STEM在初中信息技術教學中的應用調研

迎春 杜娟

摘要：為了解目前我國初中信息技術課堂教學中STEM教育的應用現狀，該文采用了訪問訪談的形式，對日照市初中信息技術教師關于STEM教育的認識、態度與行為、政策經費、課程資源與教師以及對未來的期望等方面進行了調查。得出的結論發現，初中信息技術教師總體上對STEM教育認識度并不高，但對未來實施STEM教育充滿著期待。通過對STEM教育在初中信息技術教育中存在的問題與困境進行深入分析，希望能夠在未來的政策制定教師培訓等相關的問題上提供有效的科學依據和建議。

關鍵詞：初中信息技術;STEM教育模式;調查與分析

中圖分類號：G633

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）05-0150-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 概述

STEM教育是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engi-neering）和數學（Mathematics）四大學科組合而成。綜合科學、技術、工程與數學的特點，將知識的獲取方法與工具的利用以及創新生產的過程有機統一，促進學生科學、技術、工程與數學綜合素養形成的教育方式。讓學生具備跨學科的融會貫通綜合能力，設計出有創意的解決問題方案或產品。

從美國STEM教育經驗來看，STEM教育是提升國民素質、促進就業及收入分配的均衡化、促進種族平等和性別平等、增強國家實力和驅動創新的教育新模式[1]。我國從14年開始逐漸從美國引進他們的關于STEM教育的新理念和模式，從16年開始我國的STEM教育方面的文獻處于爆發期，國家也先后成立了研究機構、實驗學校等等，目前STEM教育成了咱中小學的一個討論熱點。STEM教育研究方面，高校成為研究的主要機構，其中華東師范大學、北京師范大學及東北師范大學發文量處于領先地位。[2]從已有的研究發現年齡越小STEM教育的效果越好，但從我國的實際情況出發對中學生進行STEM教育能夠符合國際教育趨勢和培養我國科技人才有重大的意義。但對中學生進行STEM教育進行科學、技術、工程和數學等跨學科融合的教育，必須依賴于很多種因素，尤其是需要有一支有著高素質的高STEM素養的教師隊伍。為了解當前初中教師對STEM教育的認識，本研究從認識、態度與行為、政策經費、課程資源與教師以及對未來的期望等方面，對部分初中信息技術骨干教師進行了調查和分析，希望能夠在未來的政策制定教師培訓等相關的問題上提供有效的科學依據和建議。

2 方法

2.1 調查對象

我們對來自日照市參與STEM教育培訓的初中信息技術骨干教師，進行了調查，共計89人。這些教師來自全市初中信息技術骨干教師，其中高級職稱教師占大約10%，一級和二級職稱教師比例占90%，5年以上教齡的教師占36%，15年以上教齡的教師大約占60%。本調查我們組成員分別對不同區的老師采用訪問訪談的方式進行調查的。

2.2 研究工具

我們采用了調查法，通過自行設計的問卷進行采訪調查。對問卷的問題自己組內不斷修改，整理之后才對老師們正式進行調查的。由于正好在一次全市骨干教師培訓會上所以當場調查，當場收回或記錄老師們的意見和建議。共收回了有效問卷86份。

3 結果分析

3.1 對初中STEM教育的認識

通過我們的調查來分析，對于STEM教育有53%的老師聽說過，沒聽說過的還有21%，很了解才17%，更是嘗試過的人數少之又少，僅僅有9%（詳見圖1）。所以得出的結論是初中老師對STEM教育的認識度、關注度和認可度都并不高。其實STEM教育是以項目式教學為主對學生的問題意識、探究精神、設計理念與合作意識的培養都大有好處，對未來的人才培養都能打好較好的基礎。但從目前來看社會和學校對STEM教育的認識存在著一定的誤區，不少教師認為對學生進行STEM教育是浪費時間而耽誤學生學習的事情，他們應該把時間和精力放在文化課學習上，而且學生的思考和行動還尚未成熟，能力還未達到所以很難進行解決實際問題的活動。

3.2 參與初中STEM教育的態度與行為

從調查結果來看，愿意開展STEM教育的教師占50%，有條件的愿意占20%，不愿意開展的有23%，還有7%的老師態度是學校要求開展可以開展的（詳見圖2）。是的，由于初中STEM教育是一個新的教育理念與模式，人們接受新的理念時往往處在抵觸心理的。但對于新時代的老師們來說，還是比較容易接受新生事物和理念的，這些直接影響著初中教師的有效參與度。

由此可知，初中教師至少我們信息技術教師已經意識到當代STEM教育的重要性，希望能夠改革傳統教育形式，提升初中生的STEM教育素養。再和老師們進一步訪談發現，部分教師對初中生進行STEM教育存在著有些擔心與困惑，總結為以下兩點：

（1）需多了解STEM教育的認識和行為

看來初中信息技術教師對STEM教育的認識還不夠深入，需有待深化，由于初中老師們非常缺乏STEM教育方面的培訓，沒有具體的系統的學習以及實踐等，老師們僅處在對STEM教育的觀望上，也就是沒有條件和能力去實踐操作，進行開展。

（2）缺乏相關政策的支持

學校政策還有待完善。由于STEM教育還處在初級階段所以對STEM教育的準備、備課和進行指導等還需較復雜的工作量，對這樣的情況學校和教育部門應該怎樣去定工作量，目前還未出臺比較完善的政策。所以不能很好地激發老師們的積極性。雖然有些地區出臺了政策，但在內容上面也不夠具體明確。

3.3 開展初中STEM教育的困難

當前初中學校實施STEM教育的困難重重，如：教育部門和學校的政策，科研和教育經費、教學環境和條件和教學資源的支持方面都有著較大的困難。從調查結果不難看出缺少教育經費支持排在第一位，占調查入數的31%，其次是求助渠道的缺少和STEM教育政策支持方面的困難，分別占27%和23%，沒有STEM教育條件的占19%（如圖3所示）。

3.4 課程資源與師資方面的問題

實施STEM跨學科融合教育在課程資源和師資方面還很缺少，這也成了STEM教育在初中教學中實施的較大的障礙，從調查結果和圖表上分析有64%的教師認為沒有成熟的STEM教學課程資源，有16%的教師認為尤其缺乏工程和技術方面的知識，有12%的教師認為缺少STEM教育案例，8%的教師認為沒有能勝任STEM教育的教師。（詳見圖4）。

教師是實施STEM教育的主體，但咱初中老師目前還沒有足夠的信心來對學生進行四大學科聯合的STEM教學的實施。因此，從師資培養的角度來看，希望目前STEM教育研究和實施的幾大高校盡快計劃開設培養培訓初中STEM教育的教師，從而來促進初中STEM教育的快速發展。但這個問題不是短期內能夠解決的，那么，解決這個問題，可以采用跨學科老師互相幫助協作的形式來實施和開設STEM教育教學項目。

課程資源往往是課堂和教學活動的載體，對于STEM教育教學也不例外，STEM課程資源也是教學活動的重要載體，更是推進初中STEM教育教學的關鍵所在。要是有了完整的系統的較成熟的STEM課程的話，老師授課不那么空洞，學生活動起來也有依靠和參考，所以初中老師們也迫切希望能有個融合多門學科知識的較系統完整成熟的STEM課程，內容盡可能和咱初中生的心理和學習特點相匹配。但目前沒有完整的STEM課程的情況下，老師們可以通過網絡和已有的教學經驗以及自學能力等來學習彌補當前STEM課程資源缺乏的情況，要是能有個優秀的STEM教育教學案例的話也是不錯的選擇。但從目前的資料和文獻來看比較成熟的STEM教育課程資源和優秀STEM教學案例都很少，所以高校的成熟的STEM研究組和各位專家組能夠盡快研究出適合初中STEM教育教學的課程資源和優秀案例更是重之最重的任務。

我認為STEM教育是主要采用項目式學習模式，結合了做中學，學中思考和體驗式教學模式，要開展STEM教育必須有相互匹配的教具和學具，但從調查中發現現有初中的STEM教育教學設備的配備不但不齊，還很是不足。能夠得到教育主管部門的政策和經濟方面的幫助的話那就實施STEM教育會有很好的前途。

3.5 教師希望得到的幫助和支持

STEM教育最主要的學習目標是培養初中生的探究精神與創新能力，STEM教學活動主要采用探究式和項目式兩種教學模式。對目前我市的教學來看，初中教師更加熟悉探究式教學，對項目式學習模式不夠熟悉，但對STEM教育教學來說項目式學習更適合。從調查結果來看希望得到具體課程知識和能夠安排STEM教學觀摩課的人數較多，分別是75人和71人（占88%和83%），都非常高（如圖5所示）。

由此可見，老師們希望得到具體課程知識和能夠安排STEM教學觀摩課這三方面迫切需要得到上級部門的支持。

4 總結

通過調查，我認為當前初中STEM教育主要存在的問題總結如下：

1）對STEM教育的認識和行為有待深入

看來目前教師們對STEM教育的認識還不夠深入，需有待深化，這與社會、教育等方面對STEM教育不夠重視，缺乏實踐和理論方面的知識有關，還有另一方面對老師們的培訓和培養缺乏。所以老師們基本都處在觀望的態度，目前雖然教師有了一定的行為意向和績效感知，但還是遠遠達不到要求仍需提升。

2）缺乏相關政策體系的支持

學校政策還有待完善。由于STEM教育還處在初級階段所以對STEM教育的準備、備課和進行指導等還需較復雜的工作量，對這樣的情況學校和教育部門應該怎樣去定工作量，目前還未出臺比較完善的政策。所以不能很好地激發老師們的積極性。雖然有些地區出臺了政策，但在內容也不夠具體明確。如果對于實施STEM教育教學的老師不管在工作量還是績效考核方面傾斜的話老師們的積極性和主動性會更強。有些地區的教育主管部門雖然出臺了一些政策，但還不夠明確不夠具體。所以老師們都處在觀望和了解的層面上沒有深入地去參與實踐，因此這也大大降低了教師的政策感知。

3）促成條件相當不成熟

目前我國中小學在STEM教育促成條件方面還存在很大的問題。促成條件包括：（l）當我們進行STEM教育遇到困難時，可以向相關的人員求助;（2）學校具有STEM教育的師資;（3）學校具有STEM教育所需的實驗條件;（4）學校有STEM教育方面的培訓等。目前學校老師遇到困難沒有可求助的人;學校嚴重缺乏STEM教育能力的老師;學校也不具備STEM教育所需的實驗條件;很少有關于STEM教育的培訓。無論從數量上還是質量上都極度缺乏STEM教育合格的教師，這逐漸成為中國STEM教育發展的最大瓶頸問題。

一個完整的STEM課程往往注重科學、工程、技術和數學等跨學科的教學來解決問題能力的培養，但目前學校和教育主管部門缺乏或不成熟STEM教育促成的條件，需要進行相關的實驗或實踐。教師進行STEM教育的自我效能感還有待提升。STEM教育在目前的中國屬于新生事物是新的教學模式，它注重對學生的問題意識、探究精神、設計理念與合作意識的培養都大有好處，對未來的人才培養都能打好較好的基礎，從而老師們也迫切希望得到各個部門的支持與幫助，雖然老師們和學校或教育主管部門有著重重的困難，但為了培養好科技人才，為了祖國的未來，還是多伸出援手，幫助老師們幫助學校開展好STEM教育。

參考文獻：

[1]趙中建.美國中小學STEM教育研究[M].上海：上海科技教育出版社有限公司，2017.

[2]張新立，朱萌，胡來林.幼兒STEM教育現狀的調查與分析[J].中國教育信息化，2019（2）：35-38.

[3]（美）莎莉.穆莫.早期STEM教學科學、技術、工程與數學的整合活動[M].李正清，譯.南京：南京師范大學出版社，2017.

[4]張茉，王巍，袁磊.幼兒園STEAM教育的活動設計研究[J].現代遠距離教育，2018（4）：76-80.

[5]方旭，史妮娜.我國中小學教師STEM教育現狀的實證研究[J].中國教育信息化，2018（3）：1-5.

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