STEAM 视域下的小学信息科技主题学习实施策略

朱春光(吉林省长春汽车经济技术开发区西湖实验学校 130000)

STEAM 学习理念广泛传播,其核心价值在于培养学生的创新思维和提高学生解决问题的能力。STEAM 具有课程整合和问题情境的特点。在当前小学信息科技教学中,教师经常割裂与其他课程的联系,忽略学习的情境性。STEAM 能有效化解小学信息科技在教学中的难题,助推小学信息科技教学实现跨学科和课堂的生成性。

《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)对原有的信息技术课程标准进行大范围的调整,从信息技术到信息科技,一字之差,体现出在新时代背景下国家对国民素养和信息科技人才的高度重视。

一、义务教育信息科技课程标准的变革逻辑

1.课程标准的变革内容概要

新课标将信息科技定位为实践性和综合性。其培养目标是科技伦理和科学精神,最终提升学生理性意识、科技素养和能力,树立正确的社会主义核心价值观和国家信息科技安全观。课程主干熔铸数据、信息、网络和信息科技安全,有力支撑国家在21世纪的核心竞争力。课程内容呈现方式和学习方式变革为跨学科主题式学习,课程首次提出核心素养的具体目标,分别从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任加以界定,分阶段进行落实。

具体到小学阶段,要完成信息交流与分享、信息隐私与安全、在线学习与生活、数据与编码、身边的算法、过程与控制六方面的内容,涉及的主题学习包括向伙伴推荐数字设备、用符号表达感情、信息管理小助手、信息安全小卫士、在线学习小能手、用数据讲故事、用编码描述秩序、游戏博弈中的策略、解密玩具汉诺塔、小型开关系统、小型扩音系统等十八个方面,达成数字设备体验、数据编码探秘和小型系统模拟三个维度的目标。

尽管内容很庞杂,但其变革逻辑却非常清晰,其具体指向是STEAM 学习。

2.STEAM 学习方式

STEAM 学习方式是STEM 学习的变形。二十世纪八十年代美国国家科学基金会(National Science Foundation)首次提出SMET 概念,是科学(Science)、数学(Math)、工程(Engineering)和技术(Technology)的结合。2007 年,美国学者格雷特·阿克曼(Gretel Ackerman)借鉴前者教育理论框架,将A(Art,艺术)融合进该理念,最终演变为STEAM。在具体的学习情境中,A(Art)还融汇美学、语言学、心理学、体育与健康(形体学)等众多语义。在这个学习过程中,通过跨学科的整合式学习,最终形成有五层结构的金字塔式学习框架,底层是五个科目的单独学习,二层是具体科目水平素养,三层是五个科目的简单融合,四层是跨学科学习,五层是直指核心素养的终身学习。五层框架是学科的融会贯通、交汇整合。科学是基础,包含各学科的理论知识基础;技术是最终学习的方法;数学是逻辑思维;工程是过程和结果的表达式;艺术是学习过程中的情感体验和价值判断。

3.新课程标准与STEAM 的内在联系

STEAM 的学习理念先于新课标,其主要特质在于跨学科、课堂协作和情境创设,是基于已有知识的主体性建构。它要求学习者积极主动参与知识建构,在原有知识体系的基础上自主建构新的知识体系,在教师的引导下主动探究、主动实践,在以活动为中心的学习过程中自由发挥主动性和创造性,注重学习者体验、情感的培养和学习者意志品质的塑造。反观新课标,其所有要素均可对应STEAM 的学习理念,新课标的核心要义指向必备品格(数据、信息、网络素养、安全)和关键能力(运用已有知识解决实际问题),其达成方式是跨学科学习。割离任何一种要素,STEAM 学习和新课标都将无法进行下去。

二、STEAM 在小学信息科技中的实施原则

在新课标实施之前,学校对STEAM 的学习就已经开展得如火如荼,比较有影响力的就是高中的通用技术课程。全球将STEAM 学习落实得最好的国家是新加坡,学校借鉴新加坡的实践经验,逐步将STEAM 学习理念贯彻在本校学生的信息科技学习中。从新加坡和我国高中的实践得出,要继续贯彻STEAM 的学习理念,须遵循以下原则。

1.实践性原则

要落实新课标中的各项核心素养,其中最主要的是让学习者主动参与实践创作,鼓励学习者在真实、开放的学习情境下自由想象,自主提出创作主题,自主生成创作思路,自主完成作品产出,自主评价创作过程。另外,在实践的指导下,要发挥学习者的主动创造性,容许试错和异端思维,尽可能提供给学习者自主体验和实践操作的机会,必要时能让学习者对实践过程进行评价和反思。而且,在实践过程中,教师应提供给学习者必要的支撑和示范性、规范性的指导。

2.整合性原则

无论是STEAM 学习还是新课标都非常注重课程的整合性,通过指导者熟练掌握两者的核心要义,运用跨学科学习的方式,解决真实情境中的实际问题。在具体的小学信息科技主题学习过程中,教师通过精心设计,运用STEAM 学习理念,借助信息科技,运用跨学科思维,整合课程知识和素养,完成小学信息科技主题教学。并且,教师能够在整个过程中提供课程外知识支撑,转化学习方式,帮助学习者达成目标。

3.形成性原则

在新课标中,开展小学信息科技主题学习要采用多样、活泼、灵活的方式,打破固有的思维模式和活动习惯,选择有价值的活动主题,以学生能够广泛接受的方式创造性地开展活动。在活动中,重点关注学生生成性主题和目标,引导学生通过多次、多样性活动进行发展,从而达成最终目标。

三、小学信息科技主题学习的操作流程

对小学信息科技主题学习进行整体设计是小学信息科技主题学习实施的关键环节,该环节包含以下流程。

1.确定主题

一般来讲,小学阶段的信息科技学习都是限定主题的,基本上是一个学期一个主题,这里的主题包含具体的学习内容和学生应该完成的学习任务,通过分析STEAM 要素,确定学习主题范围,完成具体内容学习,达成能力要求,重点在于做好主题分解,分阶段、分步骤实施。

2.拟定目标

小学信息科技的学习目标分总目标和分段目标。在STEAM 视域下,主要落实分段目标,教师通过分析学生的学习情况,探寻学生的最近发展区,分解能力素养的各项子目录,整合学习内容,最终促使总目标达成。

3.组织实施

借助STEAM 的现有成果开展小学信息科技主题学习是落实培养目标最核心的环节。包含创设情境,基础知识讲解;实践操作,协同探究;及时关照,修改完善;成果展示,总结评价四个核心步骤,每个步骤都依次展开,必要时可以进行微调。

4.效果评价

要验证STEAM 学习理念对小学信息科技主题学习的支撑作用就要开展效果评价。评价时,先要明确是定性评价还是定量评价,再选用诊断性评价、过程性评价和终结性评价,然后制定相应的评价量规表开展评价,同时还要辅以一定范围的学生访谈,进行综合评价。

四、STEAM 视域下的小学信息科技主题学习实践

通晓STEAM 学习的理念和新课标的学习目标后,小学信息科技主题学习具体实施也就能够有序开展。按照上文介绍的实施步骤,以长春版五年级下册“制作我们的班级相册”为例,可以对小学信息科技主题学习进行如下设计。

1.确定主题“制作班级音视频电子相册”。学生通过收集音视频和图片进行编辑和格式处理,通过任务分解,收集声音素材并加工声音文件——采集视频素材并加工视频文件——制作电子相册,制作出内容丰富、主题明确、格式多样又具备鲜明个性色彩的作品。

2.对“制作班级音频视频电子相册”主题学习进行STEAM 目标分解,分解表格如下:

STEAM 信息意识 计算思维 社会责任S掌握音视频、图片的简单收集和制作方法通过视听,理解像素、频率、光感等概念 养成严谨的科学态度T能收集、处理音视频和图片能使用音视频和图片采集设备,会初步使用音视频和图片编辑软件,恰当选用存储介质感受技术记录生活的魅力E 音画结合的变化 通过协同学习,掌握收集、处理音视频和图片的过程 初步培养工程意识A学会调色,处理不同形状的图片,选取表达情感的音频,给视频添加背景音乐通过对音视频和图片进行处理,掌握情感的表达方式 提升审美能力M处理不同形状的图片,认识音轨通过音视频处理,掌握时间音轨设置,通过图片处理,理解题材和集的概念提高对数学在技术中运用的认识,培养计算思维

3.教学重难点,使用设备收集音视频和图片素材,初步学会使用音视频和图片编辑软件。

4.学情分析。五年级的学生已经初步具备一定的信息素养,对信息科技这一门课程有较深的认识,基本掌握电脑的常规操作方式,而且五年级的学生正经历人生的第一次思维跃迁,思维发展正在变得非常活跃和积极,对新事物的探究欲望较以往有质的提升。

5.设计过程。组织学生对感兴趣的话题进行音视频和图片采集,指导学生利用软件或硬件直连的方式导入采集结果,深入引导学生对采集结果进行加工处理,最后将不同主题或不同情感表达的作品进行归类整理,能借助不同平台进行大胆展示。

6.课程协同。以STEAM 为核心,聘请音乐、美术、数学等课程教师担任小组指导教师,加强各课程的交流与联系,组建跨学科评价考核联合小组,完善STEAM 指导下的信息科技课程评价指导量规,建立起多维度的评价考核表。

7.设备整合。在开展教学前对本校已有的硬件设备进行普查,对重点设备如数码相机、智能音箱、传输工具、音频捕捉、音乐网站等资源进行整合。

8.展示评价。由评价组对学生作品进行多种方式的评价,一般采用过程性评价和发展性评价,还要对效果好的作品进行集中展示,通过展示让学生明白持续学习的重要性,从中认识到自己的不足。

五、STEAM 视域下的具体学习

过程设计是STEAM 落实的前提,设计思路决定STEAM 的结果。当设计与论证基本完成后,就要着手开展STEAM 视域下的具体学习。

1.明确学习主题,分小组落实。例如,当前的主题就是制作编辑音视频,学会制作电子相册,可以把学生分成不同的任务组,每个组选取一个主题,在限定的时间内上传本组的作品,每个学期安排多个创作任务,让每个学生都有创作和分享的欲望,都能充分投入STEAM 学习中。

2.选好指导教师,分步骤进行。选聘不同课程的教师担任指导教师,可以请教师进行单个小组指导,也可以进行统一性的综合指导。

3.深度实践探索,完成学习过程。教师组织学生进行深度实践探索,在学生广泛参与的前提下顺利完成每一个步骤。一个阶段的学习完成以后,要引导学生进行积极反思,要把STEAM 的各个要素体现在反思过程中。

4.开展汇报交流,巩固学习效果。学生通过不同阶段的持续学习,在反思后对作品进行不断地优化和提炼。教师自身也要不断反思和总结,通过反思和总结熟练掌握STEAM 学习的精髓,指导学生创作出更多、更好的作品,帮助学生实现能力和素养的双提升。

六、结语

教师要深刻领会STEAM 学习对信息科技的支撑作用,要在学生学习之前深入研读STEAM 学习的前沿理论和操作规程,灵活运用STEAM 的各项要素,在平时的教学中主动探索,积极反思,主动把自己的教学理念统一到新课标和STEAM 的学习理念中来,认真落实上述两者的育人价值,从而实现教学目标。