STEAM教育視域下的高中信息技術(shù)教學(xué)策略研究

運(yùn)用STEAM理念進(jìn)行教學(xué)，能夠增強(qiáng)學(xué)生對通用技術(shù)課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生開放性、探索性的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高其對問題的分析能力以及運(yùn)用知識來化解生活問題的能力。STEAM理念下的教學(xué)活動，可以通過將理論與實(shí)際操作相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，突出實(shí)踐性、綜合性等特點(diǎn)，使學(xué)生在新時期掌握新的學(xué)習(xí)方法，全面提升綜合素養(yǎng)。本文立足STEAM理念與通用技術(shù)課程，對STEAM教育理念與通用技術(shù)融合教學(xué)中的問題進(jìn)行了分析，并以教學(xué)案例為基礎(chǔ)，詳細(xì)探究教學(xué)策略。關(guān)鍵詞：高中通用技術(shù)課程

STEAM理念

教學(xué)策略STEAM是一種新型教學(xué)理念，具有綜合性的特征，適應(yīng)了現(xiàn)代社會對人才知識與技能的雙重需求。STEAM的教育理念相對于傳統(tǒng)的單科教育理念更為寬泛，將多門學(xué)科的特點(diǎn)結(jié)合起來，從而使教學(xué)質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。與其他課程相比，通用技術(shù)課程的特點(diǎn)讓它具備教學(xué)的兼容性，可以突破跨專業(yè)學(xué)科的障礙，提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。這說明STEAM與通用技術(shù)教學(xué)高度契合，能夠相互融合、相互滲透。一、STEAM教育理念與通用技術(shù)課程概論STEAM是當(dāng)今教育界的一個熱門話題，它的目的在于培養(yǎng)綜合性人才，提升人才的能力素質(zhì)。STEAM的概念源于美國教育機(jī)構(gòu)，這一單詞是五個不同專業(yè)首字母的縮寫，是以科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)、工程、數(shù)學(xué)為代表的多學(xué)科綜合教學(xué)方式。STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的核心素質(zhì)，即學(xué)生的主要能力。目前，國內(nèi)外學(xué)者對STEAM教育理念的研究主要有三個方面。首先，一些教育家把STEAM教育視為一門總結(jié)性的課程，認(rèn)為在實(shí)施STEAM教育的過程中，先要完成數(shù)學(xué)、物理、工程、藝術(shù)等相關(guān)的課程，然后再進(jìn)行全面的STEAM教育。其次，一些教育界人士認(rèn)為，中小學(xué)科學(xué)課程的設(shè)置與STEAM教育理念有許多相同之處，都是以多學(xué)科的方式來解決問題。最后，有一些教育家認(rèn)為STEAM教育的實(shí)施并不一定要單獨(dú)進(jìn)行，只要把STEAM的課程設(shè)計有機(jī)地結(jié)合起來，就可以把STEAM的教學(xué)方法當(dāng)作一種輔助性的教學(xué)方法。無論從哪個角度來看，STEAM教育理念的作用都是毋庸置疑的。所謂通用技術(shù)，就是指與職業(yè)技術(shù)區(qū)分開來的普適性技術(shù)。通用技術(shù)課程包含實(shí)踐操作、專業(yè)知識、信息技術(shù)等課程內(nèi)容。在我國的教育體制中，通用技術(shù)課程是一個全新的研究領(lǐng)域，它的終極目標(biāo)是使學(xué)生通過實(shí)際鍛煉來強(qiáng)化自身的綜合能力，為其今后的事業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。與其他學(xué)科相比，通用技術(shù)覆蓋面廣，可以涉及多個學(xué)科的知識。如同STEAM教育，通用技術(shù)的教學(xué)也是強(qiáng)調(diào)多學(xué)科技能與知識之間的高效銜接與整合。優(yōu)質(zhì)的通用技術(shù)教育不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的基本素質(zhì)，引導(dǎo)其樹立正確的價值觀，而且對促進(jìn)社會發(fā)展、培養(yǎng)人才有著重要意義。二、通用技術(shù)與STEAM教育理念融合現(xiàn)狀及問題在我國的現(xiàn)代化教育體制中，STEAM教育理念引入的時間比較短，許多教師雖知曉STEAM教育，但缺乏對STEAM教育的深入分析與研究。在實(shí)際工作中，大多數(shù)教育機(jī)構(gòu)、教育工作者對STEAM教育理念理解不全面，應(yīng)用時缺乏規(guī)劃和導(dǎo)引。有些教師對STEAM教育還很陌生，只聽說了STEAM教育理念，卻從未認(rèn)真地去實(shí)踐。可以說，對于一些通用技術(shù)教師而言，STEAM教育理念只是一個“陌生的理念”，他們?nèi)狈?shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)和思考。隨著我國教育界對STEAM教育重視程度的不斷提高，通用技術(shù)教師逐漸熟悉了STEAM教育理念，一些教師嘗試采用STEAM的教學(xué)模式，但在此基礎(chǔ)上，仍有一些問題需要進(jìn)一步探討，如目前STEAM教育的實(shí)施被孤立。STEAM教育的特征是從多學(xué)科的視角出發(fā)，運(yùn)用多學(xué)科的知識和方法來解決問題，具有多元化特征。但實(shí)踐中，許多教師傾向于將其當(dāng)作一種傳統(tǒng)教學(xué)方法來輔助教學(xué)，使其中的學(xué)科領(lǐng)域被孤立，不利于提升通用技術(shù)教學(xué)的質(zhì)量。把STEAM教育引入到通用技術(shù)教學(xué)中，是一件很有難度的事情。為了充分利用STEAM的優(yōu)勢，教師必須對其進(jìn)行深入的剖析與探討。許多教師對STEAM教育理念較為熟悉，他們希望將STEAM與通用技術(shù)相結(jié)合，但不知該如何下手。也就是說，大部分的教師對于STEAM與通用技術(shù)的結(jié)合都抱著積極的態(tài)度，但不懂得如何去實(shí)踐和應(yīng)用。三、高中通用技術(shù)課程與STEAM教育理念的融合策略（一）立足生活，全面準(zhǔn)備教師在教學(xué)中盡量從生活實(shí)際入手。例如，有些人不喜歡隨手關(guān)門、一些易拉罐的拉扣很容易斷裂、廢舊的材料怎么變廢為寶等，這些問題都可以作為很好的導(dǎo)引。通用技術(shù)是一門包含多學(xué)科知識的課程，如果教師忽略了這一點(diǎn)，那么，學(xué)生就不能理解通用技術(shù)的真正含義。備課時，教師要主動地觀摩其他教師的教學(xué)錄像，借鑒其他教師的先進(jìn)教學(xué)方法，并根據(jù)自己的性格和教學(xué)實(shí)際，制訂出一套適合本班學(xué)生的教學(xué)方法。教師要對通用技術(shù)知識與科學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科知識的相互聯(lián)系進(jìn)行深入剖析，根據(jù)不同的生活問題進(jìn)行備課，改進(jìn)教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，充分發(fā)掘?qū)W生的智慧，為后續(xù)的教學(xué)探究打下基礎(chǔ)。此外，教師還要根據(jù)整個學(xué)習(xí)計劃來設(shè)計具體實(shí)踐活動，利用豐富的課件資料、視頻圖像素材，充分發(fā)揮STEAM教育的優(yōu)勢。（二）合作探究，案例實(shí)踐傳統(tǒng)教學(xué)理念的弊端就是理論與實(shí)踐脫離，為此，筆者設(shè)計了“怎么挑選材料”的案例實(shí)踐活動。經(jīng)過前期“發(fā)現(xiàn)與明晰問題”“信息收集與整理”，筆者組織同學(xué)們共同商議確定實(shí)踐主題，并搜集各種信息。這是學(xué)生從構(gòu)想到實(shí)際操作的一個重要步驟，同時也為后面的技術(shù)實(shí)驗(yàn)和計劃制訂打下基礎(chǔ)，促使學(xué)生根據(jù)所學(xué)的數(shù)學(xué)、物理等知識，正確地選取所需材料來嘗試制作模型。一些學(xué)生在學(xué)習(xí)立體幾何時，常常因?yàn)槿鄙倏臻g想象能力、立體感而產(chǎn)生學(xué)習(xí)困難。為此教師可以帶領(lǐng)學(xué)生選擇一些簡單材料，如一次性筷子、牙簽、膠水等，制作出簡單的幾何立體圖形。此外，教師還可以鼓勵學(xué)生們自主設(shè)計課題。比如筆者帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計了“自制學(xué)具——立體幾何模型”，將數(shù)學(xué)、物理、工程等學(xué)科知識，融合到“一般設(shè)計過程”“材料性能”“結(jié)構(gòu)設(shè)計”等章節(jié)知識內(nèi)容當(dāng)中。學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題、動手體驗(yàn)、合作解決難題來打破學(xué)科的界系，建立了新舊知識之間的聯(lián)系，并在實(shí)踐中運(yùn)用這些知識來解決生活問題，體會知識的應(yīng)用價值，培養(yǎng)知識綜合運(yùn)用能力，提升動手實(shí)踐能力。（三）項目驅(qū)動，分組探究在明確教學(xué)內(nèi)容和主題之后，依照流程來開展教學(xué)活動，指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用交叉知識與方法，構(gòu)建知識體系，形成相應(yīng)的能力。過程中通過合理設(shè)置進(jìn)度和搭建知識框架，為學(xué)生們布置任務(wù)，同時讓學(xué)生們自由分組探究，盡可能地將課堂主動權(quán)交還給學(xué)生，從而突顯STEAM理念。比如在“問題情境”的環(huán)節(jié)中，要求學(xué)生通過查找資料，了解數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)、材料、連接方式等；分組討論，確定學(xué)習(xí)過的幾何體和常用幾何體。這就與數(shù)學(xué)建立了聯(lián)系。在“制訂方案”的環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生們了解材料種類，測試材料性能，挑選合適的制作材料；思考幾何體的連接方式；通過小組合作來嘗試設(shè)計圖紙，明確草圖方案。這就涉及了物力與工程的相關(guān)知識，在探究中逐漸鍛煉學(xué)生的構(gòu)圖、工程設(shè)計等能力。四、STEAM理念下實(shí)踐教學(xué)案例設(shè)計（一）設(shè)置問題情境本課程為學(xué)生提供實(shí)際問題情境，指導(dǎo)學(xué)生找出問題所在，確定具體的項目活動。如數(shù)學(xué)課程中會學(xué)到“空間幾何體”，一些學(xué)生由于空間想象能力不足，在做題目時常常會感到不知所措。于是嘗試給學(xué)生設(shè)計一個可以增加輔助線條的靈活的三維幾何模型，讓學(xué)生設(shè)計和制造一個可拆卸組合的幾何模型，學(xué)生自己查找資料，對幾何模型的結(jié)構(gòu)、材料、連接方式等有一個初步的認(rèn)識，從而激發(fā)出設(shè)計的靈感。然后進(jìn)行問卷調(diào)查，以了解學(xué)生對數(shù)學(xué)幾何模型的設(shè)計需求。（二）制訂計劃首先是在教師引導(dǎo)下，明確設(shè)計方案和具體要求，基于一個明確的目標(biāo)來進(jìn)行探究。然后是設(shè)計思路、解決問題。問題分為3個：常見的幾何體有哪些？怎樣選擇適當(dāng)?shù)闹谱鞑牧?？選擇怎樣的連接構(gòu)建方式？通過對上述問題的串聯(lián)，設(shè)計小組活動，引導(dǎo)學(xué)生思考，并利用交叉知識解決問題?；顒右唬和ㄟ^分組討論，確定所學(xué)的幾何體種類中常見的幾何體，統(tǒng)計結(jié)果，了解學(xué)生們的設(shè)計需求，初步構(gòu)建制作方案?；顒佣捍_定本次活動目的，選擇合適材料?？梢韵燃?xì)化問題：常用材料有哪些？各材質(zhì)特性怎樣？應(yīng)該選擇哪些材料？流程規(guī)劃如下：（1）組織學(xué)生查閱相關(guān)的工業(yè)、材料知識，認(rèn)識生活中的常用材料。（2）教師準(zhǔn)備一些材料，學(xué)生以學(xué)習(xí)小組的形式準(zhǔn)備材料，如木條、鐵絲、亞克力板、不銹鋼板、塑料板凳，以及尺子、鑷子、鉗子等制作工具。學(xué)生們觀察、運(yùn)用材料，直觀感受常見材料的抗彎、抗拉、硬度等性能，并做好記錄。（3）通過記錄和測試材料的性能、成本等因素，小組成員討論決定使用何種材料。活動三：確定模型制作時選擇怎樣的連接方式。細(xì)化問題：常見連接方式有哪些？為了達(dá)到可拆卸和裝配的效果，應(yīng)該選擇什么樣的接頭和連接方式？具體流程：教師展示不同連接方式的實(shí)物、視頻等資料，如螺栓、螺母、榫卯連接、粘連等，探究不同方式的特點(diǎn)?；蛘邔①Y料的查詢?nèi)蝿?wù)交給學(xué)生自己完成。然后是按照所選擇的工藝材料和可拆卸、可組合的設(shè)計需求進(jìn)行分析和比較，決定連接方式。（三）技術(shù)制作各小組按照制訂的計劃，選擇合適的材料、合適的工具進(jìn)行分工協(xié)作。教師根據(jù)各學(xué)習(xí)小組的具體情況，給出相應(yīng)指導(dǎo)意見。例如，對于木質(zhì)材料，要引導(dǎo)他們合理規(guī)劃材料，精確測量尺寸，并使用安全的木工器具；對于塑料、復(fù)合材料，可以指導(dǎo)學(xué)生利用Design軟件進(jìn)行3D模型化。有條件的可以嘗試使用3D打印機(jī)，制作各個部位的連接桿、連接角等。（四）實(shí)踐活動評估在活動評估環(huán)節(jié)，學(xué)生展示各自的作品，進(jìn)行相互評價，并提出意見和建議。同時，同學(xué)們相互分享自己在設(shè)計和制作中遇到的困難和收獲，通