例談小學智能STEM課程與資源設計的原則

陳詩靜

STEM 教育旨在培養善于合作、善于鉆研、善于學習、善于生活、善于創新的人。《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》也提出關于“真實性學習”的觀點，認為教學應以真實問題或項目驅動，創設真實情境，支持學生在數字化學習環境下進行自我規劃、自我管理和自我評價，鼓勵“做中學”“用中學”“創中學”，凸顯學生的主體地位。因此，開展STEM教育對學生核心素養的培養起不容小覷的作用。筆者在進行課程與資源設計的過程中總結出一些開展STEM課程設計應遵從的原則。

一、以學生的為主體的總體思想

教育的主體是學生，融合STEM理念的信息科技教育的主體同樣也是學生。因此在進行小學智能STEM課程與資源設計前，應對學生的知識基礎、技術儲備和發展潛力進行全面分析。小學智能STEM課程與資源的設計以零基礎為起點，教學順序的設計可以是從軟件再到硬件的學習；也可以根據學習編程的三種基本結構，按“順序結構—選擇結構—循環結構—混合結構”開展。兩者的目的都是讓學生從易到難掌握計算機語言體系，消除學生學習編程的恐懼感，建立信心，激發興趣。

課后對學生采用多元的評價方式。每節課的學習成果以作品為主要表現形式，同時根據學生的智力活動、參與深度、動手能力、能力培養、素養表現等進行過程性評價，引導學生進行自評及他評，形成良性的競爭環境、良好的學習氛圍，提升學生的學習內驅力。

二、跨學科的學習應用

以STEM理念設計的課程及資源，從教學目標、教學內容、教學過程、教學評價均需要符合STEM 教育理念。又由于本課程是以信息科技教學為依附，因此在制定教學目標時，要以信息科技知識為出發點，找出其與各學科知識之間的聯系。如學習編程中的循環結構，可以與數學的找規律知識點聯系起來；學習制作小車時，如何通過兩個動力輪的轉速和轉動方向，控制小車的運動方向，與工程學知識建立聯系；設計自動噴淋系統時，溝通科學學科學習各種植物對環境的不同需求。有了明確的教學目標，教學內容的設計就能自然融入跨學科的內容，學生在完成學習內容的過程中自主綜合地運用各學科的知識和經驗，逐步建立多學科的知識網絡，從而培養學生綜合能力和多元思維解決問題的能力。在進行評價時，也不再局限于某一知識點的掌握，而是從學生的綜合能力、過程與方法、素質的形成等方面進行全面的評價。

三、注重真實情境的課程內容

在建構課程情境時，教師要以現實生活需求為基點，引導學生提出問題、分析問題、解決問題，從而提高學生的思維能力。情境越真實越接近學生的生活實際，學生學習探索的積極性越高。如制作無人駕駛的車輛、智能家用電器控制器、測溫門禁、自動噴淋等，既來源于生活實際，也是學生所熟悉的內容，在制作的過程中學生投入程度就更高，還能在制作的過程中自主提出待解決的問題或一些新的想法。智能STEM課程內容的設計上，不能只停留于軟件的學習，更要為學生提供一種真實的情景，通過電子積木，搭建起電子世界與物理世界的橋梁。除了虛擬的編程設計外，還應增設一些與現實結合的課程內容，做到“學中做”“做中學”，讓學生在真實的情境中學習。

四、趣味性和創造性的學習過程

相對于現有小學信息科技教材中的windows操作系統、文字編輯軟件等常用軟件的學習，學生對智能STEM課程的內容更感興趣。而教師的角色從權威式的知識傳播者，變為學習引導者、共同學習者，使學生以前“要我學”轉變為“我要學”，甚至更進一步讓師生關系轉變為“相互學”“一起學”。在自主合作學習、輕松和諧的學習氛圍下，大家一起發現問題，共同分析問題，從而達到問題解決的目的。那么學生的學習動力與興趣一定能大大提升，信息科技課堂將會充滿活力和生機。

總而言之，以圖形化編程軟件為抓手，小學智能STEM課程與資源的設計，要重視以學生綜合能力和素養發展的提升為培養目標。

【本文系課題“基于ScratchPi環境下的小學智能STEM課程與資源設計行動研究”的研究成果】

責任編輯 羅 峰