小學信息技術與STEM教育的融合策略探討

葉奇

摘 要：STEM理念是將科學、技術、工程、數學四個自然科學的分支相融合產生的新的教學理念，其目的是提高學生的綜合創新能力。隨著互聯網和云計算的不斷發展，將把信息技術和STEM教育有機結合起來，已經成為新時期培養未來科技人才、推進小學信息技術學科課改的方向。本文旨在通過分析小學信息技術與STEM教育深度融合的背景，探究融合過程中可以實施的具體策略，以期為廣大小學信息技術課的授課教師開展活動提供一定的借鑒與指導。

關鍵詞：新課程改革 小學 信息技術 STEM教育 融合策略

STEM是Science、Technology、Engineering與Mathematics四個英語單詞的縮寫，其中文意思分別是指科學、技術、工程與數學，因此STEM教育是將以上四門自然科學的分支學科相融合的一種新模式。這種模式旨在通過教育培養學生的綜合思維能力與科技創新能力，是一種重實踐、跨學科的教育模式。在小學信息技術課堂中滲透這一理念，有利于鍛煉學生自主探究能力，提升學生的核心素養。

一、小學信息技術與STEM教育深度融合的背景

1.時代需要變革：從“復讀機”到“產銷者”

社會信息化時代到來的同時，社會的人才需求結構發生巨大變革。在傳統工業化時代，學校培養的學生多是知識與技能的“復讀機”，這些學生雖知道如何使用計算機的基本應用，但創新能力明顯不足。

小學教育作為少年兒童接受義務教育的必經階段，雖不像高等教育那樣肩負培育創新型人才的責任，但如果能幫助學生從小樹立創新意識，對信息技術充滿無盡的好奇與想象，就有助于更好地激發孩子的學習潛能，最終在大學甚至高中階段將學生的科學素養、創新思維推向質的飛躍。[1]

2.學生意志轉變：從“要我學”到“我要學”

進入21世紀，小學生群體實現了兩次飛躍，從活潑好勝的90后到張揚個性的00后，再發展到“數字土著”的10后，學生的思想觀念和行為方式都在發生著新的變化。因此，教師在講授信息技術課程時也必須適應學生行為心理的發展變化需要，選擇有針對性的教育教學模式。[2]

對于90后學生來說，其在讀小學時，中國的信息技術剛剛起步，學生家庭中使用電腦的數量還相對較低，因此教師在授課時應該將教學的側重點放在教育學生使用和操作計算機進行基礎學習應用方面。

而時至今日，作為“數字土著”的00后已經成為小學生群體中的新生力量，這些學生從小接觸計算機與移動網絡，因此已經耳濡目染地形成了一定的信息素養與數字化思維，對于新科技產品的接觸和學習速度明顯較快，在信息技術課堂上，已經從被動的“要我學”轉變為主動的“我要學”。

3.課程目標更新：從信息素養到全面發展

隨著素質教育的不斷推進，我國《義務教育課程標準（信息技術）》做了多次修定。教學目標的設置也從過去重知識輕能力，發展為關注知識與能力、過程與方法以及情感態度與價值觀這三個更全面系統的教學目標與評價體系。對于小學信息技術學科來說，最顯著的變化是將“培養學生的信息素養”，轉變為“關注學生的核心素養，重視學生的全面發展”。

這種全面發展的思維，除了傳統意義上的德、智、體、美、勞全面發展，在科技創新領域，STEM教育模式也是一種重要體現。學科教育目標的改變要求廣大信息技術課程教師改變原有的教學思路和模式，更好地順應時代的潮流。

二、小學信息技術與STEM教育深度融合的措施

1.增加游戲設計環節

對于小學生來說，在課堂上引入小游戲不僅能豐富課堂教學，更有利于激發學生的學習興趣。在課堂導入時，老師可以利用計算機小游戲，讓學生先進行游戲體驗，在充分吸引學生注意之后再提出問題“同學們，我們如何通過Scratch編程制作出這樣的小游戲呢？”完成課堂的導入。

在這一環節，滲透STEM教育理念，實現多學科知識的交叉相融，還可以在小游戲中滲透其他元素，例如設置“我是小小航天員”為主題的小游戲，可以在游戲中融入不同天體的元素，帶領學生在信息技術課學習新知識的同時溫習科學課上已經學過的知識；或者通過“趣味計算闖關賽”小游戲的設置，在培養學生編程思維的同時鍛煉計算能力。這種把多學科知識融于有趣、具體的互動游戲中，兒童動手與動腦的能力也都獲得了提高。

2.師生角色地位互換

由于STEM教育理念的核心在于多學科的融合發展，信息技術教師在進行備課過程中可能對數學、科學等學科的關注度不夠，因此實現師生角色地位的互換以及在此基礎上開展實踐探究性教學活動就顯得十分必要。

例如，在講授“設置動畫效果”一課時，教師可以演示一組有關地球自轉、公轉的動畫效果示意圖，然后請學生為大家分享與地理科學有關的常識，實現STEM理念指導下的多學科交叉融合。在完成這一階段的新課導入之后，向學生們提出問題“同學們知道老師做的這兩幅旋轉的地球使用的是什么技巧嗎？”讓學生在自主實踐的過程中探尋答案，得出有關動畫效果的結論。該模式的應用不僅可以幫助學生深刻理解知識，而且有利于學生語言表達能力的塑造，讓學生在信息技術實踐中實現自身的全面發展。

3.分層教學啟發思維

在現階段，一些鄉鎮小學的信息技術學科任課教師較少，往往存在一位老師執教多個年級的情況，因此，開展分層教學，針對不同年齡段學生的認知能力與信息技術理解水平，因材施教地開展教學活動，可以使該學科的教育更有針對性。

在進行教學活動中，實施分層教學是保障STEM課堂更加高效的必要保障。教師通過對不同年級學生接受能力的把握，開展有側重點的教學，將學生的計算機操作訓練建立在已有的數學和科學知識基礎上，對于整個自然科學學科體系的建構及知識的鞏固具有重要影響。

對于中低年級學生，重點關注簡單機械結構和紙飛機空間模型思維的訓練；而對于高年級同學，可以適當滲透Scratch編程與Arduino開源板的訓練。

結語

一直以來，在很多學校將小學信息技術課視作可有可無的副屬性課程，近些年來，隨著新課程改革的不斷推進，這種觀念雖有轉變，但對于很多小學信息技術課程教師來說，如何上好這門課仍舊是需要思考的問題。因此，在小學信息技術課堂中實現與STEM教育的融合，才是現代教育的應有之義。

參考文獻

[1]曾召文.STEM教育視野下信息技術學科項目化活動設計與思考[J].中小學信息技術教育，2017（10）：68-71.

[2]周迎春.基于計算思維培養的小學STEM課程實施初探[J].基礎教育參考，2018（21）：41-44.