小学信息技术与STEM教育的融合策略探讨

叶奇

摘 要：STEM理念是將科学、技术、工程、数学四个自然科学的分支相融合产生的新的教学理念，其目的是提高学生的综合创新能力。随着互联网和云计算的不断发展，将把信息技术和STEM教育有机结合起来，已经成为新时期培养未来科技人才、推进小学信息技术学科课改的方向。本文旨在通过分析小学信息技术与STEM教育深度融合的背景，探究融合过程中可以实施的具体策略，以期为广大小学信息技术课的授课教师开展活动提供一定的借鉴与指导。

关键词：新课程改革 小学 信息技术 STEM教育 融合策略

STEM是Science、Technology、Engineering与Mathematics四个英语单词的缩写，其中文意思分别是指科学、技术、工程与数学，因此STEM教育是将以上四门自然科学的分支学科相融合的一种新模式。这种模式旨在通过教育培养学生的综合思维能力与科技创新能力，是一种重实践、跨学科的教育模式。在小学信息技术课堂中渗透这一理念，有利于锻炼学生自主探究能力，提升学生的核心素养。

一、小学信息技术与STEM教育深度融合的背景

1.时代需要变革：从“复读机”到“产销者”

社会信息化时代到来的同时，社会的人才需求结构发生巨大变革。在传统工业化时代，学校培养的学生多是知识与技能的“复读机”，这些学生虽知道如何使用计算机的基本应用，但创新能力明显不足。

小学教育作为少年儿童接受义务教育的必经阶段，虽不像高等教育那样肩负培育创新型人才的责任，但如果能帮助学生从小树立创新意识，对信息技术充满无尽的好奇与想象，就有助于更好地激发孩子的学习潜能，最终在大学甚至高中阶段将学生的科学素养、创新思维推向质的飞跃。[1]

2.学生意志转变：从“要我学”到“我要学”

进入21世纪，小学生群体实现了两次飞跃，从活泼好胜的90后到张扬个性的00后，再发展到“数字土著”的10后，学生的思想观念和行为方式都在发生着新的变化。因此，教师在讲授信息技术课程时也必须适应学生行为心理的发展变化需要，选择有针对性的教育教学模式。[2]

对于90后学生来说，其在读小学时，中国的信息技术刚刚起步，学生家庭中使用电脑的数量还相对较低，因此教师在授课时应该将教学的侧重点放在教育学生使用和操作计算机进行基础学习应用方面。

而时至今日，作为“数字土著”的00后已经成为小学生群体中的新生力量，这些学生从小接触计算机与移动网络，因此已经耳濡目染地形成了一定的信息素养与数字化思维，对于新科技产品的接触和学习速度明显较快，在信息技术课堂上，已经从被动的“要我学”转变为主动的“我要学”。

3.课程目标更新：从信息素养到全面发展

随着素质教育的不断推进，我国《义务教育课程标准（信息技术）》做了多次修定。教学目标的设置也从过去重知识轻能力，发展为关注知识与能力、过程与方法以及情感态度与价值观这三个更全面系统的教学目标与评价体系。对于小学信息技术学科来说，最显著的变化是将“培养学生的信息素养”，转变为“关注学生的核心素养，重视学生的全面发展”。

这种全面发展的思维，除了传统意义上的德、智、体、美、劳全面发展，在科技创新领域，STEM教育模式也是一种重要体现。学科教育目标的改变要求广大信息技术课程教师改变原有的教学思路和模式，更好地顺应时代的潮流。

二、小学信息技术与STEM教育深度融合的措施

1.增加游戏设计环节

对于小学生来说，在课堂上引入小游戏不仅能丰富课堂教学，更有利于激发学生的学习兴趣。在课堂导入时，老师可以利用计算机小游戏，让学生先进行游戏体验，在充分吸引学生注意之后再提出问题“同学们，我们如何通过Scratch编程制作出这样的小游戏呢？”完成课堂的导入。

在这一环节，渗透STEM教育理念，实现多学科知识的交叉相融，还可以在小游戏中渗透其他元素，例如设置“我是小小航天员”为主题的小游戏，可以在游戏中融入不同天体的元素，带领学生在信息技术课学习新知识的同时温习科学课上已经学过的知识；或者通过“趣味计算闯关赛”小游戏的设置，在培养学生编程思维的同时锻炼计算能力。这种把多学科知识融于有趣、具体的互动游戏中，儿童动手与动脑的能力也都获得了提高。

2.师生角色地位互换

由于STEM教育理念的核心在于多学科的融合发展，信息技术教师在进行备课过程中可能对数学、科学等学科的关注度不够，因此实现师生角色地位的互换以及在此基础上开展实践探究性教学活动就显得十分必要。

例如，在讲授“设置动画效果”一课时，教师可以演示一组有关地球自转、公转的动画效果示意图，然后请学生为大家分享与地理科学有关的常识，实现STEM理念指导下的多学科交叉融合。在完成这一阶段的新课导入之后，向学生们提出问题“同学们知道老师做的这两幅旋转的地球使用的是什么技巧吗？”让学生在自主实践的过程中探寻答案，得出有关动画效果的结论。该模式的应用不仅可以帮助学生深刻理解知识，而且有利于学生语言表达能力的塑造，让学生在信息技术实践中实现自身的全面发展。

3.分层教学启发思维

在现阶段，一些乡镇小学的信息技术学科任课教师较少，往往存在一位老师执教多个年级的情况，因此，开展分层教学，针对不同年龄段学生的认知能力与信息技术理解水平，因材施教地开展教学活动，可以使该学科的教育更有针对性。

在进行教学活动中，实施分层教学是保障STEM课堂更加高效的必要保障。教师通过对不同年级学生接受能力的把握，开展有侧重点的教学，将学生的计算机操作训练建立在已有的数学和科学知识基础上，对于整个自然科学学科体系的建构及知识的巩固具有重要影响。

对于中低年级学生，重点关注简单机械结构和纸飞机空间模型思维的训练；而对于高年级同学，可以适当渗透Scratch编程与Arduino开源板的训练。

结语

一直以来，在很多学校将小学信息技术课视作可有可无的副属性课程，近些年来，随着新课程改革的不断推进，这种观念虽有转变，但对于很多小学信息技术课程教师来说，如何上好这门课仍旧是需要思考的问题。因此，在小学信息技术课堂中实现与STEM教育的融合，才是现代教育的应有之义。

参考文献

[1]曾召文.STEM教育视野下信息技术学科项目化活动设计与思考[J].中小学信息技术教育，2017（10）：68-71.

[2]周迎春.基于计算思维培养的小学STEM课程实施初探[J].基础教育参考，2018（21）：41-44.