STEM 理念下的高中信息技术教学探析

福建省宁德市柘荣县第一中学 袁灿良

STEM教育理念强调的是课堂教学与实践探究相结合，使学生能将课堂所学内容应用到实际中。高中信息技术教学本身便具有一定的实践和应用价值，因此还需在课程教学中引入STEM教育理念，使学生能在真实情境中分析解决问题，并具备较强实践应用能力，推动其信息技术核心素养的提升。

一、STEM 教育理念及其特征

（一）STEM教育理念

STEM是一种新型的教育理念，是科学技术、工程、数学等学科融合交叉的一种简称。STEM教育理念具有跨学科教育意义，在此理念下展开教学活动，并不是将教学重点只放在某一学科上，而是引导学生运用跨学科知识对存在的问题进行解决。教师在应用STEM理念展开教学时，是为学生创设多学科融合的教学情境，且会在其中加强对学生设计、解决问题能力的培养，也会采取小组合作、任务驱动等多种形式进行教学。

（二）STEM教育理念特征

1.跨学科特征

在STEM教育理念下展开高中信息技术教学，可使此门课程教学具有跨学科特征，使信息技术教学在思维培养方面的作用充分发挥出来，并培养学生运用多科知识解决实际问题的能力。

2.情境化特征

在STEM理念下展开教学时教师要创设相应情境，在情境中展开信息技术知识的教学和技能传授，要确保创设的情境具有挑战性和生活气息，且要在情境中融入相关理论知识，使学生能在解决问题的过程中获得新知识，提高个人综合能力。

3.实操性特征

基于STEM理念展开高中信息技术教学，教师不但要关注学生知识的获取情况，还要确保其具有较强的体验感，将这一教育理念的实践特征凸显出来。教师需要鼓励学生积极投入到设计当中，如设计机器人模式，融会贯通和迁移知识内容。

二、高中信息技术课程特征分析

（一）综合性

高中信息技术课程内容较多，除包含信息技术基础理论知识、操作技能之外，还会涉及科学及艺术等多个学科领域，因此具备综合性特征。信息技术课程设置的目的是使高中学生在掌握信息技术、知识技能的同时，又能提升其人文特质。

（二）基础性

高中信息技术课程本身还具备基础性特征，实际教学中教师要能结合全体学生实际情况采取有效措施推动其全面发展，以对学生信息素养进行提升，为社会培养出更多具有创新实践能力的专业人才。信息技术课程开设目的是使学生能具备在未来生活、工作中借助信息技术解决问题的能力，并为其社会学习、发展奠定基础。

（三）实践性

信息技术教学与学生实际生活间有着密切联系，其关注的是学生动手操作能力的培养，高中信息技术教学要求学生实践课程应占多数，同时教学目的也不仅仅只是局限于让学生具备一定信息意识，还必须掌握Excel、Word等软件操作技术。在实际教学中信息技术课程还关注对学生思维的锻炼。

（四）开放性

开放性是指信息技术教学学习资源及学习对象具有开放性特征。信息技术这一学科发展迅速，知识更新换代快，加上不同地区发展及自身认知存在一定差异性，导致高中生在学习起点上也有所不同。而只有创建开放式的教学环境和科学设置学习内容，才能满足不同学习者需求，使全体学生都能获得进步。

三、基于STEM 教育理念的教学优势

（一）有利于创新性学习氛围营造

高中生已有一定的创新意识和能力，基于STEM理念展开教学，不但能将学生学习知识和实践操作的热情激发出来，还可推动其创新意识及能力的发展。高中信息技术课程教学内容与社会发展之间有着密切关系，而社会中也有着很多天然的教学案例，通过结合学生所处的文化环境、生活环境以及具体学习环境，基于问题或项目展开信息技术教学，可使学生在自主分析、探究实践过程中获取学习自信心，愿意积极投入探究创新中，成为具备创新能力的社会主义接班人。

（二）有利于跨学科体验创造

信息技术本身便是一门综合性学科，而STEM教育理念教学，为整合多个综合性学科提供了指南，还可为学生运用数学、工程、技术、科学知识解决生活问题现象提供指导，使其能熟练应用信息技术所学知识技能对存在问题解决，进而获得良好的跨学科学习体验。同时在STEM教学理念下展开信息技术教学，还可以跨学科进行教学活动的设计以及实施。

（三）有利于学习方法多元化

STEM教育与传统教育有所不同，其面向的是全体学生，强调在实际教学中以学生为主体，改变了以往以教师为主体的教学方式，变成了以学生自主学习为核心，对学生解决问题能力、创新思维进行培养。信息时代背景下，STEM教育对学生协作、合作精神培养十分重视，倡导通过合作教学、探究学习等方式，学生之间通过探索以及沟通交流，实现对所学内容的深度掌握及灵活应用。同时基于STEM教育理念展开信息技术教学，可使教师转变为引导者角色，并为学生自主学习提供个性化服务，学生也可采取信息技术来对个人学习方式进行拓展，并在与教师、其他同伴交流合作的过程中，具备较高的思维能力和决策水平。

四、高中信息技术教学现状分析

（一）教学内容单一，缺乏趣味性

虽然现阶段高中都开设了信息技术课程，但大多数教师在实际教学时会将教材作为主要指导内容，对其中蕴含的多学科融合交叉内容却缺乏重视。只是单纯按照教材内容展开教学，会导致信息技术教学内容机械化、单调化，学生学习兴趣自然无法被调动起来，而这必然会对课程教学实际效果造成不利影响。此外，有很多教师在教学时对学生学情缺乏正确认知，也不了解学生现有的信息技术水平，导致课堂教学针对性不足。多数教师在信息技术教学时并未融合其他学科知识内容，而这对高中生综合能力培养十分不利。

（二）教学实践性不足

信息技术课程本身具有实用特色，因此一些学生在刚开始学习时比较感兴趣，但因部分教师教学方式落后，逐渐磨灭了学生的学习兴趣。一些教师虽然也会采取新型教学方法，但只是通过拆解细化原有教学内容，在此基础之上提出要求目标，领导学生进行学习。这一方式虽然有利于学生知识学习，但其掌握知识内容与实践技能脱节于市场。教师教学理念陈旧，教学方式内容未结合学生实际发展，就会导致信息技术教学无法取得良好效果。

（三）学生缺乏自主学习积极性

因高中学校对信息技术课程教学重视程度未达到预期，所以学生对此门课程也比较忽视。高中信息技术教学目的是能使学生掌握一定信息知识和技能，培养其兴趣和特长，但因受到诸多因素影响，导致学生自主学习兴趣不高。如学校专业师资力量薄弱，缺乏相应的硬件支撑，信息技术课时较少，种种因素的存在都会导致学生特长发挥受到阻碍，也会对信息技术教学效果造成影响。

五、STEM 教育理念下教学策略探究

基于STEM教育理念展开信息技术教学时不但要对原有教学模式进行调整，还要确保信息技术实践各环节的落实，以对信息技术教学质量进行提升。

（一）积极转变传统教学理念

高中学生已有一定的自我认知水平，他们追求平等与尊重，所以教师在实际教学时一定要转变传统教学观念，意识到在信息技术课堂教学中要以学生为主体地位，并在教学中加强对学生的尊重与肯定。师生关系构建有利于活跃课堂氛围，在此环境中学生也会全身心投入学习，既可使学习质量得到提升，还可将高中生的潜能充分激发出来。教师应有机结合鼓励以及引导，并对部分学生存在的心理障碍有效消除，加强对学生学习兴趣的培养，使其明确信息技术学习对今后发展的重要性，并愿意积极投入到信息技术学习中。部分高中生学习能力薄弱，在信息技术学习时存在一定困难，这时教师应当给予其鼓励和肯定，并要保护好这部分学生的自尊心，使其能在信息技术学习中敢于发表自身意见，敢于回答问题。通过采取有效措施，将学生学习的积极性充分调动起来，消除其抵触以及自卑心理，这样才能为STEM 教育理念在信息技术教学中的应用奠定良好基础。

（二）教学中应整合认知资源

基于STEM教育理念展开信息技术教学时还要有效整合认知资源。一方面要整合跨学科的资源内容，依托具体问题引导学生跨越学科界限展开思考，使其意识到信息技术会涉及多个领域，为其跨学科解决教学问题提供相应的思维模式。另一方面还要进一步整合认知层面的相关资源，探究能力建立在实践问题基础上，所以应指导学生通过实践整合相关知识，构建起资源整合意识。

（三）调整高中信息技术教学模式

高中信息技术教学的最终目的是提升学生信息素养，因此应基于这一目标从整体上规划信息技术教学。用STEM教育理念展开教学时可尝试为学生创设问题教学情境，如在算法教学当中，引导学生体验借助程序编制对问题进行解决，之后再鼓励其通过编程对“韩信点兵”这一问题进行解决，借助数学工程学知识进行相关方案的设计，在实施方案前先以小组为单位对此展开讨论，而课堂教学要将学生问题作为着手点，在对问题明确的基础上，引导其跨学科思考，并制订科学的解决方案。有机结合方案实施与交流，并对具体方案进行优化完善，使学生在具体实践中学会解决问题。让信息技术方式不但能将学生思维参与性充分调动起来，还可使其在具体思考实践过程中快速掌握相关知识点，并能实现跨学科知识的融合应用，增强其解决问题、团队协作等核心素养能力。

（四）优化实践教学

基于STEM教育理念展开信息技术教学时，还要高度重视并优化信息技术实践教学，需确保教学内容与学生实际需求相符。实践教学蕴含丰富知识，且有利于学生能力培养，而在具体实践活动中学生也能融合多方面知识内容，探究问题，提升个人实践创新能力。如“数据的存储和保护”这一章内容教学目的是使学生理解对数据进行保护的意义，了解数据保护的方法，明确数据出现安全隐患的危害。在此内容教学中教师便可为学生设置任务，要求学生收集关于朋友或是其他学生家乡风光的相关数据，并将其分别存储在存储卡、本地电脑硬盘以及光盘中，之后在课堂中操作如何安装杀毒软件、防火墙，做好对自己所收集数据的保护，采取拷贝、备份、复制、镜像、持续备份等技术，并对数据信息进行加密。这一实践活动贴近学生的生活，且融入自然科学以及人际交往内容，因此可将其参与积极性充分调动起来，使其在完成实践任务的过程中快速掌握知识和技能，同时还有利于学生思维能力发展，创新意识培养，自主探究、解决问题能力提升。教师设计实践活动时要留给学生思考和创作发展的空间，并要融入跨学科知识，使其能在独立思考、自主探索的过程中快速掌握信息技术以及跨学科知识技能，并实现对实践活动的进一步拓展。

（五）优化教学形式

基于STEM教育理念开展高中信息技术教学时，应摒弃以往单一灌输式讲解方式，而是采取情境教学法、合作教学法等先进教学方式，将学生学习兴趣充分调动起来。情境化教学可结合学生实际提出问题，将学生探究学习欲望调动起来，使其明确信息技术教学的重要价值。如在结构算法的教学中，可为学生创设借助系统服务无人售票公共汽车的问题情境，使学生在情境中思考，通过计算对乘客购票类型进行判断。同时情境教学法还可使学生对技术运用情况有所了解，使学生能融合多学科知识来解决实际问题。小组合作学习也是现阶段应用比较广泛的一种教学方法，依托小组合作学习，可为跨学科思考问题提供帮助，还可使学生综合运用知识解决问题能力得到提升，使其在以小组为单位探讨合作实践的过程中，实现知识层面的碰撞，推动个体发展，提升其解决问题的核心素养。

六、结语

总之，STEM教育理念强调以学生为主，关注对学生发现、解决问题能力、创新能力的培养，可有效提升信息技术课程教学的综合性，有利于学生各方面能力的培养。作为高中信息技术教师，也应意识到这一教育理念应用的重要性，并要积极投入到STEM教育理念融入途径探究中，创新优化传统教学模式，推动学生各方面能力的发展。