基于幼儿STEAM教育的移动教育信息系统设计
2020-12-24南楠严英占
南楠 严英占
摘 要： STEAM教育是一种跨学科性质的教育培养手段，强调将科学技术、工程、艺术、数学等学科，以一种独特的联系技巧联合在一起。随着网络技术的发展，移动设备的进一步普及，现代儿童成长轨迹与其密不可分，家长也习惯使用移动设备与教师、幼儿园保持联系。构建基于STEAM教育的移动教育信息管理系统，能够迎合幼儿园活动特点和幼儿教育特点的需求，对于幼儿的成长和教育，教育机构的高效管理，教师的能力提高，都有着积极的意义。
关键词： STEAM教育;幼儿教育;移动信息管理
中图分类号： TP311 文献标识码： A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.07.026
本文著录格式：南楠，严英占. 基于幼儿STEAM教育的移动教育信息系统设计[J]. 软件，2020，41（07）：132-135
Design of Mobile Education Information
System Based on
Childrens STEAM Education
NAN Nan1， YAN Ying-zhan2
（1. Zhanjiang Preschool Normal College， Zhanjiang 524048;
2. The 54th Research Institute of China Electronic Technology Group， Shijiazhuang 050000）
【Abstract】： STEAM education is a kind of interdisciplinary education and training means， which emphasizes the combination of science and technology， engineering， art， mathematics and other disciplines with a unique connection skill. With the development of network technology and the further popularization of mobile devices， the growth track of modern children is inseparable from it. Parents are also accustomed to using mobile devices to keep in touch with teachers and kindergartens. It is necessary to explore the modern preschool education information management system for the development of smart kindergartens. Building a mobile education information management system based on STEAM education can meet the needs of kindergarten activity characteristics and preschool education characteristics， which is of great significance for the growth and education of young children，efficient management of educational institutions and improvement of teachers ability.
【Key words】： STEAM education; Preschool education; Mobile education; Information management system
0 引言
STEAM教育是一種在综合学科背景之下的国际性教育理念，它的核心就是以科学science作为获取知识的过程，以技术technology作为怎样做的方法，以工程engineering作为解决问题的过程，以艺术art作为创意的主动体现，以数学mathematics作为数量关系和解决的辅助工具。
随着STEAM教育研究在国内逐渐升温，很多幼教机构将其引入到日常教学中。但国内幼儿园在开展STEAM教育过程中，更注重实施策略、课程开发、案例分享等方面的研究，没有专门的教学平台对所有的信息、资源进行整合和管理。笔者认为，通过现代网络技术和智能工具对教育信息进行有效的管理，开发移动教育信息管理系统，可以进一步培养儿童的创新意识和综合发展能力，提高教师的工作质量，在学校、教师和家长之间建立良好沟通的桥梁，提升幼儿园信息管理的综合效率。
1 开发移动幼儿教育管理系统的必要性
1.1 现有STEAM教育平台现状
目前，国内外教育平台主要提供新闻资讯类资源，仅限于科普STEAM教育的理念宗旨等情况，但是，所提供的教育课程和教育活动相对较少，幼儿未能真正的了解和参与STEAM教育活动。并且，很多平台缺乏一定的STEAM教育输出途径，缺乏供学习者互动、反馈、呈现和输出的空间。
1.2 幼儿教育特点
3-6岁的幼儿无论在动手能力方面还是想象力方面都体现了极强的水平，但是因为还没有进行系统的教育，没有学科意识，教学活动应以游戏化展开，而STEAM教育中的趣味性、基于问题的教学方式都谁能更好的满足他们的学习行为和学习动机。
1.3 学校管理的需求
目前教育机构对幼儿的管理和教学基本处于手工或者半手工管理状态之下，存在着效率较低的现象。虽然学校给幼儿教师配备了电脑，但是电脑的实际利用效率不高，很多幼儿教师对于电脑和微课课件的使用仅仅停留在最简单的信息处理、资料收集。
1.4 移动终端用户和移动网络用户剧增
目前，我国移动式智能手机用户达7亿之多，移动宽带用户达12亿之多，各种APP层出不穷，每个用户平均每天安装和卸载4-5个APP，面对以上情况，开发移动幼儿信息管理系统非常具有必要性。
2 STEAM教育下幼儿教育信息管理系统设计架构
该系统通过记录各种数据，可以把控幼儿的不同发展阶段性特征，了解各个幼儿的不同情况，进行个性化和针对性的教育;可以促使资源共享、提高教学质量、节约教师的时间、获得更高的信息共享收益;同时可以进一步普及STEAM教育理念，加速与国际教育水准的融合。
在这一设计目标之下，幼儿教育信息管理系统的设计可以被细分为幼儿管理模块、教师管理模块、家长管理模块、教学资源管理、公共事务管理模块等几个方面。
2.1 幼儿管理模块设计
幼儿管理模块设计应该包括幼儿的基本信息，以及不同班级幼儿基本事务管理，整合幼儿的成绩数据等等。另外幼儿事务管理中应该包含一些家长的基本联络方式，姓名等等信息，幼儿的疾病和请假信息，家长接送信息，过敏和其他先天性疾病信息、体检信息等。这些信息做的非常细致，可以方便的随时调出，并且设置相应的检索、阅读、修改权限，保证了幼儿信息的真实性的和安全性，针对于这些涉及到私人信息的模块，应该有专门的密码防控措施，系统功能中要求加入密码设置和重设等一系列功能。
幼儿管理模块是信息管理系统中最基本的模块，它可以帮助教师快速的查询和掌握幼儿刚入园时的一些真实的状态，有助于调动教师和幼儿之间互动的积极性，保证教育教学活动的正常进行。
本设计的创新点在于，在幼儿管理模块中加入幼儿认知特点和知识水平的选择选项，加入每次教育实践的观察信息和数据搜集情况，善于结合更为灵活的游戏环境，创设轻松的学习氛围，使得儿童对于科学产生的强烈欲望，增强学习兴趣、培养其创造力和解决问题的能力。
2.2 教師管理模块设计
教师管理模块的功能，包括记录教职工的基本信息、考勤管理、班级评价等等，并且具有修改、插入、查询、删除的能力。
对于教师用户来说，可以对教学资源进行发布、查询、下载、转发等，对于学生信息可以进行管理、查询、记录学生的在校表现等权限。同时，设置教师与家长的互动功能，家长可以就幼儿的各种情况与教师进行沟通，随时收到各种教学活动的实时反馈，构建良好的家校互相配合的STEAM教育环境。
对幼儿的各类游戏、一日生活活动、课件编制、信息查询都涵盖在教师管理模块之内，并且教师还可以基于后台的数据库，调动一些比较常见的教育资源，进行共享和共同备课等一系列的教育管理活动。并且教师还可以发布教育资讯，对于更好的工作资料进行总结和共享，并完成各类教育资讯和教育知识数据库的整合工作。
本设计体系的创新点在于，基于逆向设计的活动框架，动态地展现教师和儿童之间的沟通和互动，教师要具备多学科融合的意识，敏锐的发现具有研究价值的活动主题，然后记录在信息管理模块之内，用这些信息材料搭建稳固的STEAM信息体系。多样化的材料可以给稳固的核心概念提供素材，教师在协助交流中帮助儿童分享，语言词汇锻炼表达能力，这是教师记录工程设计和教学技术创新的天地，也能够帮助儿童了解自己的思维特征和日常学习中的一些问题。
2.3 教学资源管理模块
该模块的功能主要体现在多学科数据库整合设计方面，这也是本平台的闪光点所在。
明确多学科数据科整合的设计，首先应该了解STEAM教育目标定位的显著不同，以生活化的活动形式和生活化的问题情境，来促进儿童对于知识的理解，强调了工程设计、多学科综合、动手实践能力和生活性问题解决能力，让儿童通过体验、动手、动脑，享受参与学习的过程，从而学会发现、创造、设计、建构、合作来解决问题。
多学科的整合可以包括很多不同的科目，对于少儿拼音，少儿书画，少儿舞蹈，智力开发，少儿编程等各个模块的教学知识点可以融合在一起，但都有单独的对应的虚拟学习窗口，而且可以随时回放整理相关的教育素材，对于家长和孩子来说都是很好的体验，有助于复习、预习、并提升。
在教学管理模块中，采用多种多样的体验课程、手工制作课程、微课教育方式，利用flash动画、音频、模拟软件等方式，从视觉、听觉、触觉等多方面给予幼儿刺激，让儿童在各种参与的过程中，进行探究、发现、交流、协作，从而培养解决问题的能力与创造能力。
对于教学效果评价，带有预期结果和实际结果两个方向，既可以从信息管理系统中调取校本材料，进一步学习，同时还可以利用生活化的教育实践完善基于STEAM教育目标，对其不断的优化、并衍生出再生性的新的培训目标和学习任务。
并且将根据不同的班级分为不同的活动类别，明确的记录问题和完善观察体验标准。同时，还会根据家长和幼儿的访问教学资源的记录，生成相应的统计数据，针对这些情况，系统可以将相应的教学资源推送给相关的教师。教师可以利用思维导图或者标准化方案的方式，实事求是地记录幼儿逻辑思维和生活实践的发展及成熟过程，对儿童的生活、学习、活动等进行个性化的设计，从而实现个性化的教学。
本设计模块的创新点在于不同的材料投入点，利用活动材料促进儿童多方面的智能发展，使用实物材料刺激幼儿语言能力，并且针对性的扩充活动材料和实际生活空间的连接范围。为了提升材料投放的丰富性，在多学科数据库整合模块的设计过程中，专门记录不同年龄段幼儿的教育素材，并且将这些教育素材作为未来教育的基本材料加以创新和变化，这对于教师来说是一个比较大的挑战。
2.4 公共事务管理模块
所有的公共事务处理都可以基于日常教育和各类生活，把不同的模块整合在首页之下，可以随时方便的点击并分享各个不同活动的内容，是为了综合的创新管理所服务的，是基于项目的幼儿STEAM教学应用模式研究的基础。
尤其是其中的伙食管理将对于幼儿一日食谱进行公开发布，既可以满足家长的信息调取需求，同时还可以对于幼儿的饮食行为和饮食习惯加以记录。
3 幼儿移动信息管理系统实现
本系统主要使用HTML5+java语言进行开发，服务器端采用Tomcat链接MySQL数据库实现对各种信息的管理。系统可以对服务器资源进行均衡，有效降低了服务器负载，还能对服务器资源进行有效的整合。
硬件环境：CPU核数 四核;机身内存：16GB ROM;运行内存：2GB RAM;分辨率1280×720 （HD，720P;键盘类型：虚拟触屏键盘。
软件环境：操作系统：安卓4.0以上。
本系统采用家长会员管理，每个家长可以免费注册，但是只有分配了会员账号的家长才可以查看教育教学资源、查看幼儿的各种信息等。
首页显示的各种教学资源管理，并且，根据幼儿的学习记录、浏览记录，生成不同的资源推送。
幼儿可以在本系统中，使用各种互动的教学功能，例如绘画、游戏等，让学生通过真实的练习、模拟现实生活中的各种情况，从而体现STEAM教育中的实践、启发的学习思想。
4 结论
基于STEAM项目的幼儿教育是一种全新的思维培养过程，整合多学科的资源对于幼儿教师来说也是一个全新的挑战，为了从小培养幼兒的科学精神和多学科教育潜力，构建行之有效的、功能全面、容易使用的教育信息管理系统是十分必要的。
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