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STEAM教育视角下中小学信息技术教学的改进
摘 要：当前,中小学开设信息技术课程的必要性受到质疑,亟须从新的视角审视教学并作出改进.近几年,STEAM教育受到广泛关注,从STEAM教育视角看中小学信息技术教学,提出五个方面的改进：以跨学科理念进行知识整合,以前沿性技术激发学习热情,以生活型情境打造生动课堂,以项目式实践提升综合能力,以个性化作品彰显创新精神.
关键词：STEAM教育；信息技术；信息技术教学
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2018）11-0075-02
收稿日期：2018-09-12
基金项目：2017年江苏省现代教育技术研究立项项目“基于‘工匠精神’的大学生STEAM创新教育研究”（2017-R-55866）研究成果
作者简介：陆永来（1971-）,男,南通师范高等专科学校现代教育技术中心副教授,研究方向为现代教育技术.
当前,信息技术已经融入我们的日常生活,电脑、网络走进了普通家庭,社会信息化程度越来越高,云计算、大数据、人工智能等新技术正在开启着新的信息时代.信息社会的耳濡目染,信息时代的潜移默化,推动着学生信息技术水平的自然上升,常规的信息技术教学渐渐失去吸引力.而随着信息技术发展的日益成熟,软硬件操作更为傻瓜化、智能化与人性化,技术门槛越来越低,信息技术的教学需求相应减少.在这种情况下,中小学开设信息技术课程的必要性受到质疑,亟须我们与时俱进,从新的视角审视当前的教学并作出改进.
近几年,源自美国的STEAM教育在我国渐成风尚,受到教育界的广泛关注.STEAM由Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Art（艺术）、Mathematics（数学）五个英文单词的首字母组合而成,STEAM教育就是集科学、技术、工程、艺术、数学于一体的教育.STEAM 教育不仅仅是提倡上述五个学科知识的学习,更是一种新的教育理念和教学方式.STEAM教育的核心理念是跨学科融合,是通过知识的情景化,让学生综合运用多学科知识,创造性地解决实际问题.华东师范大学任友群教授认为,“STEAM 教育给了我们一个非常好的课程改革视角,但关键是要将这种方法论融入教学实践.”［1］
1以跨学科理念进行知识整合
跨学科是STEAM教育最重要的核心特征,在STEAM教育中,“不再将重点放在某个特定学科或者过于关注学科界限,而是将重心放在特定问题上,强调利用科学、技术、工程或数学等学科相互关联的知识解决问题.”［2］传统的教学是分科的,易于知识的传授和深入学习,但单个学科的知识处于“孤岛”状态,学生并不理解该学科与其他学科知识之间的关系,知识的综合运用也就无从谈起.而跨学科更符合人们自然的思考问题的方式,在解决复杂问题的过程中促进多个学科知识的交融与渗透.
在中小学信息技术的教学过程中,也应当打破学科界限,挖掘其他学科的资源,注重知识的整合学习与运用.如动画制作的教学,众所周知,动画是技术的产物,但技术只是一种实现手段或者说仅仅是一个方面,如果在FLASH等动画制作软件的教学中,只关注技术本身,不注重作品中人文、艺术等学科知识的整合运用,那制作出来的动画作品必定是没有生命力和表现力的.只有人文、艺术、技术等学科知识的完美结合,才能做出好的作品.不只是动画,其他多媒体软件的教学也是如此.当然,学科内部的知识整合也非常必要,例如网页设计的教学,涉及到服务器端与客户端、动态与静态、标记语言与脚本语言等,这就需要我们整合对应的几种网页制作软件的知识,理解它们的不同用途和相互配合制作网站的关系.
对于信息技术与课程整合已司空见惯,这充分说明了信息技术具有跨学科的“基因”.反过来,将信息技术作为学习对象,以学生理解和掌握特定的信息技术知识与技能为目的,教学过程中运用其他学科的知识,也应习以为常.
2以前沿性技术激发学习热情
事实上,STEAM教育的探索多始于信息技术课程,这是由于信息技术的教学内容很容易和STEAM教育相契合,比如编程类、媒体制作类工具在中小学STEAM教育中的广泛应用就是以信息技术课为平台［3］.现在信息技术学科范围内一些前沿性的技术,如3D打印、创意编程等内容,反而是以STEAM教育的名义在中小学出现.
只要条件允许,可以选取App Inventor手机编程、Scratch创意编程、机器人、3D打印、物联网、人工智能、虚拟现实等信息技术的前沿内容,将其纳入教学.例如,为使学生理解软硬件如何配合工作,将Arduino开源电路板与电脑、手机、传感器或其他的一些电子元件相连接,在其编程环境编写程序实现其与电脑软硬件的通讯、与手机交互、感知周围环境进而对物体运动进行控制等功能.这种“软硬兼施”、手脑并用的教学内容,不仅能激发学生的学习热情,更能使他们的动手能力和思维能力都得到发展和提高.
目前的信息技术课教学,基本以办公自动化、多媒体或是网络等应用类的软件为主,且小学、中学的内容多有重叠,没有明显的层次.软件操作及浅层次的应用教学简单,学校不再花费额外的成本,教师上课不费什么心思,但对学生而言缺乏足够的吸引力,对他们思维能力的促进作用也比较有限.“教什么”永远比“怎么教”更重要,只有引入“源头活水”,构建具有时代特征的教学内容,才能激发学生的学习热情,信息技术课程才能绽放持续的生命力.
3以生活型情境打造生动课堂
情境是STEAM 教育重要而有意义的组成部分,学习受具体情境的影响,情境不同,学习也不同,只有当学习镶嵌在运用该知识的情境之中,有意义的学习才可能发生.STEAM教育不是教授学生孤立、抽象的学科知识,而强调把知识还原于丰富的生活,结合生活中有趣、挑战的问题,通过学生的问题解决完成教学.［3］
信息技术的一些概念、理论较为抽象,教学时可以联系学生的现实生活,从中发现、挖掘学习情境资源,以帮助学生理解.例如,程序设计中“插入排序”的算法思想较为抽象,如果教学时能帮助学生回忆或演示生活中玩纸牌时插牌的方法：从第二张牌开始,将新摸的牌与手中已经排好顺序的牌逐个比较,确定要插入的位置,重复这个过程直到所有的牌都摸完为止,那么这个算法就很容易理解了.另外,我们还可以创设信息技术的生活应用情境,例如在FLASH的教学中,设计制作“白蛇传”的动画短片,将运动补间、形状补间、引导线等动画制作技术分别应用于断桥相会、端午变形、大战法海等故事情境中.
信息技术教学中生活型情境的运用,实现了学生知识与生活的双向互动：一方面可以利用学生的生活经验实现对新知识的有效建构,另一方面又可以引导学生将所学的信息技术应用到生活中去,真正体现了“知识来源于生活,应用于生活”.打造信息技术生动课堂,不能只有程序操作、人机对话,而生活型情境的运用,不仅营造了互动的教学氛围,赋予了课堂更多的生活情趣,而且让学生感受到信息技术是现实有用的,懂得了知识的价值所在,从而形成更好的求知心理.
4以项目式实践提升综合能力
STEAM教育提供项目式的课程,将科学、技术、工程、艺术和数学等知识蕴含于一个个具有现实意义的项目当中,通过项目串联学科知识；“STEAM 课程的特色是——让学习者自己动手完成他们感兴趣的项目或是在生活中完成他们需要解决的问题.”［4］可以说,项目化已成为STEAM 教育的一个典型特征.
项目式实践同样可以出现在信息技术的教学中,例如,设计以“南通市区旅游攻略APP”为主题的项目,全班共同完成,横跨课内外,贯穿整个App Inventor的教学.手机APP易于传播,学生想到项目完成后,可以将自己参与的、与所在城市相关的APP推荐给他人,因而对此项目充满兴趣.整个项目的规划和管理都由学生负责,班级学生根据特长被编成了几个小组,分工负责方案设计、实地调研、资料搜集,制作美化、评价推广等任务.课堂时间教师除了进行APP Inventor中组件、行为、代码块等内容的教学以外,还要及时了解项目的进展,解决出现的问题.由于每位学生都能在项目实施中找到“存在感”,因而他们的课堂学习都特别认真.学生通过该项目的实践,不仅促进了原本相对分散的知识与技能的整合,拓展了人文素养,而且充分领略了探究的乐趣,锻炼提升了实践能力、合作能力以及理解、分析与解决问题的综合能力.
众所周知,任务驱动是信息技术教学中经常采用的方法,但项目比任务更复杂、更综合、更整体.如果以任务驱动进行知识“点”的教学,以项目实践涵盖知识“面”的运用,点面结合,知能并重,信息技术教学将会变得更为立体丰满.
5以个性化作品彰显创新精神
“以产品作为学习结果,是STEAM 教育的另一大特色,也是整合多学科学习与评价的切入点.”［5］STEAM教育支持学生以学科整合的方式认识世界,以综合创新的形式改造世界,要求学习产出环节包含产品,在产品及设计过程中蕴积涵育创新精神.STEAM教育中,创新体现在学生的空间想象力、提出新观点、生动的视觉、手眼协调和操作能力、制作和解释模型的能力、高度发展的审美和艺术的敏锐性多方面［6］.
相应于STEAM产品,信息技术作品是学生习得知识外显、学习结果外化的集中体现,要鼓励作品的原创性和个性化,引导学生去创新创造.例如,要求学生制作成语PPT演示,有较大的开放性.大多数学生的选题是一个成语故事,但也有少数学生选择的是如表现四季特点或是包含动物名称的一组成语.其实,这种异于常规的选题就是创意,创意是创新的基础,是创新的行为潜能,不仅不能打压,而且应当保护.作品没有标准答案,应当提倡学生创新,体现鲜明的个性特征,精彩纷呈的画面内容、生动形象的动画演示、风格独特的自制主题、别具一格的版面设计,方便快捷的内容导航等,都可以是创新点.作品展示时,学生在课堂上使用PPT解释成语,那些个性化较强的PPT配合学生神采飞扬地演讲,让全班耳目一新,学生获得极大的成就感,这也促使他们在今后的作品中有更多的创新呈现.
个性化作品释放了学生的自由天性,体现了学生的独特价值,彰显了学生的创新精神.要尽可能减少对作品的限制,让学生有更多的发挥空间；要允许学生作品的标新立异,鼓励在作品中体现技术与方法的创新；在作品评价时要尊重学生的创意和想法,宽容看待创新中存在的不足,充分肯定学生的创新点,这样才能更好地发挥评价的激励与导向作用.
教学观念、内容、环境、方法、评价等方面是信息技术教学改进的着力点,STEAM教育为中小学教育开启了一扇新的窗口.他山之石,可以攻玉,要深入挖掘STEAM教育的丰富内涵,改进信息技术教学,更好地体现中小学信息技术课程的价值.
参考文献：
［1］金凯,吴旻瑜.关于中国科技教育的对话：以STEAM教育提升中国科技创新的“耐力”［N］.21世纪经济报道,2016-01-15（007）.
［2］余胜泉,胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式［J］.开放教育研究,2015,21（4）：13-22.
［3］搜狐教育《智见》.STEAM教育在中国,哪些中小学在探索？［EB/OL］.http://www.sohu.com/a/127944462-484992,2017-03-06.
［4］李小涛,高海燕,邹佳人,等. “互联网+”背景下的STEAM教育到创客教育之变迁——从基于项目的学习到创新能力的培养［J］.远程教育杂志,2016,34（1）：28-36.
［5］林静.STEAM 教育如何对接核心素养［J］.师资建设,2017（3）：50-51.
［6］师保国,高云峰,马玉赫.STEAM教育对学生创新素养的影响及其实施策略［J］.中国电化教育,2017(4):75-79.
（编辑：钟艳芬）
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