浅谈小学编程与Steam教育的有机融合

陈雁纯

【摘要】近年来，steam教育越来越受到中小学的关注，编程教育作为创客教育中重要的一环，也逐步进入小学课堂。如何将steam教育与小学编程教学进行更好地融合，是促进小学信息技术课程创新和改革的重要环节。本文通过相关的教学实践，尝试探索出steam教育理念在小学信息技术编程教学中的三个主要应用策略：一是基于PBL的任务驱动模式，激发兴趣，提高学生的学习内驱力;二是创新教学，培养学生良好的思维能力和问题解决能力;三是勤思妙想，鼓励创新，培养学生的创新意识和能力;旨在培养学生的跨学科思维，增强学生的创造力和综合实践能力。

【关键词】小学编程课程;Steam教育理念;小学信息技术;教学策略

创造性思维和综合实践能力是21世纪人才的核心竞争力，而小学阶段是培养创新思维和创新能力的关键时期。因此，应该把小学阶段学生创造力和综合实践能力的培养置于首要地位。

编程教育主要是培养学生的逻辑思维能力、计算机思维能力和创造力。就目前的编程课程来说，其主要还是以模仿操作为主，而这样的教学模式和理念已经不太能适应目前时代的要求，我们必须“取其精华，去其糟粕”，站在巨人的肩膀上进行教学模式的改革和创新。此外，传统的分科教学并不利于学生的全面发展，且欠缺创新能力的培养，Steam教育是集科学、技术、工程、艺术、数学五科为一体的教育，是一门多学科整合的课程，注重学生在分析问题时综合利用所涉及的学科知识解决问题，完成项目;在此过程中提高学生的自学能力、问题分析和解决能力，培养学生创造力和综合实践能力。而编程课程便是注重在课程目标的引导下，综合小学语文、数学、音乐、美术等多学科的知识点，学生在完成编程任务的过程中促进知识的融合创新，提升综合实践能力。在这点上，Steam教育与小学编程的内容是完美契合的，Steam教育中的内容涉及面更广，能够对编程内容进行有效补充，多角度多层次满足学生对学习的需求，这样一来，编程教学不仅仅是学习操作，学生不仅仅在编程应用技术上能得到提升，还能够在项目中学习和掌握更多不同学科的知识，提升综合素养，培养综合能力。因此，探索如何在Steam的教育理念下有效地开展小学信息技术编程教学，具有重要的现实意义。笔者结合教学实践，尝试探索Steam教育理念在小学信息技术编程教学过程中的实施策略。

一、基于PBL的任务驱动模式，激发兴趣，提高学生的学习内驱力

学生探索的动力来自于对未知事物的兴趣，而提高学生的学习兴趣，关键在于提到学生学习的内驱力。当前学校的编程教育一般是学生参照教科书或教师的积木指令，亦步亦趋，美其名曰“任务驱动，，，但是实际上就是把书上的指令模块照搬到电脑上而已，根本无法实现编程教育的真正目标，无法促进学生逻辑思维和计算机思维的发展，更别说创新教育。而Steam教育一般倡导项目式学习，一般采用基于PBL（Problem-Based Learning）的教学模式，这刚好是目前编程课堂中所欠缺的。因此，笔者认为，可以在小学编程课程教学中能够融合PBL的教学模式，用问题式学习引导任务驱动，强调组建学习小组，注重学生在解决问题的基础上进行小组学习和探究，完成小组任务，充分发挥主观能动性，激发学习的内驱力，在项目式的学习中了解多学科知识，提高分析、解决问题的能力，培养创新和综合实践能力。

例如，在学习编程猫课程中“接苹果”一课时，教师可以先让大家玩游戏，引导大家分析游戏规则，思考游戏中不合理和有待改进的地方，大家各抒己见，对本节课的任务便有了一定程度的了解;接着，教师可以根据大家的回答提出问题。例如，苹果怎样随机出现在屏幕顶端？怎样才能出现多个“苹果”？怎样加分？“苹果”怎样消失？等等，教师要求学生以小组为单位，围绕这些问题开展小组学习和探究，尝试利用编程积木来解决上述问题，最终完成本节课的任务。学生开展合作学习，教师适时启发并答疑，在此过程中，学生的学习兴趣得到充分激发，分析问题、解决问题的能力和综合能力都得到提高。

二、创新教学，培养学生良好的思维能力和问题解决能力

小学编程教学重点应该是让学生掌握将自然语言转化成计算机语言的方法，学生通过简单的图形化积木式拖放组件进行编程学习，完成编程任务。因此，笔者认为，在课堂教学上，教师的教学重点不应该放在教学生如何拖曳积木上，而是应该放在分析所要完成的作品的组成元素和所要实现的功能上，引导学生将自然语言逐步转化成计算机语言，再用积木实现;在此过程中，对干陌生的或较难的积木，教师可以利用数学的流程图来进行分析，帮助学生理解编程语言，在进行学科知识整合的基础上进行新知识的学习，充分培养学生的思维能力。

例如，五年级下册学习体感操控时，要让学生学会应用“侦测角色所在位置或舞台动作方向的数值”相应的板块积木，教师可以在学生充分了解积木的作用和使用方法之后，让学生说说这个积木在生活中的应用。教师也可以结合热点问题，给一些建议，例如，能不能利用这个积木来做一个智能垃圾桶，实现垃圾分类。老师可以提出一些引导性问题，让学生思考如何可以通过摄像头获取体感操作，控制瓶子移动，如何侦测瓶子是否放进去正确的垃圾桶里等。在Steam教学理念的引导下，创新课堂教学模式，引导学生运用多学科的知识学习新知、解决问题，将课堂知识与现实生活结合起来，并运用其解决生活中的实际问题，将更有利于培养学生的思维能力，提高学生综合能力。

三、勤思妙想，鼓励创新，培养学生的创新意识和能力

心理学研究表明，要培养学生的创新能力，重要的一点是让学生主动参与学习过程，积极思维，给他们提供自由开放的空间，创设愉悦宽松的学习氛围。

编程是一门融合多学科知识的课程，在Steam教育理念的引领下，教师要善于启发学生思考工程的合理布局，对作品或者游戏的版面进行合理设计;结合数学思维，将自然语言转化为计算机语言;领悟艺术的美感，让作品更加美观;多思考多尝试，利用技术将构想变为现实。而在每一个环节中，教师都要以“诚于嘉许，宽于称道”的态度，引导学生勤思妙想，鼓励学生创新思維，鼓励学生多尝试，敢创新。同时，教师也要给学生提供一定的时间和平台，让学生的创造力得到发挥。

例如，在学习《绘画板》时，有些学生会想到要把它设计成“你画我猜”游戏，增添加分、扣分、倒计时等功能，这些都是学生创新的源泉，教师应该鼓励，并且给予一定的平台。教师可以在布置任务的时候就鼓励创新，鼓励学生适当添加或删减一些功能。这样，学生在做任务时就不会只想到要模仿，也不会束手束脚;教师还可以让学生互相交流想法，在讨论和分享中发散思维，互相启发，有助于大家挖掘出更多有创造性的想法。教师在做教学设计的时候，还需要注意，不能将课堂内容安排得太多紧密，预留出足够的时间供学生创作，即使不能让学生在课堂上完成所有的创作，也要给他们预留思考和尝试的时间，肯定学生的想法，鼓励他们在设计中融入个人创意，创造出富有个性化的作品。

数字化时代瞬息万变，关键在于培养学生的创新思维和能力等核心素养。本文从Steam教育和编程教育的核心理念出发，将小学信息技术编程课程与Steam教学理念有机融合，尝试探索并设计出课堂教学过程中的实施策略。这种基于Steam理念的课程模式，不仅可以改善当前编程课堂上存在的单学科、模仿、枯燥的问题，更能让学生的学习与实践、与生活进行紧密联系，通过项目式、游戏化的方式，让学生带着问题和任务去学习、探索、解决问题，着力于培养学生的创新思维、问题探究和解决能力，更是有助于发展学生的创造力，这将对学生今后的学习有着深远的影响。

参考文献：

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[2]郁晓华，肖敏，王美玲等.基于可视化编程的计算思维培养模式研究：兼论信息技术课堂中计算思维的培养[J].远程教育杂志，2017（6）：12-20.