基于STEM中职计算机应用教学实践研究

文/韶关市中等职业技术学校 曹 斌

一、STEM教育理念

STEM源于1986年，由美国国家科学委员会提出。我国对STEM教育研究起步比较晚，但发展较快，近几年来，我国教育专家对STEM教育的研究越来越多，发展STEM加各种学科的教育得到了社会广泛的认可，国内对STEM教育的研究热度也一路飙升，成为了当前教育教学改革的一股潮流。

STEM的核心教育理念是要把科学、技术、工程、数学等知识整合起来，是多学科知识融合的教育，是综合性的教育模式，它具有跨学科性、体验性、现实性、协作性的特点。它能够激发学生的好奇心，培养学生动手能力，对培养学生创新意识、提升学习能力和实践能力具有重要作用。STEM能够让学生掌握本课程专业知识外还能够接触其他学科的知识，提升灵活解决各种实际问题能力，培养学生独立思考习惯，提高科学素养和创新能力。

二、中职计算机应用教学现状

(一)课程内容固化

计算机应用基础课程教学大纲中明确指出教学目标主要围绕计算机应用基础知识、操作系统、熟悉应用办公软件、网络的应用等知识点进行教育教学，使学生具有利用计算机技术解决学习、工作、生活中常见的计算机问题的能力。让学生能够运用计算机分析处理信息的同时，逐渐养成独立思考、主动探究的行为习惯，养成良好的信息素养。同时，该课程在知识结构上也覆盖了专业技能考证的知识点。笔者结合多年教学经验发现，当前计算机应用基础课程存在许多问题：一是课程教学内容过于单一，知识点内容固化，只是流水线般让学生掌握计算机的操作，不利于培养学生独立思考、具有创造性的学习习惯和态度。二是计算机应用课程内容针对性不强，中职计算机应用是中职一年级必修的一门公共基础课，每所学校不同专业对计算机掌握的程度要求不一样，目前的课程对每个专业的针对性不够强，无法进行差异化教学。

(二)教学模式落后

目前中职学校开设的计算机应用基础教学中，教师多数采用传统的以教师讲授为主的教学模式，学生在学习知识的过程中大多处于被动的地位。传统的教学模式虽然可以在短时间内提高学生掌握技能知识的水平，但这种教学模式学生只能够被迫地学习，压抑了学生的主动性，这种教学模式约束了学生思维空间，阻断了学生独立思考的能力，影响学生学习新知识的热情。很显然，传统落后的教育模式无法担负起对具有创新创新性的技能型人才培养的重担。

(三)教学评价单一

中职计算机应用的评价模式主要还是以学生的理论考试成绩和实操成绩为主。以分数为结论的评价模式是传统的评价模式，这种评价模式强调的是学生学习的结果，忽略了学生学习过程的评价，无法对学生在整个学习过程作出客观、全面的评价，不利于学生在学习过程中纠正学习习惯，不利于学生的发展。另外，中职除了升学率外，更重要的是学生就业率的指标，学生就业率的提高对职业教育服务区域经济，促进社会经济发展具有重要作用。据统计，中职学生的就业率其实和学生的成绩关联不大，其实更多的企业希望招聘具有创新创造、独立思考能力的学生。如果仅仅以成绩评价中职学生的好坏，无法让学生在学习过程中产生共鸣。在中职计算机应用的教育教学中，应该更注重学生思考能力、科学素养、综合素质的评价，这样才能激发学生的学习兴趣，鼓励其个性化发展，让评价模式发挥真正的价值。

三、STEM理念在中职计算机应用教学的实践

(一)开发基于STEM的计算机应用教学课程

课程基于STEM的教育理念，强调多学科之间的融合，要求教师在开发课程中要与其他学科教师加强沟通联系，共同在计算机应用教学中渗透其他学科的内容，进一步丰富计算机应用课程内容，把科学、技术、工程、数学等学科融入教学中，让学生在学习计算机应用知识点的基础上，进一步拓展掌握其他学科知识点，实现课程内容的多样性和综合性。因此，教师需要挖掘各种资源，扩展课程内容，丰富学生的知识储备。

教师可通过在计算机应用教学中创设科学、技术、数学问题的情景，构建主义理论认为知识是可以情景化、问题化的，形象生动的情景和问题能够激发学生的学习兴趣，促使学生积极探索。教师可在教学中有意引入真实世界的问题，并以此为框架，为学生搭建出各种真实的学习情境，将枯燥的计算机应用知识还原于丰富多彩的真实情境中，激发学生的学习动机，让学生通过对情境性问题的解决，掌握计算机技能和体验真实的场景，在学习中获得成长。例如：教师可以通过让学生在掌握EXCEL表格的制作过程中，通过课程内容设置，讲述台风产生的科学现象，让学生掌握某沿海城市近期的温度、湿度、气压值等各种天气数据，进而分析有关环境因素对台风产生的影响，要求学生通过EXCEL建立计算机表格及图形对有关环境因素进行分析，形成台风产生与各环境因素之间的联系并得出结论。通过跨学科学习，让学生除了掌握计算机的基本应用外，同时还对学生的科学、数学等分析能力进行了训练与培养，为丰富学生的知识面，提高学生综合素质起到重要作用。

STEM教育注重的是学习的过程和实践，知识和能力的培养同等重要。教师在基于STEM计算机应用课程内容上更需要增加学生的实践体验，创建情境化课程，要不断设置观察、实验、探究、创作等问题，让学生经历“学习-思考-解决问题-再学习-再思考-再解决问题”的过程，这样既使学生了解计算机应用知识，还让学生在学习计算机知识的同时感受其他学科知识的重要性，从而把抽象的计算机知识与现实生活联系起来。

STEM教育同样注重培养学生的团队合作协调能力，强调学生在学习过程中互相帮助、互相启发，因此，教师在STEM课程上需要建立学生以小组为单位的任务，要求学生进行小组分工合作，每个成员完成收集、分析数据、小组讨论，有助于学生之间进行思维碰撞，进而促进掌握计算机和其他学科知识，培养其协助能力的培养。

我们应在中职计算机教育应用教学中探索STEM教育模式，结合学生的认知规律和学习特点，开发出和学生的学习和生活密切相关的教学课程及活动型、生成型、问题解决情境和问题设计的教学资源。使教学课程及教学资源呈现方式和学生学习活动的开展高度的一致，主要培养中职学生四个方面的素养：一是科学素养，运用计算机应用知识和其他学科知识的整合(如物理学、化学、生物学、天文学、地球科学、逻辑学等)来学习计算机知识，理解计算机科学；二是技术素养，培养中职学生的计算机理论体系的理解和评价能力；三是工程实践素养，培养中职学生操作计算机的实践能力，能够用标准化的方式处理计算机应用的有关事务；四是构建数学模型素养，培养中职学生发现、表达、解释和解决多种情境下运用数学模型解决计算机实际问题的能力。

(二)强调以学生为中心的教学活动

目前，绝大多数中职学生都是从初中毕业进来学校学习的，初中阶段的信息技术课程都是以教师教授知识为主，学生过分被动学习。师生大多重视结果而忽略了过程，忽视了培养学生信息技术的理性思维和科学的探究方式，造成中职学生主动学习意愿不强、基础知识薄弱、创新能力不强的现状，但这些学生具有思维活跃、动手能力较强的特点。因此，根据中职学生的特点及STEM教育模式需要引入多学科的特性，需要教师转变传统的教学观念。将学生放在整个教学过程的主体地位，把更多的主动权交给学生，以学生为中心，教师充当组织者和协助者，树立学生解决问题意识，鼓励学生主动参与学习的各个环节。教师在课堂上通过支架式、抛锚式、随机进入式等教学方法引导学生思考分析问题，以教师设置的各种科学、工程实践、数学模型案例为切入点，让学生分享问题观点，可通过探究式、小组活动等形式开展课程教学，激发学生的学习兴趣。教师在课堂上教学讲授的知识要尽量精细及针对性强，剩下的课堂时间让学生进行教学游戏、讨论及反思互动，帮助学生构建科学的态度及探究能力，拓宽丰富学生的知识面，培养学生自信心和自主学习、相互合作的能力，并养成良好的思维习惯和实操能力。

(三)建立一体两翼教学评价机制

教学评价是对教育教学效果的评价，构建一个客观、科学、多元化的教学评价体系对于提高教育教学质量有着重要意义。基于STEM教育应建立一体两翼的评价体系，一体指的是构建以学生为评价主体，两翼指的是计算机应用知识的评价体系和科学、技术、工程、数学知识评价体系，作为基于STEM的教学模式，除了需要建立掌握计算机应用基础知识的评价体系，还要重点关注评价学生在科学、技术、工程及数学上解决问题的能力。STEM教学评价不同于传统的教学评价方式，因此要进行多维度多层面的评价体系，并且要以学生学习中运用所学知识解决项目和问题的过程性评价为主，考试等总结性评价为辅，形成面向学习过程的评价。STEM评价主体除了教师参与评价外，应该融入学生自评、互评等环节，及时为学生在学习过程中提供建设性的反馈意见。构建好计算机专业知识和扩展知识评价体系这两双翅膀，以学生为主体，共同促进学生的成长。

综上所述，中职计算机应用课程通过与STEM教育理念的相互融合，可以不断地创新计算机应用的教学内容和方法。教师需要突破传统教育教学理念思维的限制，优化计算机应用课程内容，结合多样化的教学方式，构建全新的计算机应用课堂。通过STEM理念进行教学，对学生系统学习计算机应用知识和培养学生综合素质有着重要意义，为提高学生科学素养和态度奠定了基础。