基于STEM 教育理念的小学信息技术教学研究

☉王莉莎

在小学信息技术课堂上，教师可以尝试着利用如今比较流行的STEM 教育理念进行课堂教学策略改进。将STEM 教育理念与信息技术教学结合，可以营造轻松愉快的学习氛围，引导小学生积极参与到教师的互动活动里，为他们的学习提供强有力保障。接下来，笔者将从多个方面分别介绍STEM 教育理念以及小学信息技术教学现状与存在的问题，并提出将STEM 教育理念与信息技术教学相融合的建议，希望可以做好小学信息技术课程的优化工作。

一、STEM 教育理念

STEM 教育理念，是近些年比较火热的教育理念。STEM 中的S 指的是Science（科学）、T指的是Technology（技术）、E指的是Engineering（工程）、M指的是Mathematics（数学）。STEM 教育理念强调让学生不要拘泥于本学科知识的学习，要积极找寻不同学科之间的联系，锻炼个人跨学科思考能力，从而在学习知识的同时培养学生的观察能力、自主探究能力以及创新能力［1］。另外，STEM 教育理念并不是要求小学信息技术教师一定要对其他学科知识内容都做到了然于胸，而是要去了解不同学科知识都存在怎样的特点，积极找寻各学科相融合的平衡点，做到多学科融合教学。

STEM 教育理念要求教师将教学活动按照不同的几个单元将重点知识相融合开展教学，教师通过搭建模拟情境的方式，让学生在课上依旧可以接触到与生活实际有着紧密联系的情境。STEM 教育理念要求教师在教学时，务必从最真实的场景出发，并充分考虑环境复杂多变的可能性，引导学生在情境中践行理论知识，即使在情境中有突发情况，依旧能够随机应变，积极找寻变更方案。在情境当中，每一个学生都能够很自然地从“如何应用”的角度出发，探索理论结合实践的技巧与方法。在情境模拟中，学生能够提升个人分析问题与解决问题的能力。另外，STEM 教育理念还强调个体所能发挥的作用。在模拟教学情境中，教师虽然受到情境场景的制约，但是，作为独立的个体，学生还需要针对环境已有的元素，创造对个人目的有积极意义的能动反作用。情境的变化与个体行为举止的变化相互作用，能够达到巧妙的平衡。

二、小学信息技术教学现状

小学信息技术教师可能要负责整个年级甚至多个年级的教学任务，过重的教学压力会让其没有时间跟精力去研究全新的教育理念与最新的信息技术知识，影响教学质量的整体提升。部分小学中还存在信息技术课堂被其他学科抢占的情况。同时，小学生在信息技术课堂上的观念也存在问题，很多学生都会觉得信息技术课就是让自己放松的一门课程，在课堂上更想让教师尽快结束知识讲解部分，自己在练习时间自由操作。

除了教育环境外，教师在小学信息技术课程开展之前所做的准备工作也有所不足，在课堂上往往用最直白的方式给学生照本宣科，将很多电脑上需要演示的操作直接通过朗读或者PPT 展示的方式进行讲解。教师给学生预留的作业也往往是简单化、程式化风格相当明显的问题，学生面对这样的小学信息技术课堂，自然不愿意投入更多的学习精力，更希望可以在自由练习时间段通过玩游戏，或者主动探索的方式上手操作，整个课堂教学活动给学生提供的引导与指示帮助不大。

另外，随着信息技术的飞速发展，各种技术与设备都在以相当快的速度进行更新换代，小学信息技术课堂上所讲授的知识可能在一到两年的时间内就跟不上科技进步的速度。教师如果一直使用同一套教材或者教学课件，学生即使在课堂上认真听讲，课后积极探索研究，但是，这部分知识已经无法适应信息技术发展的需求，出现了课本上知识与实际信息技术发展现状脱节的情况。作为一门技术性较强的课程，很多教师并不注重对学习技术方法与技巧的传授，而是机械地将课本上的信息技术知识灌输给学生。此外，部分教师在课堂上缺乏对信息技术的实际操作演示，很难激发学生的学习兴趣。

三、STEM 教育理念下小学信息技术教学实践方法

（一）明确学科目标，突出STEM 教育理念融合价值

随着信息化时代的到来，人们的生产生活方式都发生了翻天覆地的变化，信息获取的渠道及方式与以往大不一样。虽然在这个时代人们能够更便捷地获取到信息，但是，信息质量良莠不齐。对于小学生而言，他们还没有形成正确的人生观、道德观与价值观，如果接触到不良信息，自身又无法及时分辨是非，就很容易沾染上不良习气。同时，当下的小学教育越来越重视对学生综合素养的提升，为了保证学生成长为综合型人才，教师一定要为学生的发展道路做好规划，重视信息技术教学，让孩子们在这个时代可以更好地利用各种工具或者技术打磨、锤炼自我，在学习中收获快乐、在快乐中获得成长。在小学信息课堂上，教师采取STEM 教学方式，可以在培养学生专业知识技能的同时，也让学生重视社会伦理道德法律，有助于增强学生信息安全意识［2］。

STEM 教育理念强调将多学科融合，但是，这种融合并不是将各学科知识、技术或者教学方法进行简单融合。教师在开展STEM教育之前需要深入了解不同学科知识教学之间的互通性，以建立项目、布置任务的方式拉齐各个学科基础认知，从而用各种知识共同解决现实问题。当学生尝试着去解决问题的时候，自然就会发现其实很多学科知识都可以被用来当成工具、钥匙。学习知识的根本目的就是解决实际问题。当前所开展的小学信息技术教学模式引入STEM 教育理念，可以很好地让学生成为课堂主人。教师在给学生传授知识的同时，学生会主动思考这部分知识可以有哪些方面的应用，并按照自己所想，找寻各种机会用实践验证。在这样的教学模式下，学生能够感受到探索的乐趣。当自己的探索确实能够在实践中找到对应的应用方法，他们的情绪也会被点燃，在今后会将这种探索与理论学习相互结合的学习技巧反复使用。

（二）提倡主动探究，优化STEM 教育理念融合实践

STEM 教育理念需要在教育实践中落实相关知识探究，有效激发小学生的主动探究精神。因此，在小学信息技术教学中教师想要成功引入STEM 教育理论，就要给学生更多独立探究的机会，在预设的问题情境中引导学生自己去尝试解决问题，提升其知识储备。在开展教学的时候，教师可以根据学生的兴趣爱好来设计小游戏，将教学活动趣味化。在兴趣的引导下，学生更容易集中注意力，从而也会跟随教师指导将书本上的信息技术知识应用到实际场景当中，研究实际解决方案［3］。

例如，当学生学习《三维造型初体验》这节课的时候，教师就鼓励学生张开想象的翅膀，从不同角度去观察身边的各种物体，并将各种物体尝试着进行自由组合，设计独一无二的创意造型。学生可能会看到很多的正方体、长方体或者球型，这些物品形状都是生活中司空见惯的，但是，如果能够按照不同寻常的组合方式将它们融合到一起，可能设计出来的作品就具备了极高的艺术性。在《机灵的小老鼠》课上，教师为了让学生对如何进行传感器硬件工作原理、Scratch 程序编写有深刻的认知，就可以用“话筒”为例子，将学生注意力集中到光线传感器与声音传感器原理上面来，然后给学生一个简单的传感器程序，要求学生通过自主探究，完成传感器硬件工作程序的编写工作。在这一学习任务当中，为了达成让研究对象成功运行的目的，学生要不断调整传感器触发条件，综合考虑对象运动指令的合理性，独立完成整个设计工作。

（三）合理安排计划，用好STEM 教育理念融合方法

一般来说，如果想要将STEM教育理论与信息技术教学更好地结合起来，教师就需要重新设计课程教学时长，用“一周一节课、一学期一大单元”的节奏开展教学。而每一个小单元教学部分，教师则可以分三周完成教学工作。在每一周的课堂上，教师都需要开展不同的教学任务。在第一周教学中，按照STEM 教育理论，教师可以给学生介绍本单元所要学习的主要内容，并经过跟学生的讨论交流，制定具体的探究任务，让学生自由选择他们最感兴趣的研究方向及每个人的分工。在第一周里，学生要完成相关课程任务信息的采集与整理；第二周的时候，学生需要按照所选择的研究内容合作完成信息汇总与整理；最后一周，是成果汇报与答疑，学生在小单元学习中遭遇的困难及项目最终完成情况都需要在这一周内进行汇报。

例如，在学习《毕业纪念册》这部分内容的时候，在第一周，教师需要让学生自己决定要制作哪种风格的毕业纪念册，而且在制作的时候应当怎样分工？有的学生需要负责进行照相，还有的同学需要进行照片的简单编辑与排版，还有的学生要找到其他同学为毕业纪念册写下寄语，有的同学则要利用信息技术在毕业纪念册中添加动画特效或者搭配音乐……当学生分好工作以后，在第二周的信息技术课上，就要按照规定好了的设计风格去实施方案；在最后一周，每个小组都要进行自己制作的毕业纪念册展示，并在展示以后跟其他同学交流自己组在完成作业过程中，遇到了哪些困难，是如何解决的……学生在课上不仅学习了如何制作毕业纪念册，而且还提升了个人解决问题与制定计划等各方面的能力。

（四）创新项目任务，提升STEM 教育理念融合成效

为了能够在小学信息技术课程教学中巧妙融合STEM 教育理论，教师可以通过创设项目的方式激活学生学习主动性。对于小学生而言，他们可能对于信息技术知识没有一个整体概念上的认知，如果没有具体的任务带领他们进行所学知识的联系，他们往往不知道如何将这些知识作为个人技能应用到实际场景当中。而教师直接为学生布置一个具体的任务，每一个学生都可以围绕任务，找寻需要使用到的信息技术，将知识活学活用。当教师布置了任务以后，还需要持续跟进学生任务完成情况，及时去了解每个学生在完成任务的过程中，都做了哪些准备或者产生了怎样的疑问。学生在这个过程中所产生的疑惑是给他们留下了最深刻印象的，也是他们最希望得到解决的，当教师围绕这些内容开展STEM 教学时，学生的注意力更容易集中起来。在任务驱动下，每一个学生都希望能够在学习信息技术的同时体现个人学习成果，在跟教师分享个人学习成果的同时希望得到教师以及同学们的认可。

例如，教师在带领学生学习《指挥机器人行动》这节课的时候，为了进一步凸显学生在课堂上的主体地位，就可以布置任务，让学生自己组装机器人，研究如何让机器人动起来。在接到这样的任务之后，学生在最开始可能会感到任务难度很高，这时，教师可以给学生一些提示，让他们先尝试着准备组装机器人的零配件。学生在准备零配件的时候就会思考不同的零配件对于机器人的运动都存在怎样的意义；学生在练习组装的时候，就能够结合信息技术知识明白机器人感知外部环境的原理以及如何控制连接部件动作。学生亲手赋予了机器人运动的能力，这种成就感是十分独特的。教师还可以让学生组成小组，以小组的形式评选出最有创意的机器人。这样的任务驱动式教学还有“声波测距比障碍”。教学任务中，教师引导学生自由选择材料组装小车，为了达到避开障碍的目的，就要利用信息技术进行编程，最后反复测试项目成果。学生从头到尾参与项目，在相互合作中探索科学知识，同时也对人工智能领域有了新的认知。

综上所述，在小学信息技术教学中引入STEM 教育理论，在当前时代背景下是十分必要的。教师只有在更真实、更贴近生活的情境中给学生抛出探究任务，并在师生友好交流中有针对性地调整策略，为学生提供科学合理的指导方针，他们才愿意主动研究、探索将信息技术相关知识与生活实际结合在一起的技巧方法，从而在学习中总结感悟，提升个人综合素养。