摘要:STEM教育理念就是指在教育教学活动中融入科学、工程、技术、数学等不同领域的知识内容,打破学科与知识领域之间的界限,将多个领域知识相融合,以此发挥各领域的教育优势,实现“1+1>2”的效果,提升课程教育质量,培养出更加符合现代社会发展趋势的人才。在高中信息技术课程教学中,教师运用STEM教育理念,要充分考虑高中学生的实际发展需求,结合多项内容,考虑信息技术与其他课程之间的内在关联,调整课堂教学方法,以此提高课堂教学效率。本文简要分析了STEM教育理念融合下的高中信息技术课堂教学流程,对高中信息技术课堂教学策略的创新进行深入探究。
关键词:STEM教育理念;高中;信息技术;教学方法
在高中信息技术课程的课堂教学过程中,教师要想通过融合STEM教育理念实现课程教学策略的创新,就要根据高中信息技术的课程特征与教学要求,梳理STEM教育活动流程,明确STEM教育理念与信息技术课程之间的融合点,将学生学习兴趣、学生全面发展、学生综合素养作为课程教学的主要考虑元素,从而制定符合STEM教育理念的科学教学计划,适当融入现实生活问题,锻炼学生的信息技术运用能力,延伸信息技术的应用场景,为学生的全面发展提供有力保障[1]。
一、STEM教育理念融合下的高中信息技术课堂教学流程
首先,高中信息技术课程准备阶段。在这一阶段,教师要结合高中信息技术教材中的具体内容,根据实际课程,比如:在高中必修一《数据与计算》——“第五单元 数据分析与人工智能”这一节课中;教师要根据课程内容情况,提出明确的STEM课程教学目标,分别为:“了解数据分析的基本方法”、“理解数据分析的可视化表达”、“了解分析报告的一般结构与表述规范”、“分析数据中所承载的具体信息”等,同时将本次STEM课程教学活动的主题定义为“关注数据分析,设计数据分析系统流程”,对学生的课程任务完成方式不设置限制,同时从学生的角度思考问题,为学生提供更多的“创新”空间,实现高中信息技术课程、STEM与创客教育的融合[2]。
其次,STEM课程活动项目的形成。在这一过程中,教师可以让班级学生通过自学的方式了解数据分析的来源,搜寻数据分析的具体案例,学习数据分析技术的体现形式、应用方法、应用效果、对各领域的促进意义等,同时了解有效构建数据分析系统与模型的评价标准。之后,在课堂教学活动中,按照4人为一小组的方法,开展小组合作式的数据分析系统的结构与应用效果研究,明确各成员的分工、责任与工作范围,同时建立微信沟通群,促使学生、教师能够在STEM课程活动探索过程中更好的交流与讨论。
再次,STEM课程活动项目的开发。在这一阶段,学生的主要任务就是根据活动项目的要求,开展“数据分析系统的结构与应用”相关方案策划与设计;此时,学生需要结合大数据技术、数据分析目的、危害等,向教师与其他同学展示他们小组设计的预防方案,且为大家讲解这一方案的优点,以此促使病毒防御评价·吧标准更加清晰。在这一阶段,学生可以进一步引进数学、工程、社会科学等不同领域的知识与内容,融入“数据分析系统的结构与应用”的方案设计中,甚至可以借鉴现有互联网数据分析系统的结构,形成对各种数据分析结果的评价[3]。
最后,STEM课程活动项目研究结果的展示。这一过程主要是各小组研究成果的展示与评价,通过课堂内展示、各小组展示、班级展示等活动方法,获取其他同学与教师的评价,且开设教师评价、学生互评的方式,为学生的研究与学习行为提供中肯、客观、全面的评价。此外,教师还可以进一步延伸课程活动范围,引入学生的实际生活,促使学生认识到信息技术与日常生活之间的密切关联,强化课程活动效果,促进学生的全面发展。
二、融合STEM教育理念,创新高中信息技术课堂教学策略
(一)关注学生兴趣,优化STEM情境
结合上述“流程”中提到的《数据与计算》——“第五单元 数据分析与人工智能”的STEM课程活动项目,建议教师要结合高中生的兴趣爱好与认知水平,进一步引进能够激发学生探索兴趣的元素,构建相应的STEM情境,以此营造良好的学习环境,强化学生的STEM体验。结合“数据分析与人工智能”的课程内容,教师可以适当引进现阶段较为常见的数据分析功能,比如:淘宝客户系统中的数据分析模块、一些教育机构针对学生的数据分析系统、道路交通数据分析系统报告等,通过这种“高新产物”、“新奇事物”吸引班级学生注意力,且让学生通过观看这些数据分析的运行过程与效果,进一步激发班级学生的探索兴趣,体现STEM情境的构建优势[4]。
(二)优化设计小组活动,培养学生合作学习能力
结合上述“流程”中提到的“数据分析与人工智能”的STEM课程活动项目,高中信息技术课程教师可以结合STEM课程活动项目的小组任务探索机制,进一步优化小组合作教学活动方案设计,促使学生能够更好的开展小组合作探索与学习。结合“STEM课程活动项目的开发”这一阶段,教师可以分别提出不同难度层次的任务,比如:结合单层数据分析系统进行设计、结合数据分析技术支持的人工智能进行设计、结合现阶段的高新前沿科技进行设计、适当融入数学知识等,促使班级中一些具有较强综合实力的小组,或者是整体实力较弱的小组能够找到更加符合自身实际情况的项目活动任务,从而高效开展任务探索活动,锻炼班级学生的合作学习能力、信息技术探索与应用能力,体现STEM教育理念对于创新高中信息技术课程的重要优势[5]。
(三)制定科学教学计划,有效培养学生科学思维
结合上述“流程”中提到的“数据分析与人工智能”的STEM课程活动项目,教师要想创新课堂教学策略,还要制定科学的教学计划,明确各个教学节点,进一步培养学生的科学思维,在学生掌握本节课知识的基础上强化学生的综合素养。在本次的STEM课程活动项目研究完成之后,教师要进一步确定学生的主体地位,针对班级学生的实际情况,开展不同的教学活动,鼓励学生探索、表达与交流,为学生提供符合其情况的自主学习建议。在本次STEM课程活动项目中,考虑到班级学生的信息素养尚佳的情况,可以开展课堂互动评价活动,先让学生自我评价,之后开展学生互相评价,最后教师提出评价;在评价的过程中,教师需要引导学生分别从项目研究方向、项目研究中融入的交叉学科知识、对信息技术及相关知识的运用、对“大数据技术”、“人工智能产品”、“人工智能已经实现的应用”相关领域的了解、自主探索情况、小组贡献度、小组配合度等多方面入手,肯定学生的活动行为,同时为学生提供科学、客观、全面的认知依据,进一步培养学生的科学思维[6]。
结语:
综上所述,随着近两年我国教育教学改革进程的不断深化与发展,高中各学科课程教师纷纷转变教学观念,认识到科学教学理念与新兴教学方法的重要价值,从而引进各种教学理念,以此创新课堂教学活动方式,提高课堂教学质量,强化课程教学水平。在高中信息技术教学的STEM融入过程中,教师要始终坚持“以学生为主体”,分别引进小组活动与生活化教学方式,以此创新课堂教学策略,通过多种不同的活动培养学生的信息技术素养,提升学生的逻辑思维与科学思维水平,促进学生的全面发展。
参考文献:
[1]熊恩来,熊蕾,杨教平,徐立泽,周友恒.STEAM教育理念下的高中信息技术课堂教学[J].西部素质教育,2020,6(10):124-126.
[2]王华.基于创客教育理念的高中信息技术教学实践探索[J].科学咨询(教育科研),2020(02):154.
[3]杨浩杰.以STEM教育理念为载体 构建高中信息技术课堂教学新模式[J].中国教育技术装备,2019(15):88-90.
[4]秦琴琴.基于创客教育理念的高中信息技术教学实践探索[J].数字教育,2019,5(02):64-66.
[5]陈建明.积极教育理念下高中信息技术教与学活动设计[J].中国教育技术装备,2019(07):86-88.
[6]周静.融合STEM教育理念 创新高中信息技术课堂教学[J].中小学电教,2019(03):78-80.