STEAM教育理念在初中信息科技教學中的運用

摘要：STEAM是融合了科學、技術、工程、藝術和數學五個領域而開展的教學方式，是一種跨學科的融合教學，一般在項目化學習中運用。本文梳理了STEAM教育理念下初中信息科技教學活動的設計原則和框架，并以蘇科版信息科技七年級下冊第七單元“跨學科主題學習——絲綢之路”課程教學為例，分別從分析學生先驗知識，激發學習興趣；設計學習項目主題，探索學科知識；開發創建數字內容，解釋技術應用；實施網絡分享推廣，延伸課堂邊界；評價項目完成情況，做好教學總結等五個環節，探索了STEAM教育理念在初中信息科技教學中的運用策略。

關鍵詞：STEAM教育；信息科技；應用策略

2022年發布的《義務教育信息科技課程標準》提出，明確學科核心素養內涵，聚焦對學生信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任的培養。這種新的教育理念，與STEAM教育方向不謀而合。STEAM教育融合了科學、技術、工程、藝術和數學五個領域，旨在通過跨學科的方式培養學生的綜合能力。面對新的教育要求和社會發展需求，探討如何將STEAM教育理念融入初中信息科技課程的教學中，成為一個值得研究的課題。

一、STEAM教育理念下初中信息科技教學活動設計原則

STEAM教育模式源自美國心理學家霍華德·加德納于20世紀80年代提出的多元智能理論，隨著21世紀教育需求的演變，逐漸發展成為支持學生在真實世界情境中通過項目學習實踐、探索和創新的教育模式[1]。多元智能理論認為，每個人在不同的智能領域都有其獨特的潛能，教育應促進這些潛能的全面發展。

STEAM教育理念的首要原則是跨學科原則，強調知識與技能在多個學科間的綜合，主張通過綜合學習項目實踐，引導學生發現問題，讓學生運用來自不同學科的知識、方法解決問題，從而深化學生對科技與現實世界聯系的理解。在初中信息科技教學實踐中，這意味著教師需要在為學生設計的學習任務中融入合適的情景，以便于學生帶入角色，在模擬的生活情境中應用信息科技知識。

STEAM教育理念的第二大設計原則是情境性原則。信息科技不是一門“副科”，它是信息時代學生必備的基礎能力。情境性原則認為，學習應根植于真實或接近真實的情境中，其恰好為信息科技教學與生活情境融合提供理論基礎，促進二者的雙向互動，切實體現了“知識來源于生活、應用于生活”的經典教育理念。學習是師生之間、生生之間共同協作完成的，不是單獨的個體行為。協作性原則體現在鼓勵這種個體間的互動與合作，主張遵循“組內異質、組間同質”的原則進行分組合作，實現組內成員技能和知識的互補。正如美國心理學家林格倫的研究觀點，“學生之間的對話和交流有助于優勢互補”。

最后，多元化原則要求教育評價不應單一化，不能只關注“結果性評價”，而應采用多維度、多樣化的評價方式，從教學的起點進行到終點，從而全面反映、評估學生的學習進展。

二、STEAM教育理念下初中信息科技教學活動設計框架

ADDIE模型包含分析（Analysis）、設計（Design）、開發（Development）、實施（Implementation）和評估（Evaluation）五個階段。ADDIE模型的核心優勢在于其迭代循環的特性，允許教育者在任何階段回顧和修改，以完善教學策略，優化學習成果[2]。在此基礎上，“5E教學流程”，即激發（Engage）、探索（Explore）、解釋（Explain）、延伸（Elaborate）和評價（Evaluate），進一步強化了教學設計中以學生為中心的理念，將問題置于活動核心，鼓勵學生通過探索和實踐發現知識，促進深層學習[3]。

融合STEAM理念，在初中信息科技教學活動設計框架中，可以采用ADDIE模型和“5E教學流程”作為基礎架構，對蘇科版信息科技七年級下冊第七單元“跨學科主題學習——絲綢之路”進行教學設計。首先，教師分析（Analysis）學生的先驗知識和學習需求，設計一個以“絲綢之路”為主題的跨學科綜合探究項目，明確STEAM理念下的教學目標。在設計（Design）階段，讓學生圍繞“絲綢之路”的主題，綜合利用歷史、地理、文學、藝術等多學科知識，計劃制作數字作品。開發（Development）階段，讓學生動手創建數字內容，如制作一段視頻Vlog、撰寫一篇專題報道或公眾號文章。在實施（Implementation）階段，鼓勵學生通過網絡平臺分享并推廣自己的小組項目成果，實踐應用信息技術在互聯網進行跨文化交流。最后，在評價（Evaluation）階段，教師基于STEAM教育理念，對學生的項目完成情況進行評價，綜合反映其對科學（S）、技術（T）、工程（E）、藝術（A）和數學（M）的綜合應用情況。在此基礎上，教師鼓勵學生對整個學習過程進行反思，以實現對項目成果的持續改進和學生能力的持續提升。

三、STEAM教育理念在初中信息科技教學中的運用策略

（一）A——分析學生先驗知識，激發學習興趣

在STEAM教育理念指導下，基于ADDIE模型，對“跨學科主題學習——絲綢之路”這一單元進行教學內容的分析時，首要任務是探索學生的先驗知識與學習興趣。初中一年級學生在信息科技學科方面的基礎知識多集中于基本計算機操作、簡單的信息處理以及互聯網使用等，尚缺乏對跨學科應用這一類知識的深入了解和實踐經驗。針對這一單元，學生可能對相關的歷史背景和文化價值已經有了基礎的了解，但在如何通過信息科技手段深入探索和創作表達這一主題方面，其能力仍有待提升。

基于此，教學目標設計應圍繞提高學生的跨學科整合能力和數字素養，體現“5E教學流程”中的“Engage”，激發學生對于絲綢之路文化的探索興趣，具體目標如下：

科學（Science）：掌握絲綢之路沿線國家地區的自然環境特點，了解絲綢之路對古代與現代科學發展的貢獻。

技術（Technology）：運用數字地圖、在線協作平臺等信息技術工具，進行絲綢之路相關資料的搜集、整理與展示。

工程（Engineering）：設計并實現一個展示絲綢之路文化的數字作品，不限形式，可以設計網頁、剪輯視頻、撰寫文章或制作互動多媒體作品。

藝術（Arts）：通過藝術創作深入探索絲綢之路的文化藝術遺產，包括但不限于繪畫、音樂、舞蹈、詩歌創作等形式的表達。

數學（Mathematics）：分析古今絲綢之路的貿易模式和經濟影響，利用數學模型解釋絲綢之路對古代經濟的貢獻，以及“一帶一路”（“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”）通過依靠中國與有關國家既有的雙多邊機制，對當今中國經濟、世界經濟的影響。

通過上述目標的設定，教師將引導學生深入了解絲綢之路的多維度知識，培養學生綜合運用科學、技術、工程、藝術及數學知識解決問題的能力，同時促進學生的全面發展。基于此目標設定，在教學實踐中，特別強調對信息技術的應用，不僅使學生能夠更有效地搜集和處理與絲綢之路相關的信息，還能通過創新的方式展示其學習成果，從而達到提升學生跨學科學習能力，培養其數字素養的目的。

（二）D——設計學習項目主題，探索學科知識

教師采用STEAM教育理念引導學生設計小組項目主題，關鍵在于促進學生從科學、技術、工程、藝術及數學五個維度綜合探索絲綢之路的豐富知識。教師可以首先提出一個開放式的問題：“絲綢之路如何連接古今東西，影響我們的生活與學習？”隨后，引導學生從教材提供的廣泛主題中選擇或者創造一個自己的項目主題開展小組討論。教師可以為學生推薦幾個項目主題，如“與絲綢之路有關的歷史人物及其貢獻”“絲綢之路的地理探索與環境影響”“絲綢之路的藝術遺產與文化交流”“從絲綢之路到‘一帶一路’的科技與經濟轉變”等。

科學方面，教師可以鼓勵學生研究絲綢之路的自然科學知識，讓學生利用互聯網自主搜集資料，研究沿線的自然地理和生態環境變化。技術維度，指導學生利用GIS軟件，探索絲綢之路的路線。工程視角下，引導學生探索當代信息技術的應用技巧，以便學生更好地完成項目制作并對其成果進行宣傳推廣。藝術方面，鼓勵學生發掘絲綢之路上的文化藝術，通過制作影片、繪畫或音樂作品來表達絲綢之路的藝術之美。在數學領域，則可以引導學生探討絲綢之路上的貿易模式，讓學生通過統計分析了解其對經濟的影響。通過以上教學實踐，引導學生圍繞絲綢之路這一主題探索（Explore）各學科知識，切實貫徹STEAM教育理念。

（三）D——開發創建數字內容，解釋技術應用

在學習項目內容開發階段，教師融合STEAM教育理念，深化學生對信息技術的理解，指導學生的應用實踐。在學生開發數字內容的過程中，教師可以為學生提供針對性的指導。以“絲綢之路”的短片制作項目為例，教師可以先介紹視頻編輯軟件的基本使用方法，教授剪輯技巧、音頻處理方法、視覺效果添加步驟等，隨后引導該項目組學生圍繞自己選定的主題，即“絲綢之路上的重要歷史事件——‘張騫出使西域’”，收集歷史資料、搜索圖頻素材、編寫視頻腳本、選擇合適的背景音樂。接著，學生開始制作短片。在此過程中，教師可以為學生提供適時的技術指導，幫助學生優化短片的最終呈現效果。

在教學過程中，教師應采取示范與實踐相結合的方式，示范教授技術概念和操作方法并做好解釋（Explain）工作，鼓勵引導學生進行實踐應用，并對學生的操作進行觀察指導。在這一過程中，學生不僅能夠學習信息技術知識，還能將信息科技學科的知識與文化、藝術、歷史等學科融會貫通，從而生成跨學科素養，提高綜合實踐能力。

（四）I——實施網絡分享推廣，延伸課堂邊界

實施網絡分享推廣，延伸課堂邊界，是實現STEAM教育理念在信息科技教學中有效應用的關鍵步驟。此環節旨在讓學生通過互聯網平臺，分享自己關于絲綢之路的學習成果，從而達到擴大學習影響、促進跨文化交流的目的。教師可以介紹和演示如何使用不同的網絡平臺，對跨學科主題學習項目的項目成果進行展示，從而將其盡可能地推廣給更多的受眾用戶。教師需要為學生介紹學校網站、社交媒體、博客，以及各類視頻分享平臺，鼓勵學生在這些平臺上發布內容。接著，針對學生制作的數字內容，如文化藝術視頻、專題報道、公眾號文章、歷史人物訪談、項目報告等，教師指導學生如何撰寫適合網絡發布的文字介紹，如何選擇合適的標簽和關鍵詞以提高瀏覽量或點擊率，以及如何與觀眾互動。

在教學引導過程中，教師應著重強調網絡安全和數字素養的重要性，確保學生在分享過程中保護個人信息，遵守網絡禮儀，并能夠鑒別和應對可能遇到的不良信息。在實施網絡分享推廣的過程中，學生不僅能夠將自己對絲綢之路的理解和探索與更廣泛的受眾分享，還有機會接觸到來自不同文化背景的觀點反饋，這將極大地豐富學生的學習體驗，有效延伸（Elaborate）課堂邊界。

（五）E——評價項目完成情況，做好教學總結

在“絲綢之路”學習項目的數字作品開發制作完成后，對各組項目成果進行評價（Evaluation），以及對項目學習做好教學總結至關重要。它不僅能反映學生在STEAM教育理念下的學習成果，還能為教師今后的教學提供寶貴的反饋經驗。在評價過程中，教師應采取多元化的評價策略，從科學、技術、工程、藝術和數學（STEAM）等各個維度全面審視學生的項目成果。評價內容應包括學生對絲綢之路相關知識的理解與應用、對技術技能的掌握、創意思維的展現、團隊合作與溝通能力等。

教師在進行教學評價時，應首先向學生明確展示評價標準和期望目標，然后觀察記錄學生在項目制作和展示過程中的表現，最后提供具體、建設性的反饋意見。評價不應僅聚焦于學生的最終產品，也應關注學生在項目實施過程中的學習態度、參與程度，以及遇到困難與挑戰時的解決策略。教師還應鼓勵學生之間進行互助互評，通過設計互評表格引導學生以客觀、公正的態度評價同伴的項目，并鼓勵學生在評價過程中提供具體的建議和鼓勵的話語，以促進學生之間的正向交流。通過互評，學生能夠從同伴的項目中學習不同的知識技能，同時也能反思自己的項目，這種評價方式有助于建立互助式學習環境，提高學生的學習興趣和主觀能動性。

四、結束語

在STEAM教育理念指導下，初中信息科技教學活動的設計與實施展現出跨學科整合、創新思維與實踐操作的深度融合等特征。從分析學生先驗知識，激發學生學習興趣，到設計和開發具體的學習項目，再到通過網絡平臺的分享推廣，最后到對整個學習過程的評價反思，每一步都體現了STEAM教育對學生跨學科綜合能力培養的重視。這種教學模式不僅延伸了課堂邊界，還為學生提供了一個從多維度探索知識、解決問題的廣闊舞臺，促進了學生在科學、技術、工程、藝術和數學領域綜合素養的提升。

作者單位：佟亮 江蘇師范大學附屬實驗學校

參考文獻

[1]李學梅.STEAM教育理念下的信息技術教學設計及實踐研究[J].教育觀察，2023，12（35）：103-106.

[2]丁紅.STEAM教學模式在初中信息技術教學中的應用[J].教育界，2023，（30）：17-19.

[3]陳文銳.STEAM教學模式在初中信息技術教學中的應用[J].中學科技，2023，（15）：11-14.