IRIS模式促进STEAM教学区域均衡发展

◇霍 斌（江苏：常熟市任阳中心小学）

IRIS 模式，即引言（Introduction），阅读（Reading），探究（Inquiry），分享（Sharing），是一种全新的信息科技学科STEAM 教学流程和方式。在农村小学的STEAM 教育中，学生通常面临着真实、复杂且多阶段的问题。这些问题有的与学生实际生活中可能遇到的问题相似，有的问题则往往结构不良，包含许多未知、模糊的成分。解决这些问题需要学生具备一系列的知识和技能，例如观察、推理、搜集、整理、分析信息等。同时，这些问题也具有多阶段性，在学科教材中都没有给出需要的全部信息，学生需要进行研究、发现新的材料，并根据已知信息做出判断和决策。学生往往需要花费一个星期或更长时间来解决这些问题。通过这样的问题解决过程，学生在实践中不断发现问题、解决问题，从而实现创新，提升创新素养。

地处农村的信息科技STEAM 教学，存在着许多实际问题。农村小学在实际工作中受专业师资、学校管理等因素的影响，并不能发挥相关教学技术装备的最大效用，需要提高各种装备的适用性，造成STEAM 教学的区域均衡发展困难。基于此，本文探讨了基于IRIS 的农村信息科技STEAM 教学区域均衡发展策略。

一、IRIS模式助推STEAM教学

IRIS 模式是一种全新的教学设计和教学操作流程，旨在帮助教师更加高效地进行教学。通过这种方法，教师能够更好地规划课程、组织课堂活动，并且将重点放在学生的学习过程上。因此，IRIS模式被认为是教师进行教学设计和教学具体操作中的一种创新方式。由于农村学生远离城区，对当下最新的信息科技知识了解较少，学习起点相对较低，采用这种方式可以帮助农村学生更好地理解理论知识，并且将知识应用到实际操作中，提高学习效果。

引入相关理论知识。教师通过简单地讲解或展示，介绍相关的理论知识，由学生阅读理解形成初步认知。例如，对机器人运作原理的介绍、对3D 打印技术的简单解释等等。这有助于学生理解实践过程中需要经过哪些步骤，以及为什么要这样做。

进一步深入理论知识。在学生开始实践之前，教师也可以深入讲解一些更细节的知识，如机器人的不同舵机电路元件的具体功能、不同零件的材料的性质与特点等等。这样，可以使学生更好地理解实践过程中出现的一些问题，也能更好地从理论上解决这些问题。

让学生自行设计项目。一旦学生掌握了相关的理论知识，教师可以让学生自行设计一个项目，如制作一个机器人或使用3D 打印机打印出一个物品。在这一阶段，学生需要独立思考、确定材料和工具，并试图解决可能出现的问题。在学生准备好之后，教师应该提供必要的指导和支持，并确保场地的安全。一旦学生开始实践，教师可以为他们提供所需的设备和工具，并在需要时给予指导和帮助。在学生实践的过程中，教师应该密切关注他们的进展，并鼓励他们不断尝试与探索。如果学生遇到困难，教师可以帮助他们找到解决问题的方法，并给予支持和鼓励。在学生完成任务后，教师可以与他们一起反思和总结，以加深对计算思维概念的理解。

需要注意的是，在学生进行实践的过程中，教师需要尽可能地保持不干预、不强制的态度。学生应该有自主选择问题解决方案的权利，并从失败中学习。然而，教师也应该及时介入，防止学生陷入无法解决的问题中。在整个过程中，教师应该保持开放、耐心和支持的心态，帮助学生发挥他们的潜力并实现自己的目标。

分享和总结。当完成实践后，教师可以与学生一起回顾实践过程中所遇到的问题和解决问题应具备的技能，并对学生的表现进行评估。可以讨论哪些方面需要进一步改进和增强、哪些方面已经取得了成功和提高。此外，小组推荐一名成员分享本次实践的经验和收获，这将有助于其他学生更好地理解实践的目的和重要性。这个过程，也可以帮助学生加深对实践的理解和体验，从而更好地应用所学知识和技能。这种反思和分享的过程可以是一个持续的循环，有利于学生在下一次实践中更加成功，并不断地提高他们的实践技能和经验。因此，确保在实践之后进行充分的反思和分享是非常重要的。

STEAM 教育要求跨学科连接，但许多制作需要用到信息技术平台，如3D 制作、机器人教育、Scratch 创作等。STEAM 课程实施既然要用到这些软件平台，那么学生在完成目标的同时，也就要进行大量的思维活动，包括数学思维、工程思维、科学思维等。STEAM 课程重视制作过程，完全可以在追问来源、解析思想、剖析原理、迁移知识、衍生应用中培养和提升学生的计算思维，而且这都是直接有效的。学生通过计算思维的训练，他们的思维技巧、创意表达、解决问题能力都能得到长足发展。

二、基于IRIS模式的STEAM 教学对学生计算思维的培养

计算思维是小学信息科技学科四个核心素养中最重要的一环，目的是培养学生如何像计算机科学家一样思维。它源自计算机科学，目前全世界对计算思维的研究尚在不断完善之中，有多种解读解构。STEAM 课程的重点在于通过点滴积累，激发思维能力的全面发展，也与计算思维的培养密切相关。在“引言—阅读—探究—分享”的IRIS 的模式下，教师倡导“由阅读走向实践”，强调由知而行、知中有行。一方面，在IRIS模式下，学生的活动从阅读中发现问题，引出主题，进而实践，收获成功，分享成果；另一方面，学生在STEAM 课程学习过程中还会发现新的问题，问题产生后，又会促进阅读和探究的进行，这是一个不断迭代的良性学习过程，也是一种螺旋式上升的学习过程，还是不断提升学生思维能力的过程。

计算思维在农村小学STEAM 课程教学中深入研究，能深化对教材的研究和开发，初步形成具有农村特色的STEAM 课程教学体系，有利于实现信息科技课堂从技术化教学向思维化教学转型，获得事半功倍的效果。在当前技术发展环境中，计算思维被认为是一种非常重要的能力。虽然信息科技课程通常被视为培养计算思维的最佳途径，但在农村地区的学校中，由于缺乏足够的装备与师资，信息科技课程并不能全面地促进学生的计算思维发展。实际上，计算思维早在计算机出现之前就已经存在，因此，它的培养也不能局限于信息科技课程。正如著名教育学家李廉在其文章《计算思维：概念与挑战》中所说，计算思维的发展需要从多个方面入手，而单凭一两门课程是不够的。因此，如果我们能够创造真实的情境来帮助学生学习，那么我们就可以事半功倍地促进他们的计算思维发展。

教育工作者应从多个维度思考，探索各种方法来帮助学生学习和发展计算思维。除了信息科技课程之外，在数学、科学等其他学科中，计算思维都有广泛的应用。例如，通过解决实际问题和实验设计等活动培养学生的计算思维。此外，在教学策略、课程设计以及教学评估等方面，也要考虑如何更好地促进学生的计算思维发展。总的来说，教育工作者要充分认识到计算思维的重要性，并积极寻找合适的方法，在整个教学过程中帮助学生发展这种关键的思维能力。在探讨STEAM 课程的同时，强调的是细微差别的重要性。运用这种方法，我们可以推动学生思维的全面发展。此外，参与经过STEAM 课程教学设计的情境学习，可以帮助学生弥补短板并提升能力，从而促进计算思维的形成。

三、IRIS模式促进STEAM教学区域均衡发展

为了让农村小学更好地发挥教育技术装备的作用，需要采取措施增强各种装备的适用性，即用“分享”来促进STEAM 教学区域均衡发展。一方面，可以通过深化区域间学校之间的装备、师资联动来实现。相邻农村学校可以借助彼此的装备和师资力量，开展交流互助，以提高STEAM 课程的教学效果。农村小学信息科技课堂中的Scratch 数控板、3D 制作Design Spark Mechanical 软件与设备、智能小车、传感器、机器人组件等资源都完全可以通过交流互动进行分享。另一方面，可以探索新的途径和方式，开展课题合作研究，从而为实践提供积极有效的支撑，多措并举，为农村小学提供更多的资源和支持，促进STEAM 课程的开设和发展。此外，我们还需要加强专业教师和学校管理人员的培训，提高他们的教育技术水平和教学质量，从而更好地从事教育装备的使用和管理。积极采用IRIS分享来促进农村STEAM 课程，就是将这些教学资源有效再利用的一种探索与尝试。

例如，学校在教学机器人行走课程时，通常是一组4～6 名学生完成一台机器人的调试，一次研究课需要十台左右的机器与配套传感器、外接零件，如果人形机器人与六足机器人混搭，不同编程平台混合使用，对教师的教学活动开展是非常不利的。而如果运用IRIS 分享原理，先由周边学校借调机器人装备，学生一边阅读，一边自主实践，分享组内解决问题的思路。用这样形式的IRIS 分享来解决装备问题，学生在STEAM实践中，就可以不断扩展学习内容，不断实现创新，有利于学生形成实践创新素养。

IRIS模式是一种跨学科的教学模式，它强调实践和创新精神，能够培养学生的实践能力、创造力和科学素养。在农村小学中采用IRIS 模式开展STEAM 教学，可以帮助学生更好地理解各学科之间的关系，将所学知识应用于解决实际问题中。例如，让学生利用自然资源与环境，开展实验和探究活动，培养他们的观察、实验和创新能力；结合当地的特色和文化，开展综合性的实践活动，以激发学生的创造力和创新精神；开展小组合作与交流，鼓励学生分享个人经验和思考等，让学生能够进行联想、探究、发现，提高运用知识解决问题的能力，从而激发他们的学习兴趣，增强他们的自主学习能力，促进思维的碰撞和知识交流。