基于STEM 教育理念的初中信息技术课程教学设计

王鹤

基金项目：2020年山东省教育科学规划“疫情与教育”专项课题（课题编号：2020YZJ111）阶段性成果;2020年山东省教育学会人工智能和STEM教育专项课题（课题编号：20RGZN037）阶段性成果。

摘要：随着课程改革的不断深入，传统的信息技术教程已经不满足当代中学生的需求，STEM教育理念由科学、技术、工程和数学四门学科有机结合，让各个领域的内容有机融合，促使学生能够综合运用各种知识来解决学习信息技术中遇到的问题，进而提高学习效率。

关键词：STEM教育理念;信息技术课程;教学设计

中图分类号：G623.9文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）07-0218-01

Abstract：with the deepening of curriculum reform， the traditional information technology curriculum has not met the needs of contemporary middle school students. STEM the concept of education is organically combined by the four subjects of science， technology， engineering and mathematics， so that the contents of various fields can be organically integrated， so that students can use all kinds of knowledge to solve the problems encountered in learning information technology， and then improve their learning efficiency.

Keywords：STEM education concept;information technology curriculum;instructional design

1STEM教育理念概述

STEM是科學（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的统称。STEM教育是以培养实践型、创新型、综合型人才为目标的跨学科教育，提倡以行动为基础，以解决问题为导向，通过项目式学习、任务驱动等方式来提高学生分析问题、解决问题的能力以及创新与实践能力。基于STEM教育理念的学科教学多以“问题或项目”展开，力求为学生搭建知识学习与社会实践的桥梁。

2009年奥巴马在报告中指出STEM教育水平直接决定了美国的国际地位，他还呼吁学校、州政府、社会组织以及企业公司加入STEM教育。2017年《美国竞争力计划》提出，知识经济时代培养具有STEM素养的人才是具有全球竞争力的关键，并加强对STEM教育的投入。在其推出的《STEM 2026》中，美国还对STEM教育在未来十年的发展提出了新的愿景。除美国外，英国也采取了一系列政策和实践举措推进STEM教育，在其《2010—2015年国家政策：公共对科学和技术的理解》中，鼓励中小学校进行科学教育并支持学生学习STEM项目的课程和活动。

2016年教育部发布《教育信息化“十三五”规划》，要求积极探索信息技术在跨学科教育等新的教育模式中的应用。2017年首届中国STEM教育大会上发布《STEM教育白皮书》，指出“STEM 教育应纳入国家创新型人才培养战略”，这是一项涉及整个社会的教育创新实践。2018年，STEM和STEM+教育出现在教育部颁布的中学多个相关学科的课程标准中。2019年，我国首部STEM教育图书《STEM教育这样做》出版，该书围绕STEM教育主题，回应了我国STEM教育探索中的关键问题，并精选中小学STEM实践案例，呈现了包含学校STEM教育顶层设计、课程建设、实践路径、空间建设等方面的成果。

2基于STEM教育理念的初中信息技术教学设计

2.1 融入科学（Science）教育理念，优化教学设计。新课标的实施让信息技术课程担负起了培养社会发展所需的创新型人才的重任。因此信息技术课程改革需要探索一条促进人才培养、符合社会发展的新型改革道路。信息技术教学过程中，可以充分利用现代科学技术。例如，在初中信息技术第一册第六课“独具慧眼辩安全”中教学重点难点在于如何引导学生认识并描述信息安全存在的问题，指导学生掌握安全防范的基本策略和方法。信息技术是一把双刃剑，病毒也是信息技术的产物，学生通过教师举例说明计算机病毒所造成的重大危害，对计算机病毒防治的措施有所了解，深刻理解有关信息安全的法律法规。把信息技术这一抽象枯燥的概念变得具体化，有利于学生对信息技术的全面理解。

2.2  融入技术（Technology）教育理念，拓展项目实践。计算机技术项目的开展离不开技术教育理念的支持。只有依靠技术教育理念的支持，学生才能有更加大胆地进行实践的理论依据，从而提升学习效率。例如在信息技术第一册第一课“计算级原理探究”中，学生要了解计算机的工作原理、掌握计算机的基本结构。讲解冯·诺伊曼体系结构，要求学生能够认识计算机的主要硬件，如主板、CPU、存储器、输入设备等、明白常见的计算机配置参数，会选购一台性价比相对较高的计算机。基于技术教育理念，能使学生更高效的掌握计算机性能及使用环境，在学习信息技术课程的同时对计算机进行有效保护。

2.3 融入数学（Mathematics）教育理念，实现跨学科融合。新课标强调要让学生在运用信息技术解决问题的全过程中学习知识，增强动手操作实践能力。STEM教育强调跨学科知识的融合，计算机技术和数学息息相关，因此，信息技术学习过程融入数学教育理念，能更好地实现学生的综合发展。例如，在学习信息技术第三册“金山表格”中使用计算机软件中的金山表格是为了在现实生活中可以利用计算机解决实际问题，帮助我们更好地生活和学习。教师可以布置任务让学生运用金山表格中的函数公式计算完成数学中的求和、求平均值、对数据的排序筛选。学生提高了运算效率，在掌握计算机信息技术的同时，可以进行数学运算的学习，一举两得。

3结论

基于STEM教育和信息技术课程相关理论研究，通过跨学科融合设计教学内容、教学活动和教学评价，学生能够运用所学知识创造性地解决问题，加强与其他同学协作交流，更好地分享和表达自己的学习成果。进而为STEM教育实践和信息技术课程改革提供一定的理论依据和经验参考。

参考文献：

[1] 顾卫.谈STEM教育理念在学科教学中的渗透[J].创新人才教育， 2018（1）：72-75.

[2]李慧，王全喜，张民选.美国STEM教育的探析及启示[J].上海师范大学学报，2016，45（05）：144-152.

[3] 管光海.STEM教育实践中的问题与建议[J].中国民族教育，2018（1）：73—75.