摘要：STEM教育具有跨学科性、协作性、实践性、规范性、艺术性等特征，由此，STEM教育理念下的信息技术课程教学，应以学生为中心，分五个步骤进行：一是设计基于真实问题的教学情境，二是提出问题，三是学生进行探究、协作式学习，四是教师引导学生进行知识建构，五是实践解决问题。
关键词：STEM教育；信息技术；教学设计
一、STEM概念
STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）的缩写，是一种融合该四门学科的教育，旨在培养同时具有四门学科知识与能力的复合型人才[1]。其中科学在于认识世界、解释自然界的客观规律；技术和工程则是在尊重自然规律的基础上改造世界、实现与自然的和谐共处、解决社会发展过程中遇到的难题；数学则作为技术与工程学科的基础工具。
二、STEM教育的主要特性
STEM教育的提出，离不开各学科的本质属性以及四门学科融合形成的统一的整体属性，其在研究与实践的过程中会呈现出跨学科性、协作性、实践性、规范性、艺术性等特性[2]。
（一）跨学科性
STEM教育的跨学科性首先体现在形式上，它是由四门学科交叉融合而成的，在实践运用时往往会由一个学科跨到另一个或多个学科。STEM教育的跨学科性，要求学习者对科学、技术、工程、数学的知识与能力进行综合把握。
（二）协作性
学生与学生、学生与教师、教师与教师之间需要进行有效的协作交流，才能顺利解决复杂多变的真实问题。学生与学生之间分成小组，确定有效解决问题的实施方法；教师在学习活动中作为组织者与引导者，负责教学活动的设计与疑难问题的解答；学生与教师之间的协作，主要表现在教师指导学生解决困难。
（三）实践性
STEM教育在具体实施过程中，通常采用基于问题解决的方式开展教学活动。STEM教育中的科学、技术、工程、数学四门学科，均是基于真实问题的学科，强调通过学习获得问题解决能力与创新能力，进而动手实践解决真实问题。
（四）规范性
STEM教育中所包含的四门学科，均具有严密的逻辑思维与科学规范的特征，因此在进行问题分析、方案设计、假设验证时，要特别注意规范性。用科学的眼光审视问题，用科学的实验研究方法分析问题，用科学与数学的严密思维设计假设，用科学与工程的手段验证假设，用规范的工程设计解决问题。
（五）艺术性
随着研究的深入，部分研究者在STEM教育中加入“艺术”（Art）学科，提出了STEAM教育，由此看来，STEM教育在其深层次上具有艺术性的特征。STEM教育的艺术性，要求教师在教学过程中不能只用严谨晦涩的语言进行教学，而应在其中穿插一些人文艺术内容，避免课堂的乏味。
三、STEM理念下的信息技术教学模式
(一)信息技术概念
信息技术（Information?Technology，缩写IT），是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。信息技术教育是指学习、运用信息技术，培养信息素质，实现学与教优化的理论与实践[3]。
(二)信息技术教学模式
结合STEM教育的特性，可将教学过程分为以下五个步骤：①教师根据教学内容设计实际教学情境；②教师根据教学情境，提出适合学生难度的问题；③学生分成小组，进行探协作式学习；④教师给予学生帮助，引导学生进行知识的建构；⑤学生动手实践解决问题。
(三)以《VB程序设计“折纸问题”》为例
根据教学步骤，本人以VB程序设计“折纸问题”为例，设计以下教学过程：
第一步，设计基于真实问题的教学情境。情境: 如果有一张足够大、足够柔韧的纸，把它折叠42次，会产生什么效果？一张厚度0.1毫米的纸，折叠42次就可以厚到43万公里（超出了地球到月球38万公里的距离！）。0.1*2^42 = 43万（公里）。那么，一张厚度0.1毫米的纸，折叠多少次就可以超过珠穆朗玛峰8848米的高度？
第二步，教师提出问题。问题是:怎样利用VB程序来求出问题的答案？本节内容为“VB程序设计循环结构”，本节课的主要任务是绘制流程图、编写并运行代码，并最终求出问题的答案。在真实情境中提出问题，能使学生在课堂中充满激情与干劲，带着解决问题的决心开始课程学习。
第三步，学生分小组进行协作式学习。教师抛出问题：设计出VB流程图。小组内经过讨论交流设计出较为简单的流程图，教师进行指导并提出优化建议，学生进一步探究最终设计出所需的VB流程图。在此基础上，教师抛出第二个问题：依据流程图，编写VB代码。学生进一步交流探讨，完成代码的编写。
第四步，教师引导学生进行知识建构。在利用VB程序解决问题时，首先要思考这个问题适合用什么算法来解决，在“折纸问题中”，我们可以用循环结构来进行计算。接下来需要按照计算思路来绘制出VB流程图。然后在流程图的基础上编写代码，最后在软件中设计界面运行代码。
第五步，实践解决问题。学生在Visual?Basic软件中，制作界面并输入代码运行，最终求出问题的答案。本课“折纸问题”的答案是52次！在发现自己动手解决实际问题后，学生能体会到知识与生活的紧密联系，对所学知识掌握得更为牢固，也会期待下一次的学习。
本课案例体现了科学、技术、工程、数学的思想，运用了STEM教育的理念，对于学生综合素质的培养具有良好的意义。
四、总结
STEM教育注重学生在真实的问题情境下运用跨学科的综合能力来解决问题，知识的情境化与联系性，是当今教育改革的热点，在信息技术课程中运用STEM教育理念，是该门课程教学探索的一种新视角，值得广大一线教师关注。
参考文献
[1]STEM的概念.?百度百科.?2020.3.1
[2]深入了解：关于STEAM教育你所不知的——直击美国STEAM教育．中国教育装备采购网．2017-01-06?
[3]胡翰林.?STEM教育下的技术课程教学模式．公务员期刊网，2019.01