浅析新泰山版小学信息技术教材与STEM教育理念融合

发表时间:2020/11/13   来源:《教育学文摘》2020年第35卷7月21期   作者:王鹏
[导读] 信息技术素养是全世界21世纪学生必备的核心素养之一,



        王鹏
        冠县店子镇里固回族小学  山东省聊城市  252500
        【摘要】:信息技术素养是全世界21世纪学生必备的核心素养之一,而且在当今的教育发展中具有举足轻重的意义。人工智能的发展将形成国家竞争的新分水岭,将成为世界主要国家博弈的核心阵地。
        应运而生的STEM是面向未来的一种教育,把科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Maths)融为一体,囊括了艺术、体育、人文、计算机科学、调查研究、创造与革新、全球沟通协作等21世纪所需的知识与技能,发展为包容性更强的跨学科综合素养教育,也是人工智能化的有效推动因素。
        【关键词】STEM教育理念 ;小学信息技术教学 ;融合教材
        引言
        那如何让STEM教育理念走进校园,深入课堂呢?国内专家深入探索中国STEM教育的实践课堂,努力让STEM教育惠及最广泛的学生群体,进行了大量深入课堂研究,借鉴专家研究成果个人认为一线教研团队可做好以下几方面:
        1.紧紧围绕小学科学课程标准核心概念整合内容,同时结合其他学科的核心概念,围绕“项目教学”进行合作实践,让学生自己动手参与创新实践。
        2.基于认知水平,确定年级课程。我们开展STEM要脚踏实地,要能够和他所学的核心概念联系起来,要适合他的认知水平,有计划、有步骤的培养STEM深入课堂。
        3着重培养创新逻辑思维与STEM核心素养。科学最核心是科学思维、技术最核心的是计算思维、工程最核心的是工程思维、数学最核心的是数学思维,注重培养学生的信息技术素养,注重学生创新素质与逻辑思维。
        4.实施创客与STEM的有效教学。结合学校校本课程开展创客和STEM教育实践活动,着重培养“做”能力,不单单依靠软件按照程序做,而是让学生去思考、去设计。同时注重内在动机的激发;让学生自己发现认知冲突,解决矛盾,思考并总结、相互评价。
        在社会各界开展跨学科、跨学段、跨领域探索性研究,推动人工智能教育与神经科学、认知科学、量子科学等相关基础学科的交叉融合,探索人工智能教育与STEM、创客教育、科技创新教育等新型教法学法、人才培育等方面相结合的重大教育改革、试点建设人工智能教育产、学、研联盟等,形成可复制、可推广的经验和模式,引领、带动全省人工智能教育的整体发展已成为一种是不可挡的趋势。
        对于小学阶段的信息技术又如何融合STEM教育理念呢?个人借鉴专家的意见总结如下:
        ①引入,是学生对 STEM 情境的初体验环节。让全体学生参与一个项目的整体设计,课前,STEM 教师了解学生对于新学任务的前概念;课中,教师将学生引入 STEM 项目所创设的情境中,并以问题为导向,将STEM 课程内容置于有意义的活动、生活实例中,促使学生思考并引发新旧概念的认知冲突,进而激发学习兴趣和探究意识。该环节可以通过观看视频、头脑风暴、实地考察等活动进行。如教师播放一组生活实践中手机APP运用视频,指纹锁等,引出主题;通过实验,让学生了解app编程的便捷性,
        ②探究:是问题解决的过程,需要学生敢于提出质疑并逐步激发探究思维,构建对新概念的认知。学生是探究活动的主体,采取自主、合作探究的方式参与,通过观察描述、比较分类、交流讨论等形式建立事物之间的联系;运用 STEM 知识进行启发式教学,对学生给予个性化指导,并提供“支架式”支持。此阶段是引发 STEM 创新思维的开端,注重培养学生的高阶思维能力和动手实践能力,以促进其知识经验的建构和技能技巧的掌握。
        ③解释:是 STEM 新概念的生成环节。解释即揭示探究的意义,学生完成探究后通过师生答疑、演讲辩论、虚拟演示等方式展示方案——由于探究问题具有开放性,故所得方案也将具有多样性。

教师通过播放视频、多媒体虚拟演示、提示讨论等方式对方案进行解释或补充,在阐释概念时注重强调学科之间的整合,以培养学生的跨学科素养、问题解决能力和创新能力。
        ④精致:是对新概念的迁移运用。STEM 教师启发学生利用新概念解决具有关联性的新问题或新现象,并给予适当的思考时间和空间,引导学生通过参与讨论、协作交流进行总结归纳——这是一个对新概念不断精致化的过程,能促进 STEM 跨学科知识的迁移运用。此后,教师再行安排探究任务,引导学生不断内化新知识,并培养团队协作、问题探究和科学创新的能力,不断提升 STEM 综合素养。

        ⑤评价:贯穿于整个教学过程。STEM 教育的评价具有多样化特征,不仅包括学生学习反馈、探究积极性等课堂评价,还包括教师评价、学生自评与互评。此阶段也可由师生共同开发STEM 课程评估标准,以增强学生的参与意识。此外,还可以结合大数据、云计算等智能化的学习分析技术,来获得个性化、全方位的监测信息。评价的方法除了过程性评价和总结性评价,还应关注发展性评价,其中学生的科学精神、创新能力和合作能力应是重点。
        以上是国内外专家认知的STEM与学科融合的基本理念及纲要,个人就我们新改版的泰山版信息技术教材结合专家的理论去研究教材我认为在我们小学的实际信息技术教学中可以做到:
        1.把每一课中“四格漫画”作为本节课的“引入”,并以问题为导向,将 STEM 课程内容置于有意义的活动、生活实例中,促使学生在每一课中思考并引发新旧概念的认知冲突,进而激发学习兴趣和探究意识,做到从生活中发现问题,明确任务。
        2.把“做中学 ”里面的学习内容作为“探究”环节,这也是核心环节,在该环节让学生敢于提出质疑并逐步激发探究思维,构建对新概念的认知。在学习过程中采取自主、合作探究的方式参与,通过观察描述、比较分类、交流讨论等形式建立事物之间的联系,让学生自己表达先自行解决充分利用好“活动指导”模块;教师要运用 STEM 知识进行启发式教学,对学生给予个性化指导,并提供“支架式”支持,适时引导,让学生在探究过程中逐步找到解决问题的方法。
        3.把“小秘籍”作为教学环节中的“解释”环节,教师在阐释概念时注重强调学科之间的整合,通过播放视频、多媒体虚拟演示、提示讨论等方式对方案进行解释或补充对学生解疑答惑,充分利用好小秘籍,适时点拨关键操作。
        4把“练一练、新视窗”作为教育理念下“精致“环节,教师启发学生利用新概念解决新现象,并给予适当的思考时间和空间,引导学生通过参与讨论、协作交流进行总结归纳,让学生用学到知识创新、实践、探索,还要注重融合人文、科技和传统文化,体现信息技术的育人价值。
        5把“我来说”作为贯穿于全课堂的“评价”环节,应关注发展性评价,其中学生的科学精神、创新能力和合作能力应是重点考核指标,同时注重培养学生的逻辑思维能力培养,让学生记录、分享、表达创新与实践这一STEM理念深入课堂的过程。
        6在实际教学中还要注意环节不要死板硬套,灵活运用,可以顺序颠倒,也可结合学生实际进行创新,结合学生的认知水平和接受能力尽可能多凸显学生的“学”,教师要注重改变自身的角色---探究中教师的“导”,导向培养学生的逻辑思维能力,注重学科间的融合,在学科间搭建桥梁,提升学生的整体素养。
结语
在人工智能化的今天,如何培养学生对STEM的兴趣,提升他们的核心素养,为未来积攒能量,已成为是全世界STEM教育的普遍认同性目标,同时STEM教育开展情况已经成为影响我国经济状况的关键因素之一。让STEM教育深入课堂,对于教师来说,是“为未来而奋斗”,对学生来说,是“为未来而充电”,只有培养学生基本的分析、动手素养能力,解决问题的实践素养能力以及批判性思维的创新能力等21世纪人才所必须的核心素养,才能让今天的学生适应人工智能化的未来,推动社会创新和发展,为中华伟大复兴提供坚实后盾力量。
【参考文献】   
1. 罗玉忠. 小组合作学习在小学数学教学中的运用策略[J]. 教育现代化:电子版(22期):188-188.
          2. 苏春景.信息技术与小学语文课程整合的现状及对策研究[J].现代教育技术,2015,25(03):43-49.
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