小学信息科技教学中STEM教育理念的实施

☉袁艳丽

随着STEM 教育政策相继出台，中国也在逐步进入STEM 的教育理念变革当中。STEM 理念的跨学科综合素质的培养课程体系在近些年来也越来越趋于成熟，将STEM 教育理念引入课堂教学是大势所趋。基于现有学习模式、知识传播方式与时代发展需求无法匹配的问题，传统教育的弊端日渐显现。因此，充分了解STEM 对小学前端教育的影响因素，对学生进行跨学科素养培养，通过STEM 教育贯彻信息科技教学以期整体性提高学生的综合素质变得刻不容缓。

一、培训建立教师团队，探究式开展STEM 学习

（一）理解STEM 教育，建立教师团队

STEM 是一个全新的教育理念，不仅是学生，部分教师对STEM 的理念特质也是一知半解，尤其是STEM 对于小学科学课程的重要性，意味着科学教师承担了STEM 教育普及的重要责任。与此同时，STEM 教育理念下教育变革是需要高质量的专业教师完成的，哪怕国家已经着重推行STEM 教育理念深入课堂，但并没有STEM 教育理念方向的专业性培训，很多地区也没有相对应的培训条件。这意味着传统小学信息科技课堂上的STEM 理念教育是不完全专业的，很容易对学生的教育产生误导。因此，建设一支专业性强的教师团队是十分必要的。

例如，信息科技教材五年级的Scratch 模块，是关于程序设计语言的模块教学，程序设计语言对于学生本来就具有一定的难度，很多教师也无法把握好进行程序设计语言教学的教学进度。对于较难的程序设计语言教学，需要教师首先能够融会贯通掌握需要教学的程序语言，例如Scratch语言。同时，在教学过程中，也要选取学生较为熟悉的生活日常进行融合教学，指导学生能够通过信息科技课堂所学习的知识解决现实问题。教师进行Scratch 教学之前，应当建立一个完整的知识体系架构，引导学生进行一步步深化演练编程。信息科技学习的难度导致了其教学也是相对困难的，因此，需要对教师进行培训引导，培养一个专业的有STEM 知识体系的教师团队，这对于STEM 教育理念与信息科技课堂的融合大有裨益。

一个好的专业的教师团队，能够在教学中引领学生更快速、更自然地进入到安排好的教学流程中，能够在自己脑海里形成一定的教学体系，才不至于在教学过程中遇到解决不了的问题时乱了阵脚，进而保证教学的正常进行并取得理想的教学效果。

（二）突破传统束缚，整合高校资源

由于小学资源局限，没有条件去组建STEM 教育理念方面专业性的教师团队，甚至有些学校受地区限制，没有教材课本和教导经验。因此，在小学课堂上开展信息科技教学，可以联合当地的高校，利用好高校的资源和教师条件，借助高校的经验和实际教学的帮助，学习STEM 相关方面教学经验。根据自己学校的特点组建并培养专业的师资力量，设置相匹配的专业性、系统性的课程方案，探索出属于自己的教学道路。与此同时，信息科技教师可以参考其他小学信息科技教学经验，在教学过程中开发经典性和特色性相结合的STEM 的信息科技课程。

例如，六年级教材主要教学内容为机器人的教学，从认识机器人到了解机器人的运作、行走、循光、传感器等构造到具体的扫地机器人、灭火机器人，甚至学生亲手搭建机器人的模型和设计并完善机器人。STEM 教学理念下的机器人的学习比较复杂，教学自然也难上加难。学生在之前从未接触过机器人的学习，意味着教师要承担引导教学的一系列重责。在这一年级的信息科技教学中需要大量的实验器材和有经验的机器人教学导师，可是很多小学乃至一些偏远地区的学校，不仅缺乏相关的导师甚至没有相关的实践设备，没有设备的实验好比无米之炊。因此，教师应当善用当地的高校资源，向有人工智能、机器人的学校借用设备或是向对该专业较了解STEM 的高校教师求取教学经验，帮助自己设计并完善机器人的教学。

如果没有周边或是当地高校的资助，也可以向当地教育局寻求资金或是物力人力的帮助。在初步进行小学信息科技教育的过程中，不能盲目进行STEM 理念的教学，要逐步找对方法懂得寻求外力的帮助，好过于自己盲目摸索试错，能够达到事半功倍的效果。

二、利用STEM 课程特质，多样化组织STEM 活动

（一）深入学科教材，培养STEM 意识

教材是课堂的重要资源，无论教师在课堂上讲授的是什么内容，追根溯源都离不开教材。在STEM 理念融入的小学信息科技教学过程中，最核心、最根本的教学凭据便是信息科技教材。教材的编写顺序和编写内容是具有一定依据的，其很大部分都是按照学生的学习接受程度进行针对性深化和教学。因此，教师应当结合学生的一些特有的心理认知对信息科技教材有一个新的评估，认识到信息科技教材与学生空间概念、编程能力等方面的联系，以教材的主体内容为基础，发展演化深层次教学内容，针对性地对学生进行教学，完善其抽象运算的思维能力。［1］

例如，在五年级关于Scratch语言编程的教学中，从一系列的小猫抓鱼、弹奏音乐等二维动手操作到后面的认识3D 建模，自己设计3D 笔筒、花瓶等。在关于Scratch 的教学中，信息科技教材编写由浅入深，知识教学由平面发展到立体，图文并茂版式精美，逐步深入自成体系，算得上是一本优秀的教材。教师在进行Scratch 教学之前，应当先深入剖析教材，了解教材的教学内容，对于书本上的Scratch 知识和实验案例有一个深入了解，分析教材是如何教学Scratch 并从平面进阶到3D 空间的，把握好每一章节之间的联系，跟着教材的顺序发展进行讲解，能高效地将信息科技进行连接和串联。在具体教学过程中，教师可以选择以教材案例为导向进行综合性任务布置，逐步引导学生将STEM 理念融入Scratch 的学习中，综合运用信息科技的知识。

课本是学生学习的最好导向，教师应该引导学生读通读懂课本，教师自身需要对课本有一个深刻认识，让学生在课堂上能将信息科技知识串联起来，开发自身的STEM 素养，并随着对教材的逐步学习和对知识的深层运用，潜移默化中形成自己的STEM 教育理念和STEM 价值观。

（二）渗透生活项目，组织STEM 活动

STEM 理念是一项以学生为主体，强调学生自主权的教育改革，其以学生为主体圈进行领域发散，拓宽学生信息科技的学习空间，并与其他学科建立了一个强有力的联系。同时，其贴合生活日常，强调理论结合实践和STEM 教育理念的实施，能够帮助学生在学科与学科之间搭建桥梁，达到跨科的教学目标，并体会信息科技的内涵。教师在日常教学中可以有机结合其他学科，并将日常学习和生活实际融入到STEM 项目的设计当中，让学生在STEM 之上主动形成STEM 意识，真正认识到STEM 理念下的信息科技的价值，从而达到高效学习的目的。

例如，在三年级《初识画图》这一章节中，通过了解如何画方形圆形、填充颜色、调整修饰图画等操作让学生对在计算机上进行图画设计有一个更深的了解。基于学生对计算机的认识，以及对图画的设计和色彩的认知，教师可以引导学生结合生活中的一些有趣的图片和影视作品，通过一些图形结构和生活色彩帮助学生认知图形、美化图形。同时，教师可以引导学生进行图形创作的主题选择，而不是盲目编辑图片，填充色彩，让学生结合生活设计有意义的图形或者利用图形讲述故事等，将学生基于生活的乐趣转移到信息科技的学习当中。随后，教师也可以鼓励学生当众展示自己的作品，让学生在自我劳作中获得成就感，同时进行自我反思，在一些细节方面进行加强。

以信息科技的教材为主，辅以基于STEM 理念的信息科技活动，结合学生的生活实际认识实践课堂内容，能够调动学生的学习兴趣，也能够提高学生的学习效果，在鼓励和指导之间给学生建立一个自我想象和发挥的空间，切实体会STEM 信息科技的深层教育价值。

三、利用多元信息科技，实践化革新STEM 课堂教学

（一）利用信息科技，弥补传统短板

传统信息科技教学局限于以黑板为底加教材讲解的固定教学模式，教师的单向讲授导致课堂的乏味。小学是学生所处的特殊阶段，此时学生处于心智还未成熟的白纸阶段，其思维逻辑还没有完整地建立，抽象概念的信息科技知识很难通过枯燥无味的课堂进入学生的脑子。因此，在信息科技课堂上，教师需要善用信息科技进行传统教学手段的创新，丰富课堂内容进行教学评价，使得课堂活跃起来。［2］

例如，在信息科技四年级对WPS 的使用和指导中，在教学WPS 中编辑文字、插入图片等相关操作中，教师可以事先在多媒体设备上播放相关的讲解视频，并可以基于书本知识进行讲解，在多媒体设备上进行WPS 的演绎，从最初的步骤开始新建文档、设置版面、插入文字，一步步演示，让学生直观地学习并掌握WPS的运用流程。同时，教师也能够在课前进行一些相关资料的搜寻。例如，一些有趣的图片和海报，通过较为美观的图文并茂的海报冲击学生的眼球，调动学生的学习兴趣。在课后，教师也可以鼓励学生通过信息设备进行自我实践，通过布置任务的方式，让学生进行WPS 任务的完成。例如，通过插入图片制作班级黑板报等，通过引导学生以任务目的为导向，让学生自己实践并认识WPS 的具体操作。

信息科技手段在一定程度上弥补了传统信息科技教学的短板，极大降低了教师的教学难度和教学负担，同时善用信息科技能够激发学生的学习兴趣，调动学生的信息科技学习积极性，提高信息科技课堂的整体教学效率，辅助教师进行高效的信息科技教学并达到最终教学目标。

（二）善用实践设备，指导STEM教学

新时代背景下，信息科技的逐步发展，导致信息科技的主体在一定程度上从理论到实践的倾斜。以往的传统教学方式已经不再适用于现今的信息科技课堂，脱离了实验设备的信息科技课堂，仿佛鱼离开了水，尽管有千般手段都难以施展。随着科技的发展和生活水平的提高，各类实践设备进入学校实验室，从束之高阁到被学生使用，实践设备的可用性让学生能够直观并形象地体会到知识的实用性，还能通过自己动手操作实践知识。在这个过程中，学生不断整理认知，反思并修正自己的知识体系，并通过动手实操促进了自身对知识的理解，促进了知识概念的建构。

在六年级的机器人教学中，除了要求学生对于机器人构成和一些基本知识进行了解和融会贯通之外，还强调让学生自己动手实际操作设计并搭建机器人模型，这就需要学校能够提供足够多的机器人构建的相关设备，包括电路、传感器、光源或者一些硬件设施。教师在教学《机器人》这章时，除了在课堂上演绎并讲解相关设备的使用方式之外，还应当正确引导学生进行设备的使用，强调一些禁止事项，严格实验室规则，叮嘱学生遵守规则。在学生初次使用实验设备的时候，教师需要现场对学生的使用方式进行检查和监督，避免学生的一些错误方式导致不可估计的后果。在学生能够熟练使用实验设备之后，再允许学生独立使用实验设备。学生使用机器人设备的时候需要事先取得教师的同意，并在规定时间内完成设备的使用，离开之后也需要保障实验室的干净和清洁。教师在学生使用完设备之后要及时进行检查和勘误。

通过实践设备促进学生学习，可以帮助教师减轻备课压力，提高教学效率，达到教学目标，培养高素质与高质量人才。实验设备的STEM 引导教学能够提升学生的工程意识、动手能力，让学生在实践中内化知识，形成自己的知识体系。

总之，基于STEM 教育理念之下的小学信息科技教学，要有具体、清晰的实行计划和专业的STEM 教育团队。在STEM 机器人教学之中，拓展学生的思维，提高学生的综合素质，让学生的跨学科能力得到全方面发展，是时代的教育要求也是今后教育的发展方向。