STEM教育項目提升初中生信息技術核心素養*

張 寧

(福建省三明市列東中學 福建 三明 365000)

引言

社會的信息化發展促使教育要將提升學生信息素養作為重要任務，為培養創新人才奠定基礎，初中信息技術是一門培養學生信息技術能力提升學生信息技術素養的學科，在課程綱要中強調要重視激發學生學習興趣，促使學生靈活應用所學信息技術處理實際問題，但傳統的教學模式并不利于培養學生自主學習能力及創新能力，將STEM教育項目融入教學中即可以提升學生實踐創新能力，又能發展學生信息素養，使其成為復合型人才。

1.STEM教育特征

STEM教育項目具有綜合性特征，在信息技術教學中融入STEM教育項目教學的重點不僅僅是信息技術教學，也重視跨學科學習，將社會科學、信息技術、應用數學等有效融合起來，發展學生的技術能力提升學生的綜合素養。STEM教育項目具有趣味性，結合具體教學內容可以聯系生活實際案例設計出趣味性項目，使學生在項目體驗中獲取知識，如在學習圖片的加工相關內容時可以與生活中的美圖秀秀軟件相結合，調動學生的探究興趣提高教學效果。STEM教育項目也具有實踐性，需要學生在設計與體驗過程中獲取知識提升能力，利用工程項目加深學生對知識的理解和應用。STEM教育項目具有一定設計性，需要學生展示所設計的作品實現知識的遷移應用，這也是STEM教育項目的核心特征。另外，STEM教育項目具有一定協作性，通常是以小組為單位共同搜集資料、解決問題，交流成果取長補短，拓展視野[1]。

2.應用STEM教育項目提升初中生信息技術核心素養策略

2.1 明確教育目標，融合教學內容。在初中信息技術教學中融入STEM教育項目要明確教育目標，涵蓋知識與技能目標、過程與方法目標、情感態度目標等等。例如：在學習圖像的處理相關內容時，設計動物世界電子相冊制作項目，在此項目中知識與技能目標是要了解相冊制作的相關要素，并能夠合理應用Photoshop等工具進行色彩調節，熟練掌握圖像獲取、合成、修補等技術的應用。過程與方法目標是利用小組合作探討提高探究能力，聯系實際生活提升分析能力，培養科學思維提升信息素養，并通過設計作品提高創新能力，通過作品分享提升表達能力。此外，教師教學過程中，應充分展示人類社會或大自然的各種信息，使學生充分了解沒有信息的空間，對人們來說使多么可怕。所以，這就要求教師講授課本內容時，應關注學生自身實踐，通過增強學生的自身實踐，讓其了解信息使人們生存的基本條件與需求，提升學生的信息意識，從而給學生的今后學習打下良好基礎。情感態度和價值觀目標是通過完成動物世界電子相冊制作項目使學生養成良好的科學思維，培養正確審美價值觀，收獲人生哲理并激發學生保護動物的情感，利用團結協作培養學生的團結精神。

要發揮出STEM教育項目的效果就要實現教學內容的有效融合，讓學生能夠在實際項目中進行多學科交叉學習，在STEM教育項目中學生要關注現實世界開展科學探究，教師要引導學生將各個學科知識相聯系融會貫通，傳統的信息技術課堂中都是以教師為主體，學生被動接收知識，但在STEM教育項目下要實現角色的轉變，教師要由知識灌輸者轉變為引導者，利用項目驅動使學生積極探索，或者讓學生在問題驅動下積極思考獲取知識，教師可以先為學生提供一個模糊的學習任務，讓學生在小組探究中整合多學科內容進行項目設計，提升信息技術能力與信息技術素養。例如，在學習“程序設計與算法”這一內容時，教師除利用學生所需知識外，還應借助偽代碼、流程圖等方式，給學生設置一個難度適宜的游戲，通過激發學生的探索興趣，讓學生對該游戲進行不斷探索，從而認識到程序設計是一項遙不可及的技術。另外，STEM教育項目的應用對教師的知識結構有著更高要求，需要教師不斷豐富知識儲備提升設計能力，能夠及時觀察到學生在學習過程中的盲點，并不斷的提升自身專業素養。初中信息技術教學知識層面有所加深而且涉及的內容更加貼切生活，體驗面也更加廣泛，教師需要與時俱進才能利用好STEM教育項目，尤其是目前大多數初中生都能夠對電腦進行基本操作，也會應用各種智能軟件，接觸到的新技術更加廣泛，如果教師不能及時的更新知識結構就難以滿足學生的發展需求，因此，教師要積極參與教師論壇、培訓活動等提升專業素養[2]。

2.2 以項目為核心開展實踐活動。STEM教育項目需要設計有趣的任務促使學生尋找各種解決方案攻克工程難題，在解決的過程中貫通各個學科知識提升信息素養。例如：在學習多媒體相關內容時可以設計多媒體作品制作任務，首先要構建實踐環境積極收集資源，課堂學習、文體活動等資源都可以通過交流互動獲取，如與數學教師溝通獲取在數學課堂上的相關學習活動視頻影像，這些都是學生經歷過的片段，可以讓學生更加有興趣應用信息技術手段，將各種文字、圖片、視頻相集成形成多媒體作品，通過跨學科構建實踐環境能夠有效增加項目的趣味性，激發學生的參與積極性，避免學生為了完成任務而機械的復制粘貼，對提升學生的信息素養有著積極作用。其次要進行觀摩領悟探討設計路線，讓學生以欣賞者的角度觀賞不同多媒體作品感知作者的設計意圖，教師要引導學生進行分析對比不同的多媒體作品有不同的優點，讓學生借鑒這些優點制作設計路線探究解決方案，在這個過程中凸顯工程設計思維，讓學生在行動中實現創意思考。再次進行合作探究，想要完成一個優秀的多媒體作品不但要有良好的構思，也要有良好的信息技術技能，通過合作探究可以讓學生取長補短，如有些學生可以利用Photoshop的進行圖像處理，有些學生可以進行音頻處理、視頻處理，通過分工合作解決實際問題。例如，學習《設計主題網站》時，當學生充分掌握了網站規劃、制作及發布等內容后，要求學生以小組協助方式，設計一個小型主題網站。網站設計過程中涉及的素材使用與獲取，均是對學生數學化學習能力、創新能力的一種考驗。通過開展這次“網站設計”活動，既有助于提升學生的問題分析與解決能力，又有助于提升學生的動手實踐能力，促進其綜合應用能力與創新能力提升。最后要進行分享、評價、反思，在完成工程項目后教師要安排相應的課時開展分享交流活動，讓學生進行自評互評并結合評價進行反思，不斷的提升信息素養。融合STEM教育項目的信息技術教學需要以生活問題為切入點激發學生的學習興趣和探究欲望，要尋找生活與學科的契合點創設真實體驗情境，這樣才能夠幫助學生更好的構建知識體系。由于初中校園STEM空間相比于傳統的科學與數學教育，其屬于一種混合學習環境，該空間向學生們充分展示了如何在日常生活中充分應用科技。所以，教師在教授學生計算思維時，還應重點關注實際問題，將培養學生核心素養為目標，激發學生對STEM領域的學習興趣，結合中學數學、物理等學科，通過整合教學方面問題，對STEM教育課程進行深入探討。因此，教師需要將課內與課外教學相結合，如帶領學生進入計算機教室針對某一故障設備讓學生進行分析判斷，通過解決實際問題開拓學生的創新能力，提升學生的信息技術素養[3]。

2.3 基于STEM教育項目構建翻轉課堂，創新教育模式。在初中信息技術教學中基于STEM教育項目構建翻轉課堂能夠有效改善學生學習積極性低下現狀，對培養學生自主學習能力、溝通能力提升學生信息技術素養有著積極作用，翻轉課堂主要包括課前階段、課中階段與課后階段。在課前階段首先要做好教學分析，結合教學內容和學生的認知結構設計教學活動，STEM教育項目強調多學科的融合，因此教師要對教學目標進行多角度分析明確教育任務。其次進行學習資源設計，翻轉課堂需要學生有效利用課前時間開展自主學習活動，教師要結合STEM教育項目理念設計教學資源保障資源的趣味性和挑戰性，一方面是教學視頻資源的設計要簡單明了，盡量控制在8分鐘左右，要便于理解可以設計生動形象的視頻畫面吸引學生的注意力。另一方面是自主學習任務設計，這也是促進學生完成學習活動的驅動力，基于STEM教育理念的學習任務設計需要結合真實生活建立實際項目，引發學生動手動腦思考實踐。最后是反饋學習結果，學生結合教學資源、教學任務完成教學活動，并及時記錄在學習過程中存在的疑惑將其反饋給教師。在課堂教學階段教師要通過還原有挑戰的問題或者項目促進學生內化知識，結合STEM教育項目的情境性特征創設實際項目情境，使學生置于項目中應用多學科知識解決實際問題，如完成個性化作品設計。

而且教師要在課堂上進行疑難解答，結合學生在自主學習過程中反饋的共性問題與個性問題進行講解幫助學生鞏固知識，提升學生信息技術技能與核心素養。例如，教師可通過日常交流，了解學生平時上網情況，鼓勵學生積極分享自身上網經歷，針對學生遇到的負面事件，按具體問題給予耐心指導。此外，教師還應向學生普及遵守網絡道德的重要性，通過開展知識講座、辯論賽、板報比賽等活動，加大網絡道德文明宣傳力度，既增加學生的信息社會責任感，又提升學生的信息技術核心素養，從而營造出一個良好的網絡信息環境。另外，也要進行成果展示和評價，這是檢驗STEM教育項目應用成功與否的關鍵，當學生能夠較好的完成相應任務就會產生一定成就感進而激發持續學習動機，在進行成果展示時可以以個人為單位也可以以小組為單位，既要匯報作品內容也要闡述設計思路，通過分享評價及時了解自身的優缺點加以調整和優化。而在課后要進行加強鞏固、反思，學生要結合評價修改設計作品，提升專業技能與核心素養，教師要對教學設計、活動組織等進行反思，優化教學水平[4]。

3.結論

總而言之，STEM教育項目的應用需要以項目教學為核心，讓學生在項目實踐中將知識與情境有效融合，并借助作品設計呈現結果，在初中信息技術教學中應用STEM教育項目需要教師明確教育目標，融合教學內容，利用討論、觀察、演示等活動幫助學生消化與理解跨學科知識，使學生真正得到進步，并提升學生的創造力，促進學生的全面發展。