STEM教育理念下的高中信息技術教學策略研究

摘 要：隨著對高中信息技術學科教學改革的深化與教學實踐研究的深入，STEM教育理念在高中信息技術教學中的應用越來越受到關注。在對STEM教育理念內涵和特點認知的基礎上，剖析高中信息技術教學的現狀，并且嘗試性地探索STEM教育理念下的高中信息技術教學策略，旨在通過STEM教育理念達到提升高中信息技術教學效果的目的，為培養學生的信息素養和綜合能力提供教學支持，以推動高中信息技術教學的改革與完善。

關鍵詞：高中信息技術;STEM教育理念;教學策略

高中信息技術學科教學是以學生運用相關信息技術知識和解決實際問題為教學的重點內容，還涉及算法、數據結構等方面的知識內容，是具有拓展性的高中學科課程。高中信息技術是以問題的解決和學習為主要的教學模式。無論是教師的信息技術教學，還是學生對信息技術的學習，都涉及對數學、計算機科學、工程學等多門學科知識內容的融合。STEM教育理念既為高中信息技術教學提供教與學思維層面的影響，又為高中信息技術教學提供教學模式。

一、 STEM教育理念

針對STEM教育理念，我們可以從其內涵與特征兩個層面展開認知與探索，以對STEM教育理念形成較為全面的認識，以對其在高中信息技術教學中的應用提供支持。

（一） STEM教育理念內涵

STEM是科學、技術、工程和數學四門學科相融合相交叉的簡稱。一方面，STEM教育理念絕對不是這四門學科疊加之后的意義，而且將科學、技術、工程和數學學科相融合后所形成的有機整體。例如，科學的原理與思維為學生建構數學模式和設計算法提供支持;數學學科的知識內容為學生解決編程問題構建數學模型。STEM教育理念是具有跨學科的教育教學理念，教師在STEM教育理念下實施教學活動，不應將教學的重點落在某個特定學科的范疇之內，而應使教學點落實在綜合運用跨學科的知識來解決實際問題。另一方面，STEM素養是教師在學科教學中將零碎的且分門別類的知識相聯系相融合對學生進行教學活動所形成的。在高中信息技術教學中，教師在看似雜亂的多門學科相融合的教學情境中重視培養學生對相關問題的設計與解決的能力，并且支持以多種形式開展學習，如小組合作、任務型學習、實踐性教學等。

（二） STEM教育理念特征

STEM作為一種教育理念，有其一定的特征，集中體現在跨學科性、情境化和實操性三個主要方面，以使STEM教育理念更好地與學科教學相結合，促進學科教學的發展為高效課堂教學的打造提供支持。

1. 跨學科性

教師在STEM教育理念下實施學科教學，使得高中信息技術教學具有明顯地跨學科性的特征。跨學科性使得高中信息技術教學在培養學生的思維方面發揮出重要的作用，以及運用多門學科知識與技能解決實際問題的綜合能力得以有效提升。

2. 情境化

在STEM教育理念下進行高中信息技術的教學，教師需要為學生創設相關的情境，使得STEM教育理念的情境化特征得以突顯。在情境化的高中信息技術的教學中，教師不但要為學生創設具有生活氣息且有挑戰性的情境，而且要將相關的理論知識融入情境之中，使得學生在解決實際問題的過程中獲取新的知識和提升綜合能力。

3. 實操性

高中信息技術在STEM教育理念下實施教學活動，教師既要重視學生對相關知識內容的獲取，而且側重學生的體驗感，以突出STEM教育理念所具有的實踐性特征。例如，教師應鼓勵學生參與設計，如對機器人的各個模式進行設計，使得知識內容得以融會貫通與遷移。學生在實際動手操作中掌握相關的知識，提升綜合運用知識解決實際問題的能力。

二、 高中信息技術教學現狀

針對高中信息技術教學，主要從教學內容、教學目標與實際教學和學生自主學習情況三方面對目前的高中信息技術教學的實施現狀進行認知與分析，以對高中信息技術教學形成全面的認知，為在學科教學中應用STEM教育理念奠定基礎。

（一） 高中信息技術教學內容

目前，在高中信息技術教學內容中，教師重在編程方面的教學指導，而存在對信息技術所蘊含的多學科相融合相交叉內容教學的不足。這種教學內容，一方面，使得高中生對機械化單調化的信息技術教學內容興趣不高，進而影響到課堂教學的效果。在高中信息技術教學中，教師僅僅以教材為本，而缺乏對學生學情的認知，如對學生已有信息技術水平的了解，就會出現教學效率低下的問題。另一方面，教師信息技術教學內容對多學科相交叉相融合的缺失，對教材內容把握不準，就會導致對學生綜合能力培養情況的不樂觀。

（二） 教學目標與實際教學

目前，高中信息技術傳統教學模式與教學目標二者存在一定的問題。一方面，教師依據信息技術的教材內容進行教學，常會使學生處于被動接受知識的學習狀態;教師在高中信息技術教學中所表現出來的重理論輕實踐的現象，會導致學生實踐能力欠缺。這種教學模式必然會影響到通過高中信息技術教學培養學生信息素養教學目標的有效落實。另一方面，高中信息技術傳統教學模式對于培養學生運用信息技術解決實際問題的能力表現出力不從心，使得在教學中落實學科教學目標處于尷尬的處境。

（三） 學生自主學習情況

高中信息技術教學在學生自主學習方面存在形式化的現象。我們設置高中信息技術學科是為了發展學生的興趣與特長。但是學生在對信息技術進行自主學習的實際過程中則會受到諸多因素的影響，如學校的硬件支持、師資情況和學時的限制等。在這種實際情況下，不但導致學生特長的發揮受阻，而且還會影響到高中信息技術的實際教學效果。

三、 STEM教育理念下的高中信息技術教學策略

教師應用STEM教育理念對高中信息技術教學進行改革與完善，既體現在對高中信息技術教學模式的調整，又體現在高中信息技術教學實踐的各個因素之中，以達到優化高中信息技術教學的效果，實現高中信息技術教學效率提升的根本目的。

（一） 調整高中信息技術教學模式

以高中信息技術教學目標，即培養學生的信息素養為導向，對信息技術教學進行整體規劃。教師在STEM教育理念下進行高中信息技術教學應為學生創設問題型的信息技術學科教學模式。例如，在粵教版高中算法的教學中學生體驗通過計算機程序編制解決實際問題的教學中，教師可以引導學生通過編制計算機程序解決“韓信點兵”的問題。教師可以引導學生運用已學的相關知識，并且利用數學和工程學的知識來設計一個方案。在方案具體實施階段前，教師應鼓勵學生以小組的形式對方案進行討論。整節信息技術課教師應以學生的實際問題為出發點，在明確問題的前提之下，引導學生進行跨學科思考且制定出合理化的問題解決方案，使得方案的實施與對方案的交流反思有機結合，以達到對問題解決方案的優化，在實踐中解決問題。在這種信息技術的教學模式中，不但能有效地調動起學生的思維參與到信息技術的教學活動之中，而且能指導學生通過實踐的途徑進行相關知識點的學習與掌握。

（二） 優化高中信息技術教學實踐

教師在STEM教育理念下對高中信息技術教學進行設計應重視對信息技術教學實踐的優化，以使教學內容符合學生的實際需求。一方面，高中信息技術實踐教學內容中蘊含著豐富的知識內容與能力培養，學生在實踐活動的過程其實就是對問題所涉及的多層面知識內容的融合與自身實踐能力的提升。另一方面，教師應通過高中信息技術教學實踐不但培養學生的動手操作的能力，而且重在培養學生的綜合性的思維能力。例如，在高一Word軟件內容的學習中，教師可以引導學生通過完成相關的任務進行網絡搜索實踐性質的學習。

（三） 完善高中信息技術教學形式

1. 情境化教學

在高中信息技術教學中，教師應用STEM教育理念應采用情境化的教學形式。一方面，情境化的高中信息技術教學，易于教師從學生實際生活出發提出問題，既可以有效地調動起學生參與信息技術教學活動的興趣，又能使學生認知到信息技術學科的應用價值。例如，在粵教版高中選擇結構的算法的教學中，教師可以為學生創設利用計算機系統服務于無人售票的公共汽車的情境。教師可以依據情境引導學生思考如何使計算能判斷出乘客需要購買的車票類型。另一方面，情境化能使學生認識到信息技術實際運用的情況，為學生在解決實際問題中融合多門學科提供支持。

2. 小組合作學習

在高中信息技術教學中，教師應用STEM教育理念，應發揮出指導者與協助者的積極效能。教師可以依托小組合作學習的教學形式，引導學生通過小組協同合作不僅僅為學生跨學科思考問題提供支持，而且提升自身綜合運用知識解決實際問題的能力。在學生進行小組協同合作學習的過程中，教師既要鼓勵學生之間進行知識層面的碰撞，又要關注學生個體的實際情況。

（四） 重視認知資源的整合教學

教師在STEM教育理念下對學生進行高中信息技術教學，應在教學中重視對認知資源的整合。一方面，對跨學科資源進行整合。在高中信息技術的教學中，教師可以依托具體化的問題，引導學生進行跨學科的思考，既使學生認識到信息技術的相關問題會涉及諸多學科領域，又能為學生進行跨學科解決信息技術教學的實際問題提供思維模式。另一方面，對認知層面的資源進行整合。學生對信息技術的探究能力是建立在對實際問題實踐的基礎之上的。教師應指導學生通過實踐形成對相關領域知識內容的融合，在思維層面建構資源整合的意識。

四、 結語

教師應在STEM教育理念下對高中信息技術教學的各個環節實施優化的教學設計，既能有效地調動起學生進行信息技術學習的內驅動力，為通過高中信息技術教學培養學生的信息素養的教學目標奠定基礎，又能實現通過信息技術教學提升學生綜合運用多門知識與技能解決實際問題的能力，為學生思維模式的建構提供信息技術教學層面的支持。

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作者簡介：吳斌姬，福建省寧德市，霞浦縣第七中學。