基于STEM理念的高中信息技术教学探析

许金绿

摘   要：现代教育越来越注重学生综合素质和核心素养的全面提升，将STEM教育理念融入高中信息技术教学中越来越受到重视。这种理念极大地推动了高中信息技术教学的课堂转型，也给新时期下的高中信息技术教学带来了极大挑战。本文在阐述STEM理念的基础上，梳理STEM理念的教学功能及其价值。分析当前STEM教育融入高中信息技术教学存在如下问题：学科相互独立，课堂枯燥乏味;教学目标与实际教学成果不匹配;学校硬件条件差，片面追求学生成绩，无法满足当前教学需要。认为可采取情境式教学、体验式教学、鼓励团队合作、定期举办各种活动等策略，促进当前高中信息技术融合STEM理念实施效果的提升。

关键词：STEM理念;高中信息技术;融合教学;教学策略

随着教学制度的不断改革，教育部门越来越注重培养学生的综合素养，提倡学校不仅需要教好学生的学业，还需要培养学生的核心素养。STEM教学理念重点是注重四个方面的教育：科学（运用科学知识来了解大自然）、技术、工程（对于技术开发的运用）、数学（通过数学的思维来解决日常生活中碰到的问题），虽然这个理念已经提出，但是在实际应用中其实还并没有发挥其重要作用，没有很好地结合到现实教学中，这是当前高中教学急需解决的问题[ 1 ]。

1  STEM教育理念

STEM教育理念最早起源于美国，布什总统提出STEM教育理念，并表示如果各高校能够很好的执行此教育理念，将培养出一代充满竞争力的年轻人。而中国的STEM教育理念的发起是较晚的，直到2016年左右才提出鼓励学校教育结合STEM教育理念，此理念包含了数学、科学、技术、工程四门学科，但是它不是单纯的把这四门学科相加而成，而是彼此渗透，提升效果的。这在实际应用中就可以明显看出，比方说学生在做数学建模的时候，就可以通过科学来提供建模和设计支持;而学生的编程问题则可以通过数学的思维来构建模型。STEM教育的核心理念就是不会单拎一门学科出来，它是注重各科成绩的提升，通过其他学科的思维模式来解决另一门学科的问题，注重的是学生的综合能力，除了学习理论知识，更注重学生的实践运用能力。

在STEM教学下进行的课程，必定都是跨学科的，而且需要通过不同学科的知识解决另外一门学科的问题。同时，教师会经常给学生设定一个具体的情境，通过实操的方法，通过多元化的教学方式，活跃课堂氛围，开发学生的想象力，让学生在情境实操中得到提升跟自信。就比方说可以激励学生参与创设，对于机器人的各种模式各种指令进行设计，按照课本上学到的知识从易到难，发现问题及时咨询教师，及时解决，这必定会加深学生对于机器人的理解，也对于后期学生自己研发会有很多帮助[ 2 ]。

2  当前高中信息技术教学现状

2.1  学科相互独立，课堂枯燥乏味

现在国内的高中信息技术教学模式还是比较传统单一，并没有能够很好的结合其他学科的知识来进行教学。编码的教师只能教学生编写代码，数学教师也只能教学生理论数学知识，所以教师本身的教学水平跟知识储备量对于学生的教学质量有着极其重要的影响。另外，现在一些教师教学方式会比较缺乏互动性，缺乏趣味性，很难让学生有学习的兴趣或者想要课后马上去实践的想法。教学中很少联系到生活中有什么是可以通过所学知识来解决的，只要讲解教材上提到的知识点就行了，这就很难激发学生的创新意识，很难发挥学生的想象力。高中知识不光是对初中知识的补充，在理解上也会提高一个档次。每一位学生的思维都是不一样的，所以在挖掘学生潜力的时候，需要借助学科内容的搭建，去锻炼学生的思维。但现在课堂缺乏動力，会让学生从身心上能量不足，每个人无法全心全意地进入课堂，这会让他们感受到学科学习的难以融合，学习问题也会更加明显，大家的发展明显上升不足。

2.2  教学目标与实际教学成果不匹配

传统教学模式的教学目标就是只追求学习成绩，提高升学率，学校一方面想要学生成绩好，一方面又给学生很少的自主学习时间。大多数都是教师负责授课，学生负责听课，被动地接受课本上的知识，重理论轻实践的方式只会让学生缺乏动手能力，这样培养出来的学生，就算成绩再优秀，等到真正进入社会的时候就会发现所学的知识并无法真正用到工作中，或者说不知道如何用到工作中，这就让实际的教学成果处于一个比较尴尬的境地[ 3 ]。传统意义上来看，教学目标是通过教学内容的重难点、以及想要通过教育让学生可以掌握的程度，一般情况下教师所设立的教学目标都没有太大的问题，但是一到实际教育的过程中、一些无法避免的事情教师无法考虑到位、就会出现教学目标与实际教学成果不匹配的情况。

2.3  学校硬件条件差

许多学生可能都会有这种情况，课堂上学习的知识课后马上想要去进行实践，但是由于学校的硬件条件比较差，有些试验教室只能针对上课的时候开放。另外，教师本身的教学水平比较一般，就是单纯的只教授课本知识，很少会展开讨论，更不会结合实际生活或者其他学科来进行教学。最后，学校规定的学生课时也会比较多，对学生也有影响，导致学生没有更多的时间去进行实践。这些因素都会影响学生的知识素养的体现与发展。班级中有不同类型的学生，他们对知识的吸收速度都是不一样的，有的学生吸收快，运用能力比较强，另一些学生吸收慢，运用能力比较弱，受到学校的内部条件制约，很难满足他们的学习需求，他们的整体发展速度不快。

2.4  片面追求学生成绩

在现阶段的高中教学过程当中，还存在着的巨大问题，就是教师在教学的过程中，片面的追求学生的成绩。而新课改教育标准下，对学生的要求更多的是偏向于学生的全面素质教育发展。所以，在高中阶段，如果只是片面的追求，学生的成绩就和新课改的教育理念相悖。并且，高中阶段作为学生连接以后生活的桥梁，就需要学生在高中阶段的学习过程当中，不仅能够达到学习效率和质量的提升，而且在素质教育方面也不能够落下。

3  高中信息技术教学策略

要想提高当前的教学质量，务必拥抱STEM教学理念，通过这种教学方式可以从彻底上改变传统教学模式，激发学生的创新意识跟主观能动意识，让学生有更多的可能性，具体在教学中可实行的策略有以下几点。

3.1  情境式教学

现代教学模式结合STEM教学理念，就务必带入情境式教学，结合实际案例或者给出具体的问题进行分析，充分调动学生的兴趣跟创新意识。案例或者举例的问题最好是跟学生生活或者学习相关的，那样学生的积极性就会更高。比方说在算法的教学中，教师可以向学生提出疑问，如何用计算机编程来解决“韩信点兵”的问题。教师可以先进行分组讨论10分钟，然后每小组给出一个解决方案。如果期间大家都没有什么头绪的话，教师可以简单引导，需要结合课本中哪个知识点，根据最终得出的结论来进行分析，最后教师用正确的答案来进行问题讨论，如何用计算机编程结合数学以及工程学的问题来解决刚刚提出的问题。通过这种方式不断地对学生进行教学，自然而然的，学生接受的知识越来越多，思维会越来越发散，养成习惯后就可以自己进行思考。再比如教师可以设置另外一个情境，如何通过无人窗口进行售票，那就需要学生考虑买票的人当下想要购买哪种票，如何实现售票出票服务，当不会购票时，又能提供什么样的信息来帮助客人提供购票服务，这些程序又该如何通过所学的算法来解决。

3.2  体验式教学

除了设置情境式教学，还应该鼓励学生要有动手能力，单纯通过理论来解决问题是远远不够的，等到实际操作的时候，理论跟现实还是会有所差距的。所以当学生可以用所學的知识来解决实际问题的时候，就要把学生带出教室，去生活中或者实验室进行体验式教学，看看在实际操作中又会碰到什么样的问题，对于这个问题展开讨论，如何进行优化改进，然后回教室后可以简单写一份实操体验，针对今天的实操有什么样的收获，碰到了哪些问题，通过哪些方法可以去解决这些问题等。因为体验式教学在一定程度上可以使学生真正的感受到学习和实践的魅力，并且积极地开展体验式教学，也能够使学生增强对于所学知识的理解。在教学过程当中，积极地开展体验式教学和实践活动也能够充分激发学生在学习过程当中的兴趣，从而能够使学生感受到教师在教育教学当中的用心，以及学习过程当中的乐趣。只有这样，才能最大的调动学生的积极性以及探索欲望，学生也才会更加主动的想要去学习更多的理论知识。实践活动在一定程度上也能够充分地激发学生的自主学习能力和动手能力，从而使学生在学习的综合素养方面，能够得到提升。

3.3  鼓励团队合作

在进行情境式教学或者体验式教学的时候，教师需要鼓励学生之间相互配合，毕竟任何单打独斗的人都不会走的太远。鼓励学生要有相互协作的精神，一群人的智慧跟知识储备量总是大于一个人的。相互商量，相互讨论，不同学生可以从不同角度去分析一个问题，每个人的知识层面也都不同，有些人擅长数学，有些人擅长科学，有些人擅长编程，发挥出自己的优势，最终得出一个较完美的答案跟结果。团队合作可以安排学生参与合作探究问题，以及合作探究实验。高中理科学习过程中，实验占比比较多，这个时候教师可以安排类似的活动。文科内容的学习上，教师可以安排类似讨论的环节，彼此之间开展思想交融，方便大家相互汲取经验，完成最基本的目标。教师巧妙地设计探究问题，先来吸引大家的注意力，把重心放在研究问题上，按照教师的指示进入到问题探究之中，全心全意地摸索更能够激发出大家浅意识中的创造力，从而促进学生个体发展。参与实验的过程、教师可以安排学生分析自己思想、然后跟随自己的思想，完成最基本的前期建设，参与实验的过程中，设置合适的团队，开辟团队精神，体现出合作学习的优势所在。教师在安排实验学习的过程中还可让大家一起参与实验，从观察实验逐渐变到亲身经历，只有亲身体验过才可以完美地总结出结论。从实验结果入手，完成最基本的结论，有了结论才会验证自己的猜测，这个环节对于学生的知识吸收都是比较不错的。团队或者是小组合作的形式，可以帮助跟激励学生，让大家感受到合作的快乐，每一次的合作对于他们的团队意识建设都有很好地帮助，无论是语言组织能力，还是动手操作能力都可以很好的实现。

3.4  定期举办各种活动

学校可以通过举办比赛的方式来检验一个阶段学生的学习成果，有些学生可能平时并没有什么动力去学习，但是如果学校举办的比赛能够刺激到他，也会激发学生的学习欲望，但更重要的还是要鼓励学生去学习，增加自己的自信心，在学校学习期间养成一个良好的学习习惯，以后不论去哪里都会有好的成绩。

校方所组织的比赛，对于学生而言总是有吸引力的。在同一片的生源中去组织他们，让他们感受到比赛的趣味，比赛并不是为了赢，是为了调动学生的注意力与能力。只有为他们设计出良好的活动，他们可以感受到比赛的激情，在激情中散发他们的智慧，得到能力上的提升、让大家感受到比赛的精彩，大家的思维也可以被调动起来，可以让学生从学习压力中释放自己，让自己的情绪走向稳定。学校所组织的活动一定要满足不同人群，有些学生喜欢去发展自己的兴趣，比如绘画、写作等等，他们的感性思维极强，教师需要从中找到灵感，适合他们的活动都可以设计出来。有些学生理工思维极强、可以设计一些小实验，让大家感受一下实验的趣味性。每一个人都有自己擅长的领域，教师在提供领域方面，一定要提供最基本的计划，让高中学生们可以得到思想上的解放，在思维上也可以得到更多的发展。

4  结束语

现代教学应积极鼓励并加大STEM理念的深入教学，改变传统的教学模式，将多学科很好的融入到教学理念中，设置情境式教学，体验式教学，鼓励学生之间相互合作，最后可以将学生的作品展示给全校学生进行参观学习等，增加学生的自信心，充分培养学生的综合素养。高中教育，要凸显这个阶段的特征，融合一切可以利用的因素，让大家得到满足，在校园中可以茁壮成长，完成最基本的阶段学习，也为下一阶段学习奠定基础。

参考文献：

[1] 吴斌姬.STEM教育理念下的高中信息技术教学策略研究[J].考试周刊，2019（83）：129-130.

[2] 王敏.基于STEM教育理念的信息技术课程教学模式应用研究[D].西安：陕西师范大学，2019.

[3] 杨兆华.STEM教育理念下高中信息技术教学的实践探索——浅谈如何引导学生动手组建小型无线局域网[J].中学课程辅导（教师教育），2019（17）：124-128.