STEM 理念下的高中信息技術教學探析

福建省寧德市柘榮縣第一中學 袁燦良

STEM教育理念強調的是課堂教學與實踐探究相結合，使學生能將課堂所學內容應用到實際中。高中信息技術教學本身便具有一定的實踐和應用價值，因此還需在課程教學中引入STEM教育理念，使學生能在真實情境中分析解決問題，并具備較強實踐應用能力，推動其信息技術核心素養的提升。

一、STEM 教育理念及其特征

（一）STEM教育理念

STEM是一種新型的教育理念，是科學技術、工程、數學等學科融合交叉的一種簡稱。STEM教育理念具有跨學科教育意義，在此理念下展開教學活動，并不是將教學重點只放在某一學科上，而是引導學生運用跨學科知識對存在的問題進行解決。教師在應用STEM理念展開教學時，是為學生創設多學科融合的教學情境，且會在其中加強對學生設計、解決問題能力的培養，也會采取小組合作、任務驅動等多種形式進行教學。

（二）STEM教育理念特征

1.跨學科特征

在STEM教育理念下展開高中信息技術教學，可使此門課程教學具有跨學科特征，使信息技術教學在思維培養方面的作用充分發揮出來，并培養學生運用多科知識解決實際問題的能力。

2.情境化特征

在STEM理念下展開教學時教師要創設相應情境，在情境中展開信息技術知識的教學和技能傳授，要確保創設的情境具有挑戰性和生活氣息，且要在情境中融入相關理論知識，使學生能在解決問題的過程中獲得新知識，提高個人綜合能力。

3.實操性特征

基于STEM理念展開高中信息技術教學，教師不但要關注學生知識的獲取情況，還要確保其具有較強的體驗感，將這一教育理念的實踐特征凸顯出來。教師需要鼓勵學生積極投入到設計當中，如設計機器人模式，融會貫通和遷移知識內容。

二、高中信息技術課程特征分析

（一）綜合性

高中信息技術課程內容較多，除包含信息技術基礎理論知識、操作技能之外，還會涉及科學及藝術等多個學科領域，因此具備綜合性特征。信息技術課程設置的目的是使高中學生在掌握信息技術、知識技能的同時，又能提升其人文特質。

（二）基礎性

高中信息技術課程本身還具備基礎性特征，實際教學中教師要能結合全體學生實際情況采取有效措施推動其全面發展，以對學生信息素養進行提升，為社會培養出更多具有創新實踐能力的專業人才。信息技術課程開設目的是使學生能具備在未來生活、工作中借助信息技術解決問題的能力，并為其社會學習、發展奠定基礎。

（三）實踐性

信息技術教學與學生實際生活間有著密切聯系，其關注的是學生動手操作能力的培養，高中信息技術教學要求學生實踐課程應占多數，同時教學目的也不僅僅只是局限于讓學生具備一定信息意識，還必須掌握Excel、Word等軟件操作技術。在實際教學中信息技術課程還關注對學生思維的鍛煉。

（四）開放性

開放性是指信息技術教學學習資源及學習對象具有開放性特征。信息技術這一學科發展迅速，知識更新換代快，加上不同地區發展及自身認知存在一定差異性，導致高中生在學習起點上也有所不同。而只有創建開放式的教學環境和科學設置學習內容，才能滿足不同學習者需求，使全體學生都能獲得進步。

三、基于STEM 教育理念的教學優勢

（一）有利于創新性學習氛圍營造

高中生已有一定的創新意識和能力，基于STEM理念展開教學，不但能將學生學習知識和實踐操作的熱情激發出來，還可推動其創新意識及能力的發展。高中信息技術課程教學內容與社會發展之間有著密切關系，而社會中也有著很多天然的教學案例，通過結合學生所處的文化環境、生活環境以及具體學習環境，基于問題或項目展開信息技術教學，可使學生在自主分析、探究實踐過程中獲取學習自信心，愿意積極投入探究創新中，成為具備創新能力的社會主義接班人。

（二）有利于跨學科體驗創造

信息技術本身便是一門綜合性學科，而STEM教育理念教學，為整合多個綜合性學科提供了指南，還可為學生運用數學、工程、技術、科學知識解決生活問題現象提供指導，使其能熟練應用信息技術所學知識技能對存在問題解決，進而獲得良好的跨學科學習體驗。同時在STEM教學理念下展開信息技術教學，還可以跨學科進行教學活動的設計以及實施。

（三）有利于學習方法多元化

STEM教育與傳統教育有所不同，其面向的是全體學生，強調在實際教學中以學生為主體，改變了以往以教師為主體的教學方式，變成了以學生自主學習為核心，對學生解決問題能力、創新思維進行培養。信息時代背景下，STEM教育對學生協作、合作精神培養十分重視，倡導通過合作教學、探究學習等方式，學生之間通過探索以及溝通交流，實現對所學內容的深度掌握及靈活應用。同時基于STEM教育理念展開信息技術教學，可使教師轉變為引導者角色，并為學生自主學習提供個性化服務，學生也可采取信息技術來對個人學習方式進行拓展，并在與教師、其他同伴交流合作的過程中，具備較高的思維能力和決策水平。

四、高中信息技術教學現狀分析

（一）教學內容單一，缺乏趣味性

雖然現階段高中都開設了信息技術課程，但大多數教師在實際教學時會將教材作為主要指導內容，對其中蘊含的多學科融合交叉內容卻缺乏重視。只是單純按照教材內容展開教學，會導致信息技術教學內容機械化、單調化，學生學習興趣自然無法被調動起來，而這必然會對課程教學實際效果造成不利影響。此外，有很多教師在教學時對學生學情缺乏正確認知，也不了解學生現有的信息技術水平，導致課堂教學針對性不足。多數教師在信息技術教學時并未融合其他學科知識內容，而這對高中生綜合能力培養十分不利。

（二）教學實踐性不足

信息技術課程本身具有實用特色，因此一些學生在剛開始學習時比較感興趣，但因部分教師教學方式落后，逐漸磨滅了學生的學習興趣。一些教師雖然也會采取新型教學方法，但只是通過拆解細化原有教學內容，在此基礎之上提出要求目標，領導學生進行學習。這一方式雖然有利于學生知識學習，但其掌握知識內容與實踐技能脫節于市場。教師教學理念陳舊，教學方式內容未結合學生實際發展，就會導致信息技術教學無法取得良好效果。

（三）學生缺乏自主學習積極性

因高中學校對信息技術課程教學重視程度未達到預期，所以學生對此門課程也比較忽視。高中信息技術教學目的是能使學生掌握一定信息知識和技能，培養其興趣和特長，但因受到諸多因素影響，導致學生自主學習興趣不高。如學校專業師資力量薄弱，缺乏相應的硬件支撐，信息技術課時較少，種種因素的存在都會導致學生特長發揮受到阻礙，也會對信息技術教學效果造成影響。

五、STEM 教育理念下教學策略探究

基于STEM教育理念展開信息技術教學時不但要對原有教學模式進行調整，還要確保信息技術實踐各環節的落實，以對信息技術教學質量進行提升。

（一）積極轉變傳統教學理念

高中學生已有一定的自我認知水平，他們追求平等與尊重，所以教師在實際教學時一定要轉變傳統教學觀念，意識到在信息技術課堂教學中要以學生為主體地位，并在教學中加強對學生的尊重與肯定。師生關系構建有利于活躍課堂氛圍，在此環境中學生也會全身心投入學習，既可使學習質量得到提升，還可將高中生的潛能充分激發出來。教師應有機結合鼓勵以及引導，并對部分學生存在的心理障礙有效消除，加強對學生學習興趣的培養，使其明確信息技術學習對今后發展的重要性，并愿意積極投入到信息技術學習中。部分高中生學習能力薄弱，在信息技術學習時存在一定困難，這時教師應當給予其鼓勵和肯定，并要保護好這部分學生的自尊心，使其能在信息技術學習中敢于發表自身意見，敢于回答問題。通過采取有效措施，將學生學習的積極性充分調動起來，消除其抵觸以及自卑心理，這樣才能為STEM 教育理念在信息技術教學中的應用奠定良好基礎。

（二）教學中應整合認知資源

基于STEM教育理念展開信息技術教學時還要有效整合認知資源。一方面要整合跨學科的資源內容，依托具體問題引導學生跨越學科界限展開思考，使其意識到信息技術會涉及多個領域，為其跨學科解決教學問題提供相應的思維模式。另一方面還要進一步整合認知層面的相關資源，探究能力建立在實踐問題基礎上，所以應指導學生通過實踐整合相關知識，構建起資源整合意識。

（三）調整高中信息技術教學模式

高中信息技術教學的最終目的是提升學生信息素養，因此應基于這一目標從整體上規劃信息技術教學。用STEM教育理念展開教學時可嘗試為學生創設問題教學情境，如在算法教學當中，引導學生體驗借助程序編制對問題進行解決，之后再鼓勵其通過編程對“韓信點兵”這一問題進行解決，借助數學工程學知識進行相關方案的設計，在實施方案前先以小組為單位對此展開討論，而課堂教學要將學生問題作為著手點，在對問題明確的基礎上，引導其跨學科思考，并制訂科學的解決方案。有機結合方案實施與交流，并對具體方案進行優化完善，使學生在具體實踐中學會解決問題。讓信息技術方式不但能將學生思維參與性充分調動起來，還可使其在具體思考實踐過程中快速掌握相關知識點，并能實現跨學科知識的融合應用，增強其解決問題、團隊協作等核心素養能力。

（四）優化實踐教學

基于STEM教育理念展開信息技術教學時，還要高度重視并優化信息技術實踐教學，需確保教學內容與學生實際需求相符。實踐教學蘊含豐富知識，且有利于學生能力培養，而在具體實踐活動中學生也能融合多方面知識內容，探究問題，提升個人實踐創新能力。如“數據的存儲和保護”這一章內容教學目的是使學生理解對數據進行保護的意義，了解數據保護的方法，明確數據出現安全隱患的危害。在此內容教學中教師便可為學生設置任務，要求學生收集關于朋友或是其他學生家鄉風光的相關數據，并將其分別存儲在存儲卡、本地電腦硬盤以及光盤中，之后在課堂中操作如何安裝殺毒軟件、防火墻，做好對自己所收集數據的保護，采取拷貝、備份、復制、鏡像、持續備份等技術，并對數據信息進行加密。這一實踐活動貼近學生的生活，且融入自然科學以及人際交往內容，因此可將其參與積極性充分調動起來，使其在完成實踐任務的過程中快速掌握知識和技能，同時還有利于學生思維能力發展，創新意識培養，自主探究、解決問題能力提升。教師設計實踐活動時要留給學生思考和創作發展的空間，并要融入跨學科知識，使其能在獨立思考、自主探索的過程中快速掌握信息技術以及跨學科知識技能，并實現對實踐活動的進一步拓展。

（五）優化教學形式

基于STEM教育理念開展高中信息技術教學時，應摒棄以往單一灌輸式講解方式，而是采取情境教學法、合作教學法等先進教學方式，將學生學習興趣充分調動起來。情境化教學可結合學生實際提出問題，將學生探究學習欲望調動起來，使其明確信息技術教學的重要價值。如在結構算法的教學中，可為學生創設借助系統服務無人售票公共汽車的問題情境，使學生在情境中思考，通過計算對乘客購票類型進行判斷。同時情境教學法還可使學生對技術運用情況有所了解，使學生能融合多學科知識來解決實際問題。小組合作學習也是現階段應用比較廣泛的一種教學方法，依托小組合作學習，可為跨學科思考問題提供幫助，還可使學生綜合運用知識解決問題能力得到提升，使其在以小組為單位探討合作實踐的過程中，實現知識層面的碰撞，推動個體發展，提升其解決問題的核心素養。

六、結語

總之，STEM教育理念強調以學生為主，關注對學生發現、解決問題能力、創新能力的培養，可有效提升信息技術課程教學的綜合性，有利于學生各方面能力的培養。作為高中信息技術教師，也應意識到這一教育理念應用的重要性，并要積極投入到STEM教育理念融入途徑探究中，創新優化傳統教學模式，推動學生各方面能力的發展。