基于STEM教育模式的计算机应用基础教学

河南省妇女干部学校 张守宇

当今社会已进入知识经济时代，科学技术的进步成为推动社会经济发展的主要力量。在这种情况下，社会经济不断发展，对技术型人才的要求必然不断提高。特别是高新技术往往涉及多个领域的知识，科技发展过程中的综合性特点越来越明显，这不仅要求技术型人才要具备过硬的专业技术，更要具备良好的综合素质。因此，传统的、单一的教学模式已无法满足培养具有良好综合素养的实践型技术人才的要求，必须进行教育改革，创新教学模式和教学思想，打破传统教学模式和思想的束绩，才能够有效提高学生的综合素养，为社会经济发展建设培养更多符合要求的优秀人才。STEM教育这一全新的教育模式已得到教育界人士的广泛认可，基于STEM教育模式对计算机应用基础教学模式进行创新探索，是实施教育改革的重要举措，也是培养新型技术人才的新思路。

一、STEM教育理念相关概述

STEM教育是一种起源于美国的新型教育理念。所谓的STEM，是 由 科 学（Science）、技 术（Technology）、工 程（Engineering）以及数学（Mathematics）四门学科的英语名称的首字母组成的，但STEM教育理念的内涵却不是这四门学科的简单叠加。STEM教育模式是以这四个学科为基础，强调多学科的交叉融合，是一种综合性的教学理念。STEM教育模式下，不能只对单一学科进行教学，而是要将四门学科内容进行有机融合，使之形成一个整体，并基于这个整体开展系统的教学工作。

在实施STEM教育模式的过程中，要注意开展STEM教育的重点，在于必须针对学生的四个方面的素养实施重点培养。四种素养的具体内容如下。首先，科学素养。科学素养是指能够有效运用科学知识，例如物理知识、化学知识等，对自然界形成正确且较为深刻的理解，同时能够运用这些知识参与并影响自然界，这一过程就是科学素养的具体体现。其次，技术素养。技术素养是指人能够对技术进行使用、管理、理解和评价的能力。再次，工程素养。工程素养是指人对技术工程设计与开发过程的理解。最后，数学素养。数学素养是指人的发现、表达、解释和解决数学问题的能力。生活中存在着大量的数学问题，在不同的情境下要高效解决数学问题，需要运用不同的方法。在解决数学问题的过程中，人对知识技能的综合运用以及最后解决问题的效果，被称之为数学能力。

在实施STEM教育模式的过程中，其主要着力点是通过教育手段来提高学生的综合素质。在STEM教育模式下，教育的核心是对学生的问题意识和创新精神进行培养，因此在教学过程中应以培养学生综合素质为目的，对分科教育进行深入探究。基于分科整合新教育理念，充分将各学科知识进行有机融合，将碎片化知识经过整合后使之结构化、系统化，将信息转变为知识，将知识转变为能力，从而促进学生实现全面发展。

二、计算机基础教学的现状

（一）教学内容公式化

目前，计算机应用基础这一专业课程的教学工作中，基于教育的特点，该学科的知识结构和内容都与学生的专业技能密切相关，该课程在知识内容结构方面覆盖学生的专业技能鉴定要求范围，但这种情况造成了计算机应用基础课程教学过程中，知识层面过于单一的现象。由于教学内容较为固定，存在知识内容僵化、片面的问题，使得学生对实用知识技能的掌握不够全面，影响学生对计算机实践应用能力的全面发展。

（二）教学模式单一化

目前在教育工作中，很多教师仍在沿用传统教学模式，在教学中占据主体地位，学生在学习知识的过程中大多处于被动地位，只能被动接受知识，被迫接受知识，严重影响了学生的学习热情。同时，这种被动学习的模式也影响了学生思维的发展，不利于学生养成自主学习、独立思考、自主创新的能力和素养，这对学生的未来发展是极为不利的。

（三）综合素养薄弱化

学校教育是以培养学生专业技能和职业能力为目的的教育。当今社会，随着科学技术的不断发展，很多技术是非常复杂的，涉及不同领域的专业知识，学科融合已成为科技领域发展的必然趋势。在这种情况下，只掌握单一技术无法支持学生在社会中获得较好的发展，也无法满足工作岗位的要求。具有良好综合素质的专业技术人才，才是现代社会所需要的人才。因此，针对传统教育模式中综合素养薄弱化的问题，必须采取有效措施进行改进和创新，强化对学生综合素养的有效培养。

三、基于STEM教育模式的计算机应用基础教学策略

（一）创建多学科教师STEM团队

STEM教育模式下，要在教育中针对计算机应用基础教学进行有效改革创新，优秀的师资力量是必不可少的。因此，学校必须建立一支能够扎根于学校、立足于学生的优秀教师团队，在此基础上有效实施STEM教育模式。STEM教育模式和传统的单一学科教学模式不同，它是跨学科的教学模式，是基于学科融合和碰撞开展的教育教学经验，而且这种教学模式贯穿课程开发与课堂实践的每一个环节。因此，基于STEM教育模式的特点，需要不同学科专业的教师相互合作与共同努力，才能够真正实现基于不同学科融合的教学效果，充分发挥STEM教育模式的优势作用。

每一个学科的教学重点不同，每位教师在教学思维和授课方式中都带有明显的学科特点。基于此，必须由不同学科的教师组建教师团队，从而确保STEM教育模式下向学生传授内容的专业性和全面性。同时，具备完善的师资力量能够为实现跨学科整合与综合教学，提供必要的师资保障和支持，这对促进学生全面发展具有极为重要的现实意义。

（二）实现课程综合化和多样化

在STEM教育模式下开展计算机应用基础教学，除了组建教师团队，实现师资力量的综合配置之外，还要基于STEM教育模式的特点，实现课程的综合化和多样化。不能将教学目光只聚焦在某一学科上，而是要站在整体角度，跨越学科界限，促进学科有机整合，开展融合教学和综合性的教学工作。学科融合能够使学生深刻体会客观规律在学习、生活以及日后工作中的重要作用，并在此基础上学会对自然界实施科学合理的控制和利用，有效解决社会和个人发展过程中遇到的各种问题，从而更深入、客观地认识世界，科学合理地改造世界，促进社会实现可持续发展。

除了注意促进学科的有机融合之外，在STEM教育模式下还要注意教学的多样化。多样化既包括学科的多样化，同时也包括教学内容的多样化。教学过程中可以充分利用互联网平台搜集更多的教学资源，丰富学科知识。要能够以教材和专业课程为中心，不断扩展教学内容，让学生对其他领域的专业知识也能够有一定的了解和认识，这对丰富学生的知识储备，开阔其思维视野，增长见闻眼界都能够起到积极的教育作用。

（三）强化学生的主体地位

基于现代化教育理念，在STEM教育模式下开展计算机应用基础教学的过程中，教师应积极转变教学理念，减少在课堂中的话语权，将课堂还给学生，让学生成为教学的主体，给予学生更多的自由选择，从而使学生在教学中能够充分发挥主体地位，变被动学习为主动学习。在教学的前期阶段，教师可以结合课程内容、教学目标以及大纲要求等，设置开放式问题，以提问题的方式引导学生积极进行自主独立思考，培养学生主动思考、善于观察和发现的能力，同时还能够借助开放式问题，为学生提供实践机会，让学生自主进行各种实践调查与资料搜集，针对问题制定解决策略并有效解决问题。在这一过程中，学生可以针对问题进行深入研究，明确要解决的具体现实问题到底是什么，抓住问题的核心关键，高效、快速地解决实际问题。这对学生的信息提取和分析能力，能够起到极为重要的促进作用。

例如，某地区受到厄尔尼诺现象的影响，时常发生极端天气，教师可以结合此案例制作演示文稿开展教学活动。设置一个STEM案例，让学生从多角度进行实践调查，了解不同天气下的各种气象数据，包括对环境、日常生活等方面造成的各种影响，从而寻求有效的多种解决方法，针对不同的方法还可以进行实施效果分析。在这一过程中，既能够培养学生的计算机应用基础能力，同时还能够对学生的综合能力实现有效培养，为促进学生全面发展起到良好的作用。

综上所述，近年来我国社会经济环境发生了巨大变化，在这种情况下，社会对人才的专业知识技能、综合素质等各个方面都提出了新的要求，因此实施教育改革，优化人才培养模式势在必行。学校教育作为我国教育体系中的重要组成部分，是为我国社会经济生产建设培养专业技术型人才的重要阵地，担负着人才培养和输出的重要职能。基于这一职能，在当前社会背景下，对计算机应用基础教学模式进行创新探索，是教育改革的必要工作。