基于STEM教育模式的計算機應用基礎教學

河南省婦女干部學校 張守宇

當今社會已進入知識經濟時代，科學技術的進步成為推動社會經濟發展的主要力量。在這種情況下，社會經濟不斷發展，對技術型人才的要求必然不斷提高。特別是高新技術往往涉及多個領域的知識，科技發展過程中的綜合性特點越來越明顯，這不僅要求技術型人才要具備過硬的專業技術，更要具備良好的綜合素質。因此，傳統的、單一的教學模式已無法滿足培養具有良好綜合素養的實踐型技術人才的要求，必須進行教育改革，創新教學模式和教學思想，打破傳統教學模式和思想的束績，才能夠有效提高學生的綜合素養，為社會經濟發展建設培養更多符合要求的優秀人才。STEM教育這一全新的教育模式已得到教育界人士的廣泛認可，基于STEM教育模式對計算機應用基礎教學模式進行創新探索，是實施教育改革的重要舉措，也是培養新型技術人才的新思路。

一、STEM教育理念相關概述

STEM教育是一種起源于美國的新型教育理念。所謂的STEM，是 由 科 學（Science）、技 術（Technology）、工 程（Engineering）以及數學（Mathematics）四門學科的英語名稱的首字母組成的，但STEM教育理念的內涵卻不是這四門學科的簡單疊加。STEM教育模式是以這四個學科為基礎，強調多學科的交叉融合，是一種綜合性的教學理念。STEM教育模式下，不能只對單一學科進行教學，而是要將四門學科內容進行有機融合，使之形成一個整體，并基于這個整體開展系統的教學工作。

在實施STEM教育模式的過程中，要注意開展STEM教育的重點，在于必須針對學生的四個方面的素養實施重點培養。四種素養的具體內容如下。首先，科學素養。科學素養是指能夠有效運用科學知識，例如物理知識、化學知識等，對自然界形成正確且較為深刻的理解，同時能夠運用這些知識參與并影響自然界，這一過程就是科學素養的具體體現。其次，技術素養。技術素養是指人能夠對技術進行使用、管理、理解和評價的能力。再次，工程素養。工程素養是指人對技術工程設計與開發過程的理解。最后，數學素養。數學素養是指人的發現、表達、解釋和解決數學問題的能力。生活中存在著大量的數學問題，在不同的情境下要高效解決數學問題，需要運用不同的方法。在解決數學問題的過程中，人對知識技能的綜合運用以及最后解決問題的效果，被稱之為數學能力。

在實施STEM教育模式的過程中，其主要著力點是通過教育手段來提高學生的綜合素質。在STEM教育模式下，教育的核心是對學生的問題意識和創新精神進行培養，因此在教學過程中應以培養學生綜合素質為目的，對分科教育進行深入探究。基于分科整合新教育理念，充分將各學科知識進行有機融合，將碎片化知識經過整合后使之結構化、系統化，將信息轉變為知識，將知識轉變為能力，從而促進學生實現全面發展。

二、計算機基礎教學的現狀

（一）教學內容公式化

目前，計算機應用基礎這一專業課程的教學工作中，基于教育的特點，該學科的知識結構和內容都與學生的專業技能密切相關，該課程在知識內容結構方面覆蓋學生的專業技能鑒定要求范圍，但這種情況造成了計算機應用基礎課程教學過程中，知識層面過于單一的現象。由于教學內容較為固定，存在知識內容僵化、片面的問題，使得學生對實用知識技能的掌握不夠全面，影響學生對計算機實踐應用能力的全面發展。

（二）教學模式單一化

目前在教育工作中，很多教師仍在沿用傳統教學模式，在教學中占據主體地位，學生在學習知識的過程中大多處于被動地位，只能被動接受知識，被迫接受知識，嚴重影響了學生的學習熱情。同時，這種被動學習的模式也影響了學生思維的發展，不利于學生養成自主學習、獨立思考、自主創新的能力和素養，這對學生的未來發展是極為不利的。

（三）綜合素養薄弱化

學校教育是以培養學生專業技能和職業能力為目的的教育。當今社會，隨著科學技術的不斷發展，很多技術是非常復雜的，涉及不同領域的專業知識，學科融合已成為科技領域發展的必然趨勢。在這種情況下，只掌握單一技術無法支持學生在社會中獲得較好的發展，也無法滿足工作崗位的要求。具有良好綜合素質的專業技術人才，才是現代社會所需要的人才。因此，針對傳統教育模式中綜合素養薄弱化的問題，必須采取有效措施進行改進和創新，強化對學生綜合素養的有效培養。

三、基于STEM教育模式的計算機應用基礎教學策略

（一）創建多學科教師STEM團隊

STEM教育模式下，要在教育中針對計算機應用基礎教學進行有效改革創新，優秀的師資力量是必不可少的。因此，學校必須建立一支能夠扎根于學校、立足于學生的優秀教師團隊，在此基礎上有效實施STEM教育模式。STEM教育模式和傳統的單一學科教學模式不同，它是跨學科的教學模式，是基于學科融合和碰撞開展的教育教學經驗，而且這種教學模式貫穿課程開發與課堂實踐的每一個環節。因此，基于STEM教育模式的特點，需要不同學科專業的教師相互合作與共同努力，才能夠真正實現基于不同學科融合的教學效果，充分發揮STEM教育模式的優勢作用。

每一個學科的教學重點不同，每位教師在教學思維和授課方式中都帶有明顯的學科特點。基于此，必須由不同學科的教師組建教師團隊，從而確保STEM教育模式下向學生傳授內容的專業性和全面性。同時，具備完善的師資力量能夠為實現跨學科整合與綜合教學，提供必要的師資保障和支持，這對促進學生全面發展具有極為重要的現實意義。

（二）實現課程綜合化和多樣化

在STEM教育模式下開展計算機應用基礎教學，除了組建教師團隊，實現師資力量的綜合配置之外，還要基于STEM教育模式的特點，實現課程的綜合化和多樣化。不能將教學目光只聚焦在某一學科上，而是要站在整體角度，跨越學科界限，促進學科有機整合，開展融合教學和綜合性的教學工作。學科融合能夠使學生深刻體會客觀規律在學習、生活以及日后工作中的重要作用，并在此基礎上學會對自然界實施科學合理的控制和利用，有效解決社會和個人發展過程中遇到的各種問題，從而更深入、客觀地認識世界，科學合理地改造世界，促進社會實現可持續發展。

除了注意促進學科的有機融合之外，在STEM教育模式下還要注意教學的多樣化。多樣化既包括學科的多樣化，同時也包括教學內容的多樣化。教學過程中可以充分利用互聯網平臺搜集更多的教學資源，豐富學科知識。要能夠以教材和專業課程為中心，不斷擴展教學內容，讓學生對其他領域的專業知識也能夠有一定的了解和認識，這對豐富學生的知識儲備，開闊其思維視野，增長見聞眼界都能夠起到積極的教育作用。

（三）強化學生的主體地位

基于現代化教育理念，在STEM教育模式下開展計算機應用基礎教學的過程中，教師應積極轉變教學理念，減少在課堂中的話語權，將課堂還給學生，讓學生成為教學的主體，給予學生更多的自由選擇，從而使學生在教學中能夠充分發揮主體地位，變被動學習為主動學習。在教學的前期階段，教師可以結合課程內容、教學目標以及大綱要求等，設置開放式問題，以提問題的方式引導學生積極進行自主獨立思考，培養學生主動思考、善于觀察和發現的能力，同時還能夠借助開放式問題，為學生提供實踐機會，讓學生自主進行各種實踐調查與資料搜集，針對問題制定解決策略并有效解決問題。在這一過程中，學生可以針對問題進行深入研究，明確要解決的具體現實問題到底是什么，抓住問題的核心關鍵，高效、快速地解決實際問題。這對學生的信息提取和分析能力，能夠起到極為重要的促進作用。

例如，某地區受到厄爾尼諾現象的影響，時常發生極端天氣，教師可以結合此案例制作演示文稿開展教學活動。設置一個STEM案例，讓學生從多角度進行實踐調查，了解不同天氣下的各種氣象數據，包括對環境、日常生活等方面造成的各種影響，從而尋求有效的多種解決方法，針對不同的方法還可以進行實施效果分析。在這一過程中，既能夠培養學生的計算機應用基礎能力，同時還能夠對學生的綜合能力實現有效培養，為促進學生全面發展起到良好的作用。

綜上所述，近年來我國社會經濟環境發生了巨大變化，在這種情況下，社會對人才的專業知識技能、綜合素質等各個方面都提出了新的要求，因此實施教育改革，優化人才培養模式勢在必行。學校教育作為我國教育體系中的重要組成部分，是為我國社會經濟生產建設培養專業技術型人才的重要陣地，擔負著人才培養和輸出的重要職能。基于這一職能，在當前社會背景下，對計算機應用基礎教學模式進行創新探索，是教育改革的必要工作。