔画圆润、灵巧的字体;文字颜色可选择背景的对比色,或与背景明度对比较明显的类似色;为突出小标题或增加作品的韵味,还可为作品添加背景色块或线条。教师引导学生提炼总结添加文字增魅力的技巧:文字位置突出,字体大小合适,字体与主题相符,文字颜色醒目,添加背景色块或线条。

通过展示几组作品对比图,融入美术学科中色相环和构图的相关知识,教师可以引导学生抽象出文字醒目的特征,构建文字给作品增加魅力的模型,培养学生利用跨学科知识解决问题的能力。

(3)拓展问题——如何利用其他软件为作品添加文字

提高问题解决后,学生不仅学会添加文字,还明确了如何让文字为作品增加魅力。为培养学生对新知识经验的迁移运用能力,让学生挑战在没用过的软件中为作品添加文字,并思考这样的文字标题如何美化我们的生活。

问题链如下:①你还知道哪些软件可以为作品添加文字? ②愿意在没学过的软件中为作品添加文字吗? ③如何在美图秀秀为作品添加文字标题?④通过比较,你觉得这些软件与画图中添加文字有什么不同? ⑤在生活中,你还在哪儿见过这样的文字标题?

通过合作探究,每个小组2～3分钟的时间就能挑战成功。这也是学生最喜欢的一个活动,学生喜欢带着问题去探究,体验探究的乐趣,教师收获意想不到的惊喜。通过交流,培养学生创造性解决生活中实际问题的能力,以文字之魅力,浸染生活之美。

4.回顾问题,知识建构

教师利用思维导图,对基础问题、提高问题、拓展问题及解决问题的过程和方法进行梳理,帮助学生回顾问题,形成完整的知识体系。

在画图教学中,学生的计算思维养成与编程教学不同,它是通过绘画、设计、创作等活动,在问题解决的过程中形成并显现。教师经过前端分析,梳理出本节课的核心知识“如何利用文字传情达意”。在教学过程中,一步一步引导学生分解问题,抽象出文字醒目的特征,构建如何让文字给作品增加魅力的模型,并迁移运用,尝试在没学过的软件中为作品添加文字,感受了生活中的文字之美。问题驱动教学课堂是以学生为中心的生成性课堂。在教学中,教师要相信学生,给予学生充足的思考时间和实践机会,鼓励学生将想法、疑问表达出来,遇到困难时,通过协作交流探索解决问题的方法,形成计算思维。

三、结语

教师基于STEM 理念的问题驱动教学模式,能以现实生活中的真实问题和真实情境,以“问题链”引发学生思考,激发学生的学习兴趣,积极主动地深入剖析问题涉及的相关学科知识,探究解决问题的方法。通过问题的引导,学生在分析问题、解决问题的过程中,不仅加深对问题的理解,还巩固了对学科知识的理解。在教学过程中,教师不再受到单一学科知识的束缚,将各学科知识有机融合起来,引导学生在轻松愉快的学习环境中,利用发散性思维去分析问题、分解问题、思考问题、从而解决问题,提高了学生的计算思维能力、交流协作能力和利用跨学科解决问题的能力。