融合传统文化与STEM教育理念的小学信息技术课堂教学实践探索

摘 要：本文结合传统文化，研究了基于STEM教育理念的小学信息技术课堂教学实践。通过分析STEM教育与小学生学习特点的契合性，强调了在激发计算思维、创新意识和培养实践解决问题能力方面的重要性。结合传统文化，本文提出了在信息技术课堂中引入文化素材、项目需求和作品体现中华传统文化特征的策略。最后，提出了设计富有挑战的项目任务、鼓励群体协作探究以及构建设计、测试、改进循环等STEM信息技术课堂教学策略。通过这些实践，旨在促进小学生在信息技术领域的全面发展，培养其综合素质和跨文化理解能力。

关键词：STEM教育 小学信息技术 传统文化 计算思维 DOI：10.12278/j.issn.1009-7260.2024.09.052

随着科技的飞速发展，信息技术在日常生活中的应用越来越广泛。在这一背景下，如何有效地将STEM教育理念融入小学信息技术课堂，培养学生的综合素质和创新能力成为待解决的问题。本文探讨STEM教育在小学信息技术课堂中的意义，并结合传统文化提出相应的教学策略，为小学信息技术教育的发展提供一些有益的思路和实践经验。

一、STEM教育理念在小学信息技术课堂中的意义

1.契合小学生学习特点

STEM教育理念在小学信息技术课堂中的重要性首先体现在其与小学生学习特点的契合性。小学阶段的学生正处在快速成长和发展的阶段，他们好奇心强、想象力丰富，对新鲜事物充满兴趣。STEM教育通过整合科学、技术、工程和数学领域的知识与技能，提供了一个跨学科的学习平台。在这样的教育模式下，学生不仅能够学习到基础的科技知识，还能通过动手实践活动，如编程、制作小型机器人等，来满足他们的好奇心和探索欲。这种教学方式非常符合小学生活泼好动和喜欢动手操作的特点，能够有效提升他们的学习兴趣，从而促进他们在信息技术等领域的学习和成长。

2.培养计算思维和创新意识

STEM教育在小学信息技术课堂中的另一个重要方面是培养学生的计算思维和创新意识。计算思维是指利用计算机科学的基本概念和技能来解决问题、设计系统和理解人类行为的思维方式。通过STEM教育，学生可以学习如何分析问题、系统地组织和处理信息，以及有效利用技术手段解决实际问题。此外，创新意识作为21世纪必备的素质之一，也是STEM教育力图培养的重要方面。在信息技术课堂上，学生被鼓励进行创造性思考和实验，如设计独特的编程项目或解决实际生活中的问题。这不仅能够帮助学生在技术层面获得新知识，更重要的是培养了他们面对未知挑战时的创新能力和适应能力。

3.培养实践解决问题能力

STEM教育在小学信息技术课堂中非常重视培养学生的实践解决问题能力。这种能力是指在面对具体问题时，能够运用所学知识和技能有效解决问题的能力。在STEM教育中，学生不仅要学习理论知识，更重要的是将这些知识应用于实际情境中。通过设计和实施各种项目，如编程挑战、机器人建造或科学实验，学生能够亲身体验解决实际问题的过程。这样的实践活动不仅加深了学生对信息技术知识的理解，还培养了他们分析问题、合作沟通和持续改进的能力。通过这些实践活动，学生能够更好地理解理论知识的实际应用，为将来的学习打下坚实的基础。

二、结合传统文化开展STEM信息技术课堂教学

1.文化素材为情境任务赋能

传统文化素材的使用能够为信息技术的学习提供丰富而具有吸引力的情境。例如，在教授编程或机器人设计时，教师可以设计以中国传统节日、历史故事或文化符号为背景的项目任务。学生可能被要求创造一个能够演绎中秋节传说的动画，或者设计一个能够绘制中国传统图案的机器人。这些任务不仅要求学生运用他们在课堂上学到的技术知识，还需要他们深入了解和研究相关的文化背景。学生可以了解到，汉族的传统节日类型丰富多样，从《通胜》的记载来看，一年之中至少有九个主要的节日，二十四个节气和超过一百四十个神诞。这些节日可归为农业耕作、宗教祭祀、人伦孝悌、驱瘟避邪四大类型。记载在案的汉族重要节日包括元旦、人日、元宵、春社、寒食/清明、上巳、端午、三伏、七夕、中元/盂兰、秋社、中秋、重阳、冬至、腊八和除夕等。这种方法将学习材料与学生的文化背景和兴趣爱好相结合，使得学习过程更加生动有趣，也更容易引起学生的共鸣。通过结合传统文化，STEM教育可以帮助学生在技术探索的同时，增强对传统文化的认识。例如，学生在设计一个与古典诗词相关的编程项目时，不仅学习了编程技能，还有机会深入了解古典文学的韵律美和深层含义，深入探析平仄这一古代汉语诗词中用字的声调规则。“平”意为平面，“仄”则指曲折。根据古代汉语的语音，汉字有四种声调，即平、上、去、入，其中除“平”声外，其他三声都被归为“仄”声。这种跨学科的学习方式，使得学生能够在学习现代科技的同时，对自己的文化遗产形成更深的理解和尊重。运用文化素材还可以进行创新思维的培养。在尝试将传统文化元素与现代技术结合的过程中，学生不得不进行创造性思考，探索新的表达方式和解决方案。通过将传统文化融入STEM课程，可以为学生提供一种全面的教育体验。这不仅仅是学习技术，更是一种文化和精神层面的启蒙。学生不仅学会了如何使用科技工具和方法，也学会了如何将这些技术应用于对自己文化的理解和传承中。

2.项目需求引入文化内涵

引入文化内涵到项目需求中，意味着在设计课程和任务时，教师需要创造性地结合传统文化元素。例如，在一个编程项目中，学生可以被要求创建一个能够讲述中国历史故事或展示中国传统节日的程序。在这个过程中，学生不仅需要掌握编程技能，还需要对相关的文化背景进行研究和理解。这样的任务要求学生在技术学习的同时，也要深入挖掘和展示文化的丰富性和多样性。这种跨学科的方法有助于学生更全面地理解和欣赏自己的文化遗产，同时也能提升他们的综合素养。通过项目需求引入文化内涵，可以鼓励学生运用创造力和想象力。在处理含有丰富文化内容的项目时，学生不仅能够学习新的技术技能，还能发挥自己的创造性思维。例如，学生可能需要思考如何通过编程和机器人设计来展现传统的中国书法或绘画艺术。书画艺术是中国传统文化的显著特色，它被赞誉为“诗境的灵魂，书法的骨干”，这些表现形式代表了同一艺术层面。“同一境层”这个概念强调了书画艺术在精神层面上受到儒家、道家和佛家哲学的深刻影响，共同构成了中国人独特的艺术思维。在这个框架下，艺术创作着重天人合一的审美。主观与客观，作者与自然的统一被认为是最高境地，即以心与物游，无物我之分的状态。书画都主张“绘事后素”，“返朴归真”，追求最纯粹，最自然的艺术表现。这样的活动不仅促进了学生对文化艺术的欣赏和理解，也培养了他们在艺术创作和技术应用方面的创新能力。将文化内涵融入项目需求还能培养学生的批判性思维和解决问题的能力。面对具有文化内涵的复杂项目，学生需要运用批判性思维来分析和解决问题，比如如何在技术层面准确和恰当地表达文化主题。这要求学生不仅要理解技术本身，还要理解和尊重文化的深层含义，找到科技和文化之间的平衡点。

3.作品需体现中华传统文化特征

让学生的作品体现中华传统文化特征，意味着他们需要在创作过程中深入了解和探究中国的文化元素。这可能包括传统节日、历史故事、艺术形式、哲学思想等方面。通过这样的学习活动，学生不仅学会了尊重和欣赏自己的文化传统，还学会了如何将这些传统以新颖的方式表达出来。例如，学生可能会使用编程技能来重现中国古典诗词的意境，或者用机器人技术来展示中国民间舞蹈。汉族的民间舞蹈种类丰富，层次多样。由于分布在广阔的领域内，相同的舞蹈形式也会因为地域的差异而展示出各自独特的风貌。它们的服饰和表演方式各不相同，充分展示了地域文化的多样性。汉族民间舞蹈主要包括龙舞、狮舞、傩舞、绸舞、秧歌、鼓舞、花鼓灯、踩高跷、跑旱船、春牛舞、荷花舞、太平鼓等等。这种对传统文化的现代化表达，不仅使文化更加生动和有趣，也有助于吸引更多年轻一代对传统文化的兴趣。要求学生作品体现中华传统文化特征，也有助于培养他们的跨文化理解和沟通能力。在全球化的背景下，了解和尊重多元文化是非常重要的。通过这样的教学方式，学生不仅能深入了解自己的文化，也能学会如何将这些文化知识和理念与其他文化背景的人分享。

三、与传统文化相结合的STEM信息技术课堂教学策略

在信息技术日新月异的时代，STEM（科学、技术、工程、艺术和数学）教育的重要性愈发凸显。然而，单纯的科技教学往往无法培养孩子的人文情怀和文化素养，因此，将传统文化融入STEM教育，实现科技与文化的和谐共生正成为教育变革的新方向。

1.设计富有挑战性的项目任务

传统文化是一个国家、一个民族历史积淀与文化遗产的体现，其中包含着丰富的科技元素。比如，中国古代的四大发明（造纸术、火药、指南针、印刷术），是科学技术与传统文化的完美结合。在信息技术的学习中，可以把这些传统文化的科技元素融入课堂，比如通过编程设计出一个电子指南针，或者模拟出古人如何制作纸张的过程。设计挑战性的项目能够激发学生的内在动机。当面对具有一定难度的任务时，学生往往会更加积极地寻求解决方案，这种主动探索和学习的过程对他们的认知发展和技能提升非常有益。具有挑战性的项目任务能够促进学生的团队协作和交流。在处理复杂的任务时，学生往往需要与同伴合作，共同讨论和解决问题。这种团队协作的过程不仅提高了学生之间的交流和合作能力，还有助于培养他们的社会交往能力。

设计挑战性项目也有助于培养学生的批判性思维和创新能力。在解决复杂问题的过程中，学生需要运用创新的思维方式，探索多种可能的解决方案。这种思维过程不仅提高了学生对问题的深入理解，也鼓励他们进行创新和尝试。在实践过程中，学生可能会遇到各种挑战和困难，这些经历教会他们如何坚持不懈，面对失败和挑战。学会从失败中吸取教训并继续尝试是一种非常宝贵的生活技能，这对学生未来的学习和职业生涯都有着重要的影响。

2.鼓励群体协作探究

群体协作探究能够提高学生的社交和沟通能力。在团队合作的过程中，学生需要学习如何有效地表达自己的想法，倾听同伴的意见，并共同制定解决问题的策略。这种互动过程不仅促进了学生之间的交流，还帮助他们建立团队精神和协作意识。例如，在一个编程项目中，学生可能需要分工合作，一些学生负责编写代码，而其他学生负责设计界面或测试程序。这样的分工合作要求每个成员理解团队的共同目标，并协同努力以实现这一目标。群体协作探究鼓励学生共同解决问题，提升他们的合作解决问题的能力。在面对复杂的STEM任务时，单个学生可能难以独立解决所有问题，而团队合作可以汇集不同学生的技能和知识，共同寻找解决方案。这种合作模式不仅提高了学生的批判性思维和创新能力，还培养了他们在面对挑战时寻求帮助的能力。例如，一个团队可能需要共同设计一个机器人，这要求他们整合电子、编程和机械设计等多方面的知识。

在团队合作的环境中，学生将与来自不同背景和具有不同技能的同伴合作。这种多样性不仅丰富了团队的思维和解决问题的方式，还帮助学生学会尊重和欣赏不同的观点和方法。通过鼓励群体协作探究，学生能够学习如何在团队中承担责任。这种经验不仅有助于培养学生的领导能力，还教会他们如何在团队中发挥积极作用。

3.构建设计、测试、改进循环

设计阶段是这个循环的起始点，它要求学生根据给定的问题或任务来规划和构想解决方案。这一阶段强调创意和初始规划的重要性。在设计阶段，学生需要运用他们所学的知识，如编程、机8IIefrYzt9Ktk3I4WLWupg==械设计或电子原理，来构思可能的解决方案。例如，在设计一个自动导航小车时，学生需要考虑如何集成传感器、编写控制算法和构建车辆结构。这一过程不仅锻炼了学生的技术，还提高了他们的创造力和创新能力。接下来的测试阶段是将设计付诸实践的过程。在这一阶段中，学生需要制作原型或模型，并进行实际测试，以验证他们的设计是否有效。测试不仅是检验解决方案的重要手段，也是学生学习和改进的关键环节。此外，这种教学策略还培养了学生的耐心、坚持和灵活适应变化的能力。

文章中提及的STEM信息技术课堂教学策略，如设计富挑战的项目任务、鼓励群体协作探究以及构建设计、测试、改进循环，旨在激发学生的学习兴趣，促使其在实践中不断提升自己的思维能力。通过这些策略的实施，我们期待能够培养出更多具有创新精神和综合素养的信息技术人才，为科技进步和文化传承做出贡献。

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