在信息技术课堂实施STEAM教育的探索与实践

江苏省苏州市苏州工业园区第三实验小学 徐步东

当前，信息技术课堂和社团广泛地开展了STEAM教育，常见的形式有编程开源创客组件、编程开源机器人等，在搭建和编程中探究人工智能，完成一些有现实意义的任务。所以，在中小学开展STEAM教育的主要目标是使学生掌握基于任务探究的最基本思想，同时培养学生的动手能力及创新能力，以及团队合作解决问题的能力等。目前，STEAM教育已经在各地小学信息技术教材中得到体现。本文结合笔者多年在信息技术课堂上实施STEAM教学实践中遇到的困惑和教学方法进行分析，希望能够为STEAM教育在信息技术课堂上的实施建言献策。

一、在信息技术课堂上实施STEAM教育的意义

STEAM教育的本质是集合了数学、科学、艺术、信息等多学科内容的综合性教育。在这样的教学中，教师需要让学生掌握最新的科技，但是科技又不是学习的全部目的，教学实施时更强调跨学科的知识学习和运用，这才是STEAM教育的根本理念。以STEAM教育为指导的信息技术课堂，强调的是如何让学生的学习内容和真实事件进行关联，在有现实意义的学习情境中进行探究，把信息科技知识和数学、科学、艺术融合到一起，通过知识迁移、应用转化，最终以某个项目的形式呈现。最终的作品可以是一个程序、一个STEAM案例、一个机器人创意、一个可以打印出来的3D作品。教师在这个过程中要关注的是比最终的成果更加重要的过程，在引导学生实现的过程中，要能够把数学、科学、艺术、信息的内容融合运用，在这个案例中综合运用，让学生能够进行更深层次的、更深刻的理解，让学生能够整合运用已学知识进行自主探究，从而实现学生高阶思维能力的训练，这样就能体现STEAM教育的价值，这就是STEAM教育的真正理念。信息技术教学实施STEAM教育，可以让学生真正成为课堂学习的主人，去发散思维、去探究信息技术知识，让学生逐渐领略到信息技术在创造领域的重要性与意义，同时可以培养学生的创新思维与创造力。

二、STEAM理念在信息技术课堂实施时常见的困惑

由于STEAM教育走进信息技术课堂时间比较短，在信息技术课堂上实施STEAM教育时，教师没有丰富经验可以借鉴，只能一边实施一边改进，所以在实施STEAM教育的过程中，会遇到很多困惑。

（一）缺少优质的STEAM教学硬件资源

近年来，信息技术课堂上出现了STEAM的教育内容，市场上也出现了种类繁多的STEAM教学开源硬件组装包和STEAM开源机器人等STEAM设备。教师选用开源硬件时经常遇到这些问题：首先，STEAM教育硬件价格昂贵，一个教学班级配置下来少则几万元，多则十多万元；其次，STEAM设备属于比较精密的仪器设备，在教育教学中极易损坏。笔者通过几年的教学实践发现，如果在班级进行普及性教学，每学期STEAM设备的损坏率达15%，甚至更高，而且设备的稳定性也比较差。

（二）信息技术课堂上STEAM的课程缺少硬件支持

近年来，我国很多地区的中小学都在信息技术课程中安排了STEAM教育内容。但是由于经费不足，很少有学校能够根据课程配齐、配足对应的硬件设备，由于缺少对应的硬件的支撑，在课堂教学中实施STEAM教育的效果和目标基本不可能达成。笔者所在学校根据教材的内容和教学的需要购置了一批STEAM教学设备。为了更好地发挥这些设备的作用，根据这些年的教学理解，我们认真分析现用的教材，并进行了二次开发，编写了《信息课堂上的小创客》校本教材，并在小学高年级的信息技术课堂上开展教学。尽可能发掘这些硬件资料，发挥它们最大的作用，这可能也是我们当前解决硬件问题的方法之一。

（三）开展STEAM教育的师资比较紧缺

由于STEAM教育在中小学信息技术课堂刚刚兴起，很少有学校配备专业教师，而且缺少专业培训。可以说，当前所有教师在STEAM教育领域都是新手上任，学校采用边学、边教、边研的方法来提升信息技术教师的STEAM教育能力。笔者所在学校在实施STEAM教育过程中为了进一步巩固STEAM的教学成果，以笔者为主持人申请了一项STEAM的课题，通过课题引领，不断完善教育模式，同时通过走出去、请进来的方式，借助STEAM专业领域的专家力量、技术支持，努力提高信息技术教师STEAM课程教育教学质量。

（四）缺乏统一的STEAM教学评价标准

虽然STEAM教育在信息技术课堂中实施，可以在很大程度上依据信息技术学科的教学标准进行评价，但是STEAM教育还有其特性。所以，教师在实施STEAM教育时，还需要依据STEAM的特性对教学效果进行合理评价。任何学科的教学内容都需要对教学过程进行相应的评价，并根据评价的结果去掌握教与学的情况。STEAM教育同样需要进行有效的评价，教师要根据STEAM内容加强教学效果的评价，同时确保评价过程的科学性与准确性，并以此了解学生的学习情况，从而进一步改进课堂，构建高质量、高效率的基于信息技术课堂的STEAM教育。

三、STEAM理念在信息技术课堂中的实施方法

（一）创设符合学生特性的STEAM教育情境

在信息技术课堂中实施STEAM教育，可以极大地培养学生的创造力。因此，信息技术教师应该根据具体的STEAM教学内容，为学生创设一个个适合的STEAM教育情境，以此来激活学生的创新思维，激发学生主动地去学习，引导学生利用信息技术知识去完成情境中的STEAM教育知识，展开自主探究，进而优化学生自身的知识结构，帮助学生逐渐构建完整的基于信息技术的STEAM教育知识体系。因此，教师需要尝试将STEAM教育与生活中的一些情境有效结合，激发起学生的探究兴趣与创新动力，从而培养学生的创新能力。

比如，笔者在教学“设计桥”这一课时，先播放了一段关于桥的视频，然后让学生讨论：“你心目中理想的桥是什么样子的？”接着，笔者让学生讨论如何设计桥，并说出自己的想法。最后，笔者引导学生设计制作一座桥。本节课上通过这个情境的引入，学生的学习兴趣立即被激发起来，任务完成得也非常完美。所以在进行STEAM教育时，教师要引导学生构建出生活化的情境，然后鼓励学生去自主探究、去尝试、去创新，这样可以增强学生的自主学习能力，实现学生创新意识与创新能力的提升。

（二）设置分工明确的合作学习

由于STEAM教育所基于的设备比较昂贵，很难做到人手一套，而且开展STEAM教育内容相对比较难，在信息技术课堂上开展STEAM教育一般都是以小组为单位进行合作学习，以此来降低学生学习的难度，减少器材的数量，并且增强学生的课堂学习效率。但在小组学习中，我们要防止小组中出现有学生“出工不出力”的现象。因此，教师要为学生营造出民主、和谐的课堂氛围，根据具体的教学内容为小组中每个学生设置合作学习任务，引导小组学生全面参与，在合作之中产生思维的碰撞，激活所有学生的创造性思维。这样既能节省设备资源，又能通过学生的合作来拓展每个学生的思维宽度与深度，从而进一步促进学生的信息素养与综合能力的全面发展。

笔者在信息技术课堂上开展STEAM教育，就采取小组合作探究的高效教学模式。在教学中，笔者先布置任务，让每个学生围绕学习任务展开探究、讨论，并在小组内部交流，从而帮助每个学生更加全面地掌握本节课的知识点。接着，笔者根据编号每个小组的队员布置任务，确保人人有任务，人人都参与。最后，各个小组进行作品展示与点评。我们这一教学模式在多次的教学研讨中，受到了教育同行的高度肯定。

（三）基于项目化的教育模式

由于STEAM教育是伴随着学生完成一个个项目而完成的，我们在STEAM教育中，要开展基于项目化的教学模式。随着技术的发展，我们身边有很多STEAM应用案例。教师要想真正落实STEAM教育，就要有针对性地为学生梳理生活中的STEAM案例，让学生创意地模仿生活中的案例来完成这个项目。在教学中，教师可以先为学生展示生活中的STEAM应用案例，引导学生去研究这些产品的内容、结构与制作的思路等，不断丰富学生的知识储备与创新思路，并且鼓励学生在模仿过程中实现创新。

比如，笔者实施STEAM教育的时候，每节课都会通过一个小项目完成来实施教学。课前，笔者先给学生展示一个产品或者一段视频，然后让学生分析这里应用了哪些STEAM的元素，思考自己还有什么创新，最后让学生去创作完成这个项目。通过一个个项目模仿和进一步创新，学生的STEAM素养将会得到高效提升。

总之，让STEAM理念走进信息技术的课堂，不仅能够培养学生的信息素养，提升学生的计算思维，还可以让学生得到更全面的发展。这样的学习过程，同时可以激发学生对其他学科的兴趣，让学生领悟到每个学科都有价值，可以让学生的创造力得到有效的发展和提升，从而使学生的信息技术水平得到进一步发展。