例谈小学智能STEM课程与资源设计的原则

陈诗静

STEM 教育旨在培养善于合作、善于钻研、善于学习、善于生活、善于创新的人。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》也提出关于“真实性学习”的观点，认为教学应以真实问题或项目驱动，创设真实情境，支持学生在数字化学习环境下进行自我规划、自我管理和自我评价，鼓励“做中学”“用中学”“创中学”，凸显学生的主体地位。因此，开展STEM教育对学生核心素养的培养起不容小觑的作用。笔者在进行课程与资源设计的过程中总结出一些开展STEM课程设计应遵从的原则。

一、以学生的为主体的总体思想

教育的主体是学生，融合STEM理念的信息科技教育的主体同样也是学生。因此在进行小学智能STEM课程与资源设计前，应对学生的知识基础、技术储备和发展潜力进行全面分析。小学智能STEM课程与资源的设计以零基础为起点，教学顺序的设计可以是从软件再到硬件的学习；也可以根据学习编程的三种基本结构，按“顺序结构—选择结构—循环结构—混合结构”开展。两者的目的都是让学生从易到难掌握计算机语言体系，消除学生学习编程的恐惧感，建立信心，激发兴趣。

课后对学生采用多元的评价方式。每节课的学习成果以作品为主要表现形式，同时根据学生的智力活动、参与深度、动手能力、能力培养、素养表现等进行过程性评价，引导学生进行自评及他评，形成良性的競争环境、良好的学习氛围，提升学生的学习内驱力。

二、跨学科的学习应用

以STEM理念设计的课程及资源，从教学目标、教学内容、教学过程、教学评价均需要符合STEM 教育理念。又由于本课程是以信息科技教学为依附，因此在制定教学目标时，要以信息科技知识为出发点，找出其与各学科知识之间的联系。如学习编程中的循环结构，可以与数学的找规律知识点联系起来；学习制作小车时，如何通过两个动力轮的转速和转动方向，控制小车的运动方向，与工程学知识建立联系；设计自动喷淋系统时，沟通科学学科学习各种植物对环境的不同需求。有了明确的教学目标，教学内容的设计就能自然融入跨学科的内容，学生在完成学习内容的过程中自主综合地运用各学科的知识和经验，逐步建立多学科的知识网络，从而培养学生综合能力和多元思维解决问题的能力。在进行评价时，也不再局限于某一知识点的掌握，而是从学生的综合能力、过程与方法、素质的形成等方面进行全面的评价。

三、注重真实情境的课程内容

在建构课程情境时，教师要以现实生活需求为基点，引导学生提出问题、分析问题、解决问题，从而提高学生的思维能力。情境越真实越接近学生的生活实际，学生学习探索的积极性越高。如制作无人驾驶的车辆、智能家用电器控制器、测温门禁、自动喷淋等，既来源于生活实际，也是学生所熟悉的内容，在制作的过程中学生投入程度就更高，还能在制作的过程中自主提出待解决的问题或一些新的想法。智能STEM课程内容的设计上，不能只停留于软件的学习，更要为学生提供一种真实的情景，通过电子积木，搭建起电子世界与物理世界的桥梁。除了虚拟的编程设计外，还应增设一些与现实结合的课程内容，做到“学中做”“做中学”，让学生在真实的情境中学习。

四、趣味性和创造性的学习过程

相对于现有小学信息科技教材中的windows操作系统、文字编辑软件等常用软件的学习，学生对智能STEM课程的内容更感兴趣。而教师的角色从权威式的知识传播者，变为学习引导者、共同学习者，使学生以前“要我学”转变为“我要学”，甚至更进一步让师生关系转变为“相互学”“一起学”。在自主合作学习、轻松和谐的学习氛围下，大家一起发现问题，共同分析问题，从而达到问题解决的目的。那么学生的学习动力与兴趣一定能大大提升，信息科技课堂将会充满活力和生机。

总而言之，以图形化编程软件为抓手，小学智能STEM课程与资源的设计，要重视以学生综合能力和素养发展的提升为培养目标。

【本文系课题“基于ScratchPi环境下的小学智能STEM课程与资源设计行动研究”的研究成果】

责任编辑 罗 峰