STEM理念下信息科技課程項目式學習研究

[摘 要] STEM教育理念的獨特之處在于以學生為中心點，加入小組探討等模式，培養學生的創新思維、動手能力和創造力。將STEM教育理念應用于中小學信息科技課程教學中可以有效改善當下信息科技課程面臨的困境，增強學生對于信息科技課程的興趣與了解，并幫助教師有效實現教學目標。本文從當前信息科技教育存在的問題以及STEM教育理念的應用價值、STEM理念下信息科技課程項目式學習模式的構建等多個方面探討STEM教育理念對中小學信息科技課程項目式學習的影響。

[關鍵詞] STEM教育理念；信息科技課程；項目式學習

在當前快速發展的信息科技時代，為培養學生的創新思維、解決問題和團隊合作能力，STEM教育理念下信息科技課程項目式學習日益受到關注。項目式學習是一種以實際問題為導向的學習方式，通過將知識與實踐相結合，激發學生的興趣和積極性。然而，在實施項目式學習過程中仍存在一些挑戰和問題，如教師角色轉變、資源支持和評價方式等。本研究旨在探討STEM教育理念下信息科技課程項目式學習的有效性，并從教師、學生和社會等多個角度進行分析和評估，進而形成更加符合當下時代發展的信息科技課程的教學方式。

一、當前信息科技教育存在的問題

（一）教學條件不能充分滿足信息科技課程的要求

隨著科技的迅猛發展，信息科技領域需要持續更新教育方法以及資源來保持與時俱進。然而，許多學校和教育機構在這方面存在明顯的匱乏。一方面人們普遍認為，有效的教學需要具備高素質、專業化的師資隊伍。然而，在信息科技領域中卻很難找到這樣一支隊伍。許多教師缺乏對新興技術和工具的了解，并且在將其應用于課堂上時感到局限。學生可能缺乏必要的培訓或及時更新自己的知識儲備以適應快速發展變化的需求。這導致了師生之間知識傳授效果不佳、學生未能充分發揮潛力等問題。另一方面教學環境也是一個制約因素。如今，信息科技已經成為現代社會不可或缺的一部分，但并非所有學校都能提供足夠先進和完善的設施以及資源來支持信息科技課程。

在當前信息科技課程存在的問題中，師資與教學環境與當下課程要求之間的不符合是一個迫切需要解決和改進的挑戰。

（二）中小學信息科技課程教學限制較多

由于對教學內容的過度限制，中小學信息科技課程未能充分滿足學生的需求和應用場景，導致一系列問題。首先，過多地限制教學內容使得信息科技課程無法跟上快速發展的行業趨勢。隨著科技迅猛發展，新興領域和工具層出不窮。然而，在傳統教材框架下，許多最新科技往往被忽視或無法及時納入教學計劃中。這種局限性使得學生在接觸真實世界時缺乏必要的準備和知識儲備。其次，在過度限制教學內容的情況下，信息科技課程缺乏靈活性和個性化教育。每名學生都有自己獨特的興趣、潛力和優勢領域。然而，某些情況下，由于固定化、標準化的課程設置與評估形式，并不能滿足學生個體化的需求。這種一刀切的教學方式剝奪了學生在信息科技領域發展、探索和創新的機會。此外，過多地限制教學內容也導致信息科技課程的應用性不強。信息科技是一門實踐性非常強的學科，只有通過實際操作和項目實戰才能真正理解和掌握相關知識與技能。

為了推動信息科技教育的進一步發展，教師需要采取相應措施來調整教育策略，并充分重視靈活性、個性化以及應用性等方面的要求，從而更好地滿足學生對信息科技教育的需求，并使其更好地適應未來社會和職業發展的挑戰。

（三）課程互動性不高學生注意力易分散

在當前信息科技課程中存在一個突出問題，即課程互動性不高導致學生的注意力容易分散。這一問題的產生可能與教學設計、教師授課方式以及學生自身等因素有關。首先，教學設計方面的問題可能是造成課程互動性不高的主要原因之一。一些信息科技課程過于注重理論知識的傳授而忽視實踐環節和個體差異化需求，使得學生無法積極參與到課堂互動中。其次，在教師授課方式上，缺乏靈活多樣的交流形式和互動平臺也是制約互動性發展的重要原因。最后，個體差異化需求也是導致注意力分散現象產生的重要原因。每名學生都具有自己獨特的興趣愛好、認知方式和學習習慣，在一個相對單一且缺乏個性化定制服務的信息科技課堂上，學生難以找到自己的學習動力和價值感，從而導致注意力容易分散。

二、STEM教育理念的應用價值

STEM教育理念起源于美國，它將科學、技術、工程和數學這四個要素有機地結合在一起，注重培養學生與現實世界的聯系，并鼓勵學生通過動手實踐來完成自己感興趣并且且與日常生活密切相關的項目。

STEM教育能夠培養學生對實際問題的探索精神和創新思維。通過將科學、技術、工程和數學融合在一起，可以激發學生對真實世界中復雜問題的興趣，并鍛煉學生尋找解決方案的能力。STEM教育還可以促進團隊合作和溝通技巧的發展。在STEM項目中，學生需要與同伴共同合作解決問題，這有助于培養學生良好的團隊合作意識以及有效的溝通技巧。與此同時，STEM教育對社會和經濟發展也具有重要影響。由于科學、技術、工程和數學等領域的迅速發展，對擁有STEM教育背景的人才需求日益增加STEM教育理念的應用價值與重要性不僅體現在個人成長方面，還涉及社會和經濟層面。

三、STEM理念下信息科技課程項目式學習模式構建

（一）項目式學習的含義

項目式學習是一種基于實踐和任務驅動的教學方法，它強調學生通過參與真實世界問題的解決和創造性項目的開展來獲得知識和技能。相比傳統的課堂講授模式，項目式學習更加關注學生自主性、合作性和實踐性的學習體驗。項目式學習鼓勵學生主動參與解決現實世界中復雜問題的過程。通過選擇并研究一個具體主題或挑戰，學生可以深入了解相關領域的理論知識，并將其應用于解決真實問題。這種實踐性的學習方式不僅幫助學生建立扎實的專業知識基礎，還培養了學生分析問題、提出解決方案以及團隊協作等重要技能。

項目式學習在教育領域扮演著重要的角色，它不僅拓寬了學生的知識視野和技能，還培養了學生的合作意識、創造力和問題解決的能力。

（二）項目式學習與STEM理念相結合的意義

1.項目式學習可以促使學生將所學知識應用于實際情境中

通過參與各種真實或模擬的項目活動，如，設計一個創新APP或構建一個電子設備原型等，在解決問題的過程中，不僅要運用所掌握的信息科技知識和技能，還需要培養創造性思維、團隊合作、溝通交流等綜合能力。這樣一來，學生可以深入了解信息科技應用領域，并將所學知識融會貫通。

2.項目式學習強調自主性和主動性

在項目中，教師扮演著指導者和支持者的角色，鼓勵學生自主選擇并規劃自己感興趣的研究課題，提供必要的指導和資源支持。這種學習方式可以激發學生的主動學習意愿和自我管理能力，增強學生對于信息科技課程的積極參與度。

3.項目式學習可以培養學生解決問題的能力

在項目中，學生需要面對各種挑戰和困難，并尋找解決方案。通過前期調研、問題分析和實踐操作等過程，學生不僅可以掌握信息科技應用的基本知識和技能，還可以培養批判性思維、邏輯推理和創新思維等關鍵能力。這些能力在信息社會中具有重要意義，并且為將來面對復雜問題提供了堅實的基礎。

4.在STEM理念下進行項目式學習可以促進跨學科融合

信息科技作為一門涉及多個領域的交叉學科，通過開展跨學科項目活動，例如，模擬真實情境下的數據分析或設計一個可持續發展的解決方案等，在整合各個領域知識與技能時加深了對于信息科技的理解和應用。

由此，將項目式學習與STEM理念相結合對于學生學習信息科技課程具有重要意義。通過項目式學習，學生不僅可以將所學知識應用于實際情境中，而且可以培養創造性思維、團隊合作、問題解決和跨學科融合等關鍵能力。因此，在信息科技課程中推行項目式學習是一種值得探索和推廣的教育方法。

（三）STEM理念下項目式學習的實施策略

1.聚焦真實問題

在STEM理念下，信息科技課程的教學應當聚焦真實問題，幫助學生將理論知識與實際問題相結合，培養學生解決現實世界中復雜問題的能力。通過項目式學習，學生能夠參與到真實的場景中，面對具體問題進行調查、分析和解決。同時，學生可以運用信息科技工具和方法進行數據收集、處理和展示，在解決問題的過程中不斷探索和創新。有研究證明，信息科技課程需要針對不同年齡段的學生設計適宜的項目，并根據課程目標確定相關真實問題。在項目開始前，教師可以向學生介紹所選問題背后的現實背景和意義，并引導學生提出相關的研究問題。同時，還可以引入專業領域內的資源和專家的支持來增加項目的真實性。

STEM理念下信息科技課程項目式學習研究要求教師將教學聚焦于真實問題，通過項目化的學習方法引導學生運用信息科技解決現實世界中的復雜問題。

2.以跨學科融合為核心

跨學科融合是指將不同學科領域的知識和理論相結合，以解決現實世界的問題和挑戰。通過將信息科技與其他學科知識進行融合，可以創建一個豐富多樣、綜合性強的課程體驗。STEM理念下信息科技課程旨在培養具備跨領域思維能力和創新意識的人才。通過將不同領域的知識融合到信息科技教育中，可以幫助學生更好地理解和應用所學內容。

此外，跨學科融合還可以促進學科之間的交流和合作。在信息科技課程中引入其他領域的知識和理論，可以使學生更好地理解不同領域之間的聯系和相互依賴性。通過與其他學科教師的合作，可以發現并利用各自學科的優勢，為學生提供更全面、豐富的教育經驗。因此，在STEM理念下進行信息科技課程項目式學習時，利用跨學科融合作為核心策略是非常有效的。

3.增加課程的相關競賽

增加信息科技課程相關競賽，可以為學生提供更多的機會去應用在課堂上所學到的知識和技能。信息科技競賽通常會給出一個具體的問題或挑戰，要求參賽者設計并開發一個解決方案。參與競賽不僅可以激發學生對信息科技領域的興趣，還可以鍛煉他們解決問題和團隊合作的能力，教師在此過程中也能夠發現學生掌握的知識情況，及時調整教學框架。同時，教師還能夠通過信息科技競賽發現學生的需求與興趣學習點，在之后的教學中也能夠更好地為課程找到引入點與開發點。

此外，利用競賽來推動項目式學習還有助于培養學生的創新思維。在競賽中，學生需要面對各種挑戰和限制條件，從而激發他們尋找解決方案的動力。這種創新思維的培養對于信息科技領域的發展至關重要，因為只有不斷推陳出新才能應對快速變化的技術環境。此外，參與競賽還可以提升學生在實踐中運用所學知識的能力。通過競賽項目，學生可以將所學知識應用到實際問題中，并在實踐中不斷調整和完善自己的解決方案。這種實踐經驗不僅有助于加深對信息科技課程內容的理解，還能讓學生更好地掌握相關技能。

增加信息科技課程相關競賽也能使STEM理念與課程項目式學習更加完美地融合，學生通過參與競賽，將有機會應用所學知識、培養創新思維并提高實踐操作能力。這些都與STEM理念下信息科技課程項目式學習研究密切相關，并且有助于提升學生的綜合能力和應對未來技術挑戰的能力。

4.設置課程多元評價

在評價學生信息科學課程中的表現時，傳統的單一評價方式可能無法全面反映學生的知識、能力和潛力。因此，為了更好地衡量學生在信息科學領域的綜合素養，完善信息科學課程多元評價顯得尤為重要。通過引入多元評價方法，可以從不同角度對學生進行全面考察。

在完善信息科學課程多元評價過程中，還需要重視個性化評估。每名學生都有自己獨特的發展軌跡和潛能，在項目式學習中呈現出不同的特點和優勢。因此，針對學生的個性化評估，能夠更好地發現和挖掘他們的潛力，并為其提供適合其個體成長需求的支持和反饋。這種個性化評估不僅能夠幫助學生實現自身的全面發展，也有助于培養信息科技領域的優秀人才。

四、結語

STEM教育以其目標為導向并借助項目式學習模式，在提高學生綜合素質、培養學生解決實際問題的能力方面起到了重要作用。這種基于信息技術課程的項目式學習模式有助于培養學生的跨學科能力，通過STEM教育與項目式學習相結合的方式進行教學，將更加有利于培養創新思維、跨領域合作與創造力等關鍵能力。因此，將STEM教育與項目式學習相結合是一種值得推廣的教育模式，并將為培養社會所需的創新人才做出重要貢獻。

參考文獻：

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[2]陳斯琪.基于STEAM教育的高中信息科技課程教學設計與實踐研究[D].牡丹江：牡丹江師范學院，2022

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（責任編輯：呂研）