基于STEAM 理念的信息技術(shù)實(shí)踐教學(xué)研究

☉朱成浩

STEAM 代表科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），藝術(shù)（Arts），數(shù)學(xué)（Mathematics）。STEAM 教育就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)，數(shù)學(xué)多領(lǐng)域融合的綜合教育。在當(dāng)前信息技術(shù)教學(xué)中，運(yùn)用STEAM 理念開展教學(xué)，就是要采用多元化的手段和方法，讓學(xué)生在STEAM 五個(gè)領(lǐng)域的熏陶和培養(yǎng)過程中，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)知識(shí)和能力的有效增長。

一、情境式，滲透社會(huì)責(zé)任

（一）抓住生成資源，深度探究

情境式教學(xué)是踐行STEAM理念的首要方式之一，它可以通過蘊(yùn)含技術(shù)、藝術(shù)等領(lǐng)域信息的多重情境，讓學(xué)生深入知識(shí)內(nèi)核理解信息［1］。教師首先要抓住創(chuàng)設(shè)情境的機(jī)會(huì)，生成相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生針對(duì)學(xué)習(xí)資源展開深度探究，這些資源中包含除信息技術(shù)知識(shí)外多個(gè)領(lǐng)域的信息，能夠讓學(xué)生在情境學(xué)習(xí)的過程中開闊自身的視野。

例如在《信息與信息技術(shù)》這一節(jié)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與信息技術(shù)的作用相關(guān)的知識(shí)，此時(shí)教師就可以為學(xué)生提出問題情境：“大家在生活中都從哪些渠道獲取信息？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始思考，想到自己有的時(shí)候會(huì)看電視中的新聞聯(lián)播，了解各種各樣的新聞；有的會(huì)使用電腦獲取信息；而有的學(xué)生最常用的還是使用手機(jī)查看天氣預(yù)報(bào)，教師此時(shí)就可以對(duì)學(xué)生講述：“大家都列舉了很多獲取信息的渠道，那么這些渠道其實(shí)是我們當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展下的最新成果，例如手機(jī)這類移動(dòng)端產(chǎn)品是基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)4G5G 才得以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的。下面我就來了解一下這些技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)信息傳遞的……”通過這樣的講述，教師就將信息技術(shù)和學(xué)生所了解的社會(huì)資源進(jìn)行了對(duì)接。學(xué)生小學(xué)階段所學(xué)習(xí)的信息技術(shù)知識(shí)較為簡單，基本的教學(xué)目的也以開闊學(xué)生的視野、增強(qiáng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的感知為主，因此教師應(yīng)當(dāng)抓住這一機(jī)會(huì)為學(xué)生多設(shè)置涉及各個(gè)領(lǐng)域的情境，讓學(xué)生從情境中深刻了解各領(lǐng)域知識(shí)。

（二）留出時(shí)間空間，交流互動(dòng)

在信息技術(shù)課程的教學(xué)中，學(xué)生的交流互動(dòng)是非常重要的。學(xué)生可以通過互相交流和互動(dòng)來增強(qiáng)他們的理解能力，同時(shí)也可以提高他們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。因此，作為教師，我們應(yīng)該在課堂中留出足夠的時(shí)間空間來實(shí)現(xiàn)學(xué)生的交流互動(dòng)。

例如在《認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)》這一節(jié)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與計(jì)算機(jī)軟硬件組成相關(guān)的知識(shí)，此時(shí)教師就可以讓學(xué)生通過相互交流互動(dòng)的方式來學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的組成部分。教師首先介紹一些硬件的基本概念，包括處理器、內(nèi)存、顯示器、應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件等，接著讓學(xué)生以計(jì)算機(jī)的硬件和軟件為內(nèi)容進(jìn)行小組討論，讓每位學(xué)生闡述自己對(duì)硬件、軟件的理解情況：“硬件和軟件兩者對(duì)計(jì)算機(jī)有什么作用和意義？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)從硬件的性能、安全、可靠性等方面，從軟件的操作、界面、功能等方面進(jìn)行討論。最后，教師進(jìn)行總結(jié)，得出計(jì)算機(jī)的硬件與軟件是相互互補(bǔ)、共同影響計(jì)算機(jī)性能的，都是計(jì)算機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的部分。

這種交流互動(dòng)的方式不僅有助于學(xué)生理解計(jì)算機(jī)的組成部分，而且還能促進(jìn)學(xué)生之間的合作，加深彼此的友誼。通過互相幫助和支持，學(xué)生們可以更好地掌握知識(shí)，并在未來的工作和學(xué)習(xí)中獲得更多的成就。總的來說，在信息技術(shù)課程的教學(xué)中，我們應(yīng)當(dāng)留出時(shí)間和空間來組織學(xué)生進(jìn)行交流互動(dòng)，以增強(qiáng)他們的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和評(píng)價(jià)能力。在這個(gè)過程中，教師應(yīng)當(dāng)提供足夠的支持和引導(dǎo)，以幫助學(xué)生取得最大的收益。

（三）聯(lián)系生活現(xiàn)象，理性判斷

生活現(xiàn)象與信息技術(shù)課程教學(xué)的關(guān)系密切，在引導(dǎo)學(xué)生理性判斷方面，起著非常重要的作用。它可以為信息技術(shù)課程教學(xué)提供實(shí)際的背景，讓學(xué)生通過對(duì)生活現(xiàn)象的分析和研究，了解到信息技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用情況，從而更好地理解課程內(nèi)容。

例如在《遨游因特網(wǎng)》這一節(jié)中，教師可以讓學(xué)生們通過聯(lián)系生活中的現(xiàn)象來加深對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上信息的正確性、權(quán)威性的理解。教師首先讓學(xué)生們討論一個(gè)關(guān)于網(wǎng)上健康信息的案例：“紅棗是否能夠助眠？”讓學(xué)生們利用百度、谷歌搜索等工具來查詢相關(guān)信息，并對(duì)所搜到的信息進(jìn)行分析。有的學(xué)生搜到紅棗具有助眠的功能，教師此時(shí)讓學(xué)生展示自己獲取信息的網(wǎng)站，發(fā)現(xiàn)是某網(wǎng)站的個(gè)人博主發(fā)布的，教師此時(shí)就可以對(duì)學(xué)生講述：“像這種個(gè)人博主所發(fā)布的信息，大部分是不具有參考價(jià)值的。”互聯(lián)網(wǎng)上的信息有很多，但是并不是每個(gè)都是真實(shí)的，大家要理性判斷。生活現(xiàn)象可以為信息技術(shù)課程教學(xué)提供交互性。

二、問題式，發(fā)展計(jì)算思維

（一）梯度性，涵蓋直觀虛擬

梯度性問題是指具有逐步增加難度的問題，它包含直觀問題和虛擬問題兩個(gè)不同方向，是問題式教學(xué)中的一種重要形式，它從簡單到復(fù)雜，從入門到深入，從易到難逐步提升難度，旨在幫助學(xué)生逐步掌握課程內(nèi)容。梯度性問題的設(shè)計(jì)不僅考慮學(xué)生的當(dāng)前學(xué)習(xí)水平，還考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，以促進(jìn)學(xué)生高效學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。

例如在《便捷訪問網(wǎng)站》這一節(jié)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到如何運(yùn)用收藏夾等一系列便捷操作的知識(shí)。教師首先介紹收藏夾的基本概念和作用，接著詢問學(xué)生：“如何使用收藏夾？”讓學(xué)生探索收藏夾這一最基礎(chǔ)的應(yīng)用，學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始自己嘗試添加、編輯、刪除收藏夾中的鏈接。教師繼續(xù)深入提問：“收藏夾和歷史記錄有什么不同？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始深入比較兩者的區(qū)別，在比較中了解如何查看他們最近訪問的網(wǎng)頁，最后向?qū)W生提出：“建立自己的收藏夾并清除本次訪問記錄。”這樣學(xué)生就可以逐步學(xué)習(xí)并掌握本節(jié)課的核心內(nèi)容，并且在實(shí)際使用中更加得心應(yīng)手。梯度性問題的設(shè)計(jì)應(yīng)該從簡單到復(fù)雜，從易到難，以適應(yīng)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)水平，通過梯度性問題的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以逐步提高自己的學(xué)習(xí)能力，并有效理解課程內(nèi)容。

（二）支架性，提供可行方案

支架性問題是問題式教學(xué)中的另一種重要形式，它主要通過不斷提供學(xué)習(xí)知識(shí)、解決問題的助力，來引導(dǎo)學(xué)生提供可行方案。支架性問題的目的是幫助學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容，通過回答問題和實(shí)際解決問題的過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力［2］。

例如在《下載圖片》這一節(jié)中，教師可以采用連續(xù)提出支架問題的方式，引導(dǎo)學(xué)生探索可行方案。教師首先詢問學(xué)生：“你知道從網(wǎng)上下載圖片的方法嗎？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開始跟隨教師開始操作，在學(xué)生操作過程中教師繼續(xù)補(bǔ)充提問：“哪些網(wǎng)站可以下載圖片？請舉例說明。如何搜索需要的圖片？你可以使用哪些關(guān)鍵詞？”等一系列問題，讓學(xué)生了解到下載圖片所需的各個(gè)步驟，最后通過“下載前需要注意哪些方面？例如圖片大小、版權(quán)等。下載后應(yīng)該將圖片保存在哪里？如何命名圖片以便于查找？”等問題來讓學(xué)生注意到下載圖片的格式等一系列參數(shù)。支架性問題在信息技術(shù)教學(xué)中的作用是非常明顯的。通過提供支架性問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生理解信息技術(shù)的核心概念，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)如何解決實(shí)際問題。

（三）合作性，共享智慧火花

合作性問題是問題式教學(xué)的最后一個(gè)組成部分，它旨在通過學(xué)生之間的合作來共享智慧和知識(shí)。在合作性問題中，學(xué)生可以共同分享問題的解決方案，互相交流和交換思路，共同探討解決問題的不同方法。合作性問題不僅可以促進(jìn)學(xué)生的合作能力，而且可以促進(jìn)他們的交流能力有效提升。

例如在《下載網(wǎng)頁》這一節(jié)中，教師首先向?qū)W生介紹下載網(wǎng)頁的基本概念和步驟，包括打開瀏覽器、找到目標(biāo)網(wǎng)頁、保存網(wǎng)頁等。然后，將學(xué)生分成小組，每組兩到三人，給每組分配一個(gè)目標(biāo)網(wǎng)頁，并讓他們開始嘗試下載。如果有學(xué)生遇到問題，可以請他詢問其他組內(nèi)成員的意見，這樣學(xué)生就會(huì)根據(jù)流程步驟，相互之間將如何搜索網(wǎng)頁、從哪里獲取下載鏈接等一系列問題在組內(nèi)提出，其他同學(xué)則會(huì)為其解答：“點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇目標(biāo)另存為，即可選擇位置保存網(wǎng)頁。”在學(xué)生互相協(xié)助的過程中，老師可以隨時(shí)提供幫助和指導(dǎo)。如果有一組解決了問題，可以鼓勵(lì)他們分享他們的經(jīng)驗(yàn)和方法，以幫助其他組也能成功下載網(wǎng)頁。

三、項(xiàng)目式，指導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)作

（一）基于知識(shí)需求，確立主題

首先，基于知識(shí)需求確立項(xiàng)目主題是開展項(xiàng)目式教學(xué)的第一步。在這一步中，教師要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)需求確立項(xiàng)目的主題，主題可以是信息技術(shù)課程的知識(shí)點(diǎn)，也可以是相關(guān)的實(shí)際需求。通過確立項(xiàng)目主題，學(xué)生可以充分理解知識(shí)點(diǎn)，并能夠在完成項(xiàng)目作品的過程中落實(shí)所學(xué)知識(shí)。

例如在《網(wǎng)絡(luò)文明小公民》這一節(jié)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與計(jì)算機(jī)病毒相關(guān)的知識(shí)，教師首先要基于學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)病毒概念、特點(diǎn)等知識(shí)需求明確學(xué)習(xí)目標(biāo)為掌握計(jì)算機(jī)病毒的定義、分類、傳播方式等知識(shí)，并了解如何防范和處理計(jì)算機(jī)病毒。接著教師讓學(xué)生自主在課下收集和整理與計(jì)算機(jī)病毒相關(guān)的資料和信息，例如圖書、文獻(xiàn)、網(wǎng)站等，在課上教師讓學(xué)生開展計(jì)算機(jī)病毒的防控實(shí)驗(yàn)，如使用防病毒軟件查殺病毒、使用虛擬機(jī)測試病毒傳播等。最后讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析，撰寫項(xiàng)目報(bào)告，總結(jié)計(jì)算機(jī)病毒的概念、特點(diǎn)、傳播途徑和防治措施，并提出自己的思考和建議，這樣就完成了一整個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的流程。主題的確立是項(xiàng)目式教學(xué)的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵，通過對(duì)學(xué)生的知識(shí)需求進(jìn)行評(píng)估和分析，教師可以確定項(xiàng)目的主題，從而使課程更加有針對(duì)性。反之如果主題不能滿足學(xué)生的知識(shí)需求，那么項(xiàng)目式教學(xué)的開展也會(huì)徒勞無功，為此教師應(yīng)當(dāng)在日常教學(xué)中仔細(xì)觀察學(xué)生的知識(shí)弱項(xiàng)，明確知識(shí)需求。

（二）應(yīng)用技術(shù)工具，完成作品

應(yīng)用技術(shù)工具完成項(xiàng)目作品是項(xiàng)目式教學(xué)法的核心。在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生需要使用各種技術(shù)工具，例如編程語言、圖形設(shè)計(jì)工具、數(shù)據(jù)分析工具等，完成所確立的項(xiàng)目主題。在完成項(xiàng)目作品的過程中，學(xué)生可以鍛煉自己的技能，增長自身的知識(shí)和能力。

例如在《下載和安裝軟件》這一節(jié)中，學(xué)生要了解如何進(jìn)行軟件下載，此時(shí)教師就可以讓學(xué)生應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下載工具，教師首先要選擇一個(gè)可靠的下載平臺(tái)，例如官方網(wǎng)站、微軟應(yīng)用商店、天空軟件下載網(wǎng)站等，在此步驟中需告知學(xué)生官方網(wǎng)站是最可靠的下載途徑，接著引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)應(yīng)的技術(shù)平臺(tái)中確定要下載和安裝的軟件名稱和版本號(hào)，并確認(rèn)軟件支持的操作系統(tǒng)，再點(diǎn)擊下載按鈕進(jìn)行下載。下載完成后，通常情況下，雙擊安裝程序圖標(biāo)即可開始安裝。在安裝過程中，可以選擇安裝路徑、語言等選項(xiàng)，根據(jù)需要進(jìn)行選擇。安裝完成后，打開安裝目錄，查看軟件是否正常運(yùn)行。如果出現(xiàn)問題，可以嘗試重新安裝或查找解決方法。這樣就實(shí)現(xiàn)了讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺(tái)開展信息技術(shù)學(xué)習(xí)的過程。項(xiàng)目式教學(xué)在教學(xué)過程中把重點(diǎn)放在學(xué)生的實(shí)際行動(dòng)上，為了完成項(xiàng)目作品，學(xué)生必須使用技術(shù)工具，進(jìn)行各種應(yīng)用技能的實(shí)踐，從而加深對(duì)技術(shù)的理解和掌握。

（三）分析測試數(shù)據(jù)，科學(xué)調(diào)整

項(xiàng)目式教學(xué)最后一個(gè)環(huán)節(jié)是分析測試數(shù)據(jù)，科學(xué)調(diào)整。這一環(huán)節(jié)需要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能，以科學(xué)的方法分析測試數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)際，對(duì)項(xiàng)目作品進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。只有經(jīng)過正確的調(diào)整和教師的檢驗(yàn)，才能保證學(xué)生按照正確的思路吸收知識(shí)，從而保證項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的有效性。

例如在《下載歌曲》這一節(jié)中，教師首先告知學(xué)生要明確要分析的是哪些方面，例如歌曲的格式、大小、音質(zhì)等，然后讓學(xué)生從不同的下載途徑上下載幾個(gè)同樣的歌曲樣本，并將它們放在同一個(gè)文件夾中。接著讓學(xué)生在文件夾中右鍵單擊歌曲文件，選擇“屬性”或“詳情”等選項(xiàng)，查看歌曲的格式、大小、比特率等屬性信息。最后讓學(xué)生比較不同來源的歌曲文件屬性信息，發(fā)現(xiàn)它們之間的差異和聯(lián)系。并幫助學(xué)生解釋不同格式、大小、比特率等屬性信息之間的關(guān)系。通過這樣的分析學(xué)生就能夠針對(duì)學(xué)生的下載行為進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整。項(xiàng)目式教學(xué)要求學(xué)生對(duì)項(xiàng)目作品進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，通過分析數(shù)據(jù)，提出合理的調(diào)整方案，通過模擬數(shù)據(jù)或真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，學(xué)生有效了解項(xiàng)目作品的效果和性能。

STEAM 理念從多學(xué)科融合的角度出發(fā)，為促進(jìn)學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)提供了有效途徑和方法。未來期待有更多學(xué)者能夠從STEAM 理念中探索出更切實(shí)可行的教學(xué)方法，促進(jìn)信息技術(shù)教學(xué)模式的革新。