STEAM教育理念在高中信息技術(shù)教學(xué)過程中的實(shí)用性分析

高晗

摘 要：高中信息技術(shù)課程旨在全面提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，幫助學(xué)生掌握信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)與技能、增強(qiáng)信息意識(shí)、發(fā)展計(jì)算思維、提高數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力、樹立正確的信息社會(huì)價(jià)值觀和責(zé)任感。在新課標(biāo)的要求下，傳統(tǒng)的教育理念已不能為教師指明方向，如此作為信息技術(shù)教師需要不斷地學(xué)習(xí)新的教育理念，為教學(xué)活動(dòng)注入新的生命力。然而并不是所有新興的教育理念都是與信息技術(shù)課程目標(biāo)相互契合的，所以本文將從STEAM教育的起源、內(nèi)涵出發(fā)，分析STEAM教育理念在高中信息技術(shù)教學(xué)過程中的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：STEAM教育理念 高中信息技術(shù)

一、STEAM教育的起源及基本內(nèi)涵

1.起源

STEAM教育是美國學(xué)者格雷持·亞克門（Georgette Yakman）在STEM教育基礎(chǔ)之上融入Art元素所提出的一種新的跨學(xué)科整合的教育方式，它是由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Mathematics）五部分組成，打破了傳統(tǒng)的單一課堂教學(xué)模式。它是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力及跨學(xué)科創(chuàng)造性思維為目的的一種新興的教育方式[1]。

2.STEAM教育的基本內(nèi)涵

STEAM教育并不是五門學(xué)科的簡單的疊加，而是把零碎的知識(shí)通過特定的教學(xué)模式有機(jī)融合成為一個(gè)新的整體[1]。上海虹口教研院的柳棟老師對(duì)STEAM課程的定義很好地闡述了STEAM教育的真正內(nèi)涵，他說：“STEAM是一個(gè)有機(jī)結(jié)合的整體，STEAM教育是要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)面對(duì)我們?cè)谏钪械男枨螅鶕?jù)科學(xué) （Science）的概念和原理，借助數(shù)學(xué) （M&thematics）的方法建模與分析，選擇相應(yīng)的技術(shù)手段 （Technology），在真實(shí)的世界里通過工程 （Engineering）的途徑，創(chuàng)造出具有效用和美感 （Art）的制成品，以改善我們生活的感受和行為[2]。

通過上述柳棟老師對(duì)STEAM教育的定義我們可以看出，推進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)融合的STEAM教育，在幫助學(xué)生打好扎實(shí)的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生的審美能力、人文情懷、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力

二、STEAM教育理念的實(shí)用性價(jià)值

通過STEAM教育理念的興起機(jī)緣與基本內(nèi)涵可以看出，STEAM理念的核心價(jià)值在于不同學(xué)科知識(shí)的整合應(yīng)用，然而信息技術(shù)課程在作品制作及作品呈現(xiàn)的過程中就需要學(xué)生利用不同學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)搭建腳手架，從而尋找問題解決的有效路徑。接下來我將從STEAM教育的核心特征：跨學(xué)科性、趣味性、情境性、體驗(yàn)性、協(xié)作性、實(shí)證性出發(fā)，尋找高中信息技術(shù)課程與STEAM教育的契合點(diǎn)。

1.跨學(xué)科性

跨學(xué)科性是STEAM教育最重要的核心特征。跨學(xué)科意味著教育工作者在STEAM教育中，不再將重點(diǎn)放在某個(gè)特定學(xué)科或者過于關(guān)注學(xué)科界限，而是將重心放在特定問題上，強(qiáng)調(diào)利用科學(xué)、技術(shù)、工程或數(shù)學(xué)等學(xué)科相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)內(nèi)容解決實(shí)際問題。從而實(shí)現(xiàn)跨越學(xué)科界限、從多學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用的角度提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以及優(yōu)化結(jié)果的能力[3]。同樣，在信息技術(shù)的教學(xué)過程中也需要其他學(xué)科知識(shí)為本學(xué)科的項(xiàng)目實(shí)施搭建解決問題的腳手架，幫助學(xué)生以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、建模的方式、藝術(shù)中美學(xué)的視角以及多學(xué)科知識(shí)之間的相互融合來實(shí)現(xiàn)問題的解決及優(yōu)化。

2.趣味性和情境性

STEAM教育理念注重知識(shí)的分享與作品的創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在問題解決的過程中體驗(yàn)和獲得分享中的快樂感與創(chuàng)造中的成就感，并獲得將知識(shí)進(jìn)行情景化應(yīng)用的能力。同樣在信息技術(shù)教學(xué)的過程中，也需要將學(xué)科知識(shí)融于有趣的、具有挑戰(zhàn)性的、與學(xué)生生活學(xué)習(xí)密切相關(guān)的問題之中，問題和活動(dòng)的設(shè)計(jì)要基于真實(shí)情境，要能激發(fā)學(xué)習(xí)者內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生因興趣主動(dòng)地投入到項(xiàng)目的實(shí)施過程中。與此同時(shí)，真實(shí)情境中的問題解決，還可以幫助學(xué)生獲得知識(shí)的社會(huì)性、情境性及遷移運(yùn)用的能力，讓學(xué)生真正的體驗(yàn)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值。

3.體驗(yàn)性

STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦，參與學(xué)習(xí)過程，將學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于真實(shí)情境中出現(xiàn)的問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)問題、合作探究并解決問題。同樣，在信息技術(shù)教學(xué)過程中不僅要求學(xué)生獲得結(jié)果性知識(shí)，還要求學(xué)生在問題探究的過程中、在相互合作相互交流的過程中、以及在項(xiàng)目問題解決的過程中獲得過程性知識(shí)，從而幫助學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的價(jià)值與意義[3]。

4.協(xié)作性

STEAM教育具有協(xié)作性，強(qiáng)調(diào)在群體協(xié)同中相互幫助、相互啟發(fā)，進(jìn)行群體性知識(shí)建構(gòu)。[3]相似的是，在信息技術(shù)的教學(xué)活動(dòng)中，一個(gè)項(xiàng)目的完成往往需要學(xué)生之間的相互交流相互合作，需要學(xué)生在協(xié)作中取長補(bǔ)短，在問題的發(fā)現(xiàn)與探究的過程中培養(yǎng)些生的協(xié)作精神，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的社會(huì)性成長。同樣，在學(xué)生的協(xié)作過程中通過不同學(xué)生間思維火花的相互碰撞，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和優(yōu)化思維。

5.實(shí)證性

實(shí)證性是科學(xué)的本質(zhì)，是科學(xué)的基本內(nèi)涵之一，是科學(xué)有別于其他學(xué)科的重要特征。STEAM教育要求學(xué)生秉承著科學(xué)的原則設(shè)計(jì)作品，讓嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ淘O(shè)計(jì)實(shí)踐幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解客觀世界中的科學(xué)規(guī)律。同樣，信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容在項(xiàng)目實(shí)施的過程中，要求學(xué)生要注重科學(xué)的實(shí)證性，尤其在程序設(shè)計(jì)和人工智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中要做到有理可依。而且通過真實(shí)情境中的問題創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生在項(xiàng)目探索的過程中，培養(yǎng)學(xué)生向真實(shí)生活遷移的科學(xué)精神和科學(xué)理性[3]。

結(jié)語

通過對(duì)STEAM教育的多個(gè)核心特征分析，STEAM教育理念中有許多與信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)相契合的地方。再者，從信息技術(shù)的學(xué)科特點(diǎn)及課程結(jié)構(gòu)來看，信息技術(shù)課本身就具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，在信息技術(shù)課程實(shí)施的過程中，經(jīng)常需要運(yùn)用其他學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)。例如在程序設(shè)計(jì)的過程中，我們就需要STEAM教育理念中的科學(xué)和數(shù)學(xué)兩個(gè)學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行程序的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，并在程序制作的過程中運(yùn)用工程思維的嚴(yán)謹(jǐn)性來幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解客觀的科學(xué)規(guī)律，最后運(yùn)用技術(shù)性和藝術(shù)性來實(shí)現(xiàn)作品的制作和優(yōu)化。由此可以看出STEAM教育理念可以在高中信息技術(shù)課程中有效的落實(shí)，并且STEAM理念可以為信息技術(shù)的課程設(shè)計(jì)提供多方位的指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

作為一名信息技術(shù)教師，我們要不斷吸納學(xué)科領(lǐng)域的前沿成果，構(gòu)建具有時(shí)代特征的學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過設(shè)置豐富多樣的任務(wù)情境，將學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入課堂活動(dòng)中來。讓學(xué)生通過參與到信息技術(shù)支持的溝通、共享、合作和協(xié)商中，體驗(yàn)知識(shí)的社會(huì)性建構(gòu)，增強(qiáng)信息意識(shí)，從而成為具備較高信息素養(yǎng)的中國公民。

參考文獻(xiàn)

[1]修志宇.近10年來STEAM教育研究的可視化分析——以CNKI期刊數(shù)據(jù)為例[J].中小學(xué)電教，2019（Z2）：102-106.

[2]孟延豹，李想.STEAM教育深度學(xué)習(xí)的好工具——Mathematica[J].中國信息技育，2016（01）：52-55.

[3]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育究，2015，21（04）：13-22.