信息化教学在小学科学STEM模块化课程中的应用

陈瑜之

【摘 要】随着时代的发展和进步，信息化教学获得了高速的发展并广泛应用于各个领域内。信息化教学作为一种与时俱进的教学方式，在小学STEM模块化教学中的应用具有十分重要的现实意义。本文从多个角度出发，对信息化教学在STEM模块化教学中的应用进行了深入的分析和探讨，并结合我校STEM模块化课程中应用频率较高的“未知树课堂”和“希沃授课助手”软件进行分析，希望对提高信息化教学在教学中的应用质量有所帮助。

【关键词】信息化教学;小学科学;STEM;模块化课程

2017年版《义务教育小学科学课程标准》明确指出，STEM（包括科学、技术、工程与数学）课程是一种以项目学习、问题解决与实践为主要教学导向的一种跨学科综合学习方式和综合课程教学组织方式，它将科学、技术、工程、数学有机地融为一体，有利于对学生自主创新能力的培养。在小学科学教育课程中开展STEM模块化课程，利用信息化教学，已经逐渐成为STEM小学科学教育关注的一个热点。

一、STEM模块化课程的特征分析

对于“模块化课程”这一个新名词，大多数人可能比较陌生。简单来说，“模块”指的是围绕特定主题或课程内容的一个课程组合，它的内容可以由不同的知识点和教学活动组合而成。一个模块的内容可以是某一个专项的课题，也可以是一系列研究的线性内容。STEM教学下的模块化课程侧重于利用若干节自主探究的课程解决一个系统性的问题。我校在探索STEM模块化课程中创建了基于六年级科学课程《建筑之美》校本教材，通过十余节课的探索，合理利用现今国内在线STEM教育平台“未知树课堂”和教育信息化应用工具“希沃授课助手”等，引导学生在自主探究中逐步了解形状与结构、工程与设计、人类与环境等多方面的问题。

在这个模型学习的过程中，需要充分应用现有的科学、技术、工程、数学等学科知识，设计和制作自己的模型，它不是简单地将现有的科学、技術、工程、数学等各个学科知识全部叠加起来，而是将现有的学科知识通过设计和模型的制作这一系统的载体，形成连贯的、有组织的新型课堂结构。在这样的课堂教学情况下，教师可以利用互联网和信息技术的新型课堂教学手段，通过对模型的设计、动手学习和制作等实际的课堂学习和经历，让学生更自主地建构和学习知识，更深刻地认识和理解内容，以提高学生合作交流、动手学习和操作、解决问题、实践活动创新等各个方面的综合能力。

二、信息化教学在STEM模块化课程中的优势

（一）信息化的课堂教学可以调动学生学习兴趣

“未知树课堂”是上海玖派科技公司开发的一款基于STEM学习的在线教育平台。软件根据树状学习理论，帮助学生在课堂上系统高效地进行学习，提高自己的知识架构和学习效率。因此在我校的STEM模块化课程中被广泛应用。

兴趣能使学生获得更多的学习动力。在STEM科学模块化的课程中，很多模块化知识和内容都涉及和应用了工程设计。对于这些知识内容，如果教师辅助了大量的视频和图片知识，那么学生学习的动力也会更强。

例如，在校本课程《建筑之美》中《铁丝搭帐篷》这节课的教学设计过程中，如果教师只是利用文字和语言，通过图片来讲解搭铁丝帐篷的方法和过程，那么学生肯定会觉得这一部分教学内容非常抽象，不利于学生有效地理解这一部分的知识点。如果教师在课堂上充分利用信息化的教学模式，先给学生创设一个野外生存的场景和情境，给学生一个身临其境的学习机会，再将这些铁丝搭帐篷的方法和过程内容进行拆分、讲解，同时还配合一些直观的案例和实验，这样就可以有效提高学生学习的兴趣，同时也能帮助学生对工程建筑类的知识进行更加深入的分析和理解，从而让课堂变得更加高效。除此之外，“未知树课堂”的软件还可以帮助教师对每个学生STEM学习情况进行实时的打分，让学生形成竞争的意识，提升学生上课的效率。

（二）信息化教学可以有效提高学生的课堂互动性和实验能力

信息化实验教学的特点是可以有效地利用多媒体技术进行科学实验的过程性展示，而且它所展示的实验过程图文并茂、生动有趣，因此可以使学生加强对科学实验的认识和理解，快速地掌握实验的研究方法，并在不知不觉中提高学生的学习能力，促进学生的全面培养和发展。同时，信息化实验教学的助手具有实时性的教学特点，可以有效提高和培养学生的兴趣和参与感，让课堂“活”起来。

例如，在教授《建筑之美》中《棉花糖意面》和《纸塔挑战》这两节课时，教师可以利用“希沃”软件进行实时投屏，让学生及时对作品进行反馈和整理，吸取他人的实践经验，取长补短，提高自身实验能力。

（三）信息化教学可以有效激发学生探究精神和建立良性师生交流

STEM模块化教学的主要目的之一就是更好地培养和提高学生的自主创新意识和思维能力。我校利用了信息化教学方式，突破了传统教学时空的局限，针对传统课程教学环节中的难点和学生非常感兴趣的实际问题开发了微课，满足了很多学生的兴趣和好奇心。

在《建筑之美》这一系列的校本课程中，我校还特别推出了一系列建筑设计衍生的微信公众号推文，让学习上有余力的学生根据自身的学习兴趣，对建筑工程设计的这一系列重要内容和知识点进行更加深入的研究。学生在学完后，还可以自主在微信公众号上进行留言。微信的公众号推文平台拥有强大的，基于后台学习数据的统计分析功能，可以帮助学生进行课程用户体验分析、图文分析、菜单分析、信息分析和接口分析。这些功能都可以让学生和教师即时地查看课程中学生人数的变化，教师在推送一堂微课后可以实时查看课程中学生的学习人数（其中有图文页阅读人数）、学习人次（原文页阅读次数）、学习时间（趋势曲线图）等。同时，学生也能通过这些重要知识点，有效调动对科学信息技术学习的积极性和兴趣，激发自身的科学创造性和思维。而师生在这样的线上留言和交流的过程中，也能通过激发彼此的学习灵感，收获更多的知识，达到教学目的。

三、总结与展望

STEM课堂教学活动的产生和兴起，其根本就是各学科思想的互相融合，是对全体学生各种知识和能力进行综合性的提高和培养。

信息化的系列课程是当今社会十分新颖有效的信息化教学方式，在模块化教学实施过程中具有至关重要的学术性和现实意义。STEM模块化教学系列的课程内容包罗万象，涉及面广。教师要借助信息化教学，不仅要在课堂上发挥学生的重要性和优势，提高学生的课堂效率，更重要的是要在课后让学习者的模块化学习不受课堂时间、空间的太大限制，让他们完全按照自己的学习步伐完成模块化学习的任务，随时随地用模块化学习让碎片时间得以增值。

相信在这样的努力下，信息化教学会和小学科学STEM模块化课程愈发紧密的结合，我校的校本系列课程也能逐步完善、发展，形成一种具有地方特色的现代化教学模式。

参考文献：

[1]秦晓华.浅议小学科学STEM活动设计的特征[J].小学科学，2018（02）.

[2]崔建军.现代教育技术在小学科学教学中的应用[J].信息技术与运用，2019（04）.