STEM理念下信息科技课程项目式学习研究

[摘 要] STEM教育理念的独特之处在于以学生为中心点，加入小组探讨等模式，培养学生的创新思维、动手能力和创造力。将STEM教育理念应用于中小学信息科技课程教学中可以有效改善当下信息科技课程面临的困境，增强学生对于信息科技课程的兴趣与了解，并帮助教师有效实现教学目标。本文从当前信息科技教育存在的问题以及STEM教育理念的应用价值、STEM理念下信息科技课程项目式学习模式的构建等多个方面探讨STEM教育理念对中小学信息科技课程项目式学习的影响。

[关键词] STEM教育理念；信息科技课程；项目式学习

在当前快速发展的信息科技时代，为培养学生的创新思维、解决问题和团队合作能力，STEM教育理念下信息科技课程项目式学习日益受到关注。项目式学习是一种以实际问题为导向的学习方式，通过将知识与实践相结合，激发学生的兴趣和积极性。然而，在实施项目式学习过程中仍存在一些挑战和问题，如教师角色转变、资源支持和评价方式等。本研究旨在探讨STEM教育理念下信息科技课程项目式学习的有效性，并从教师、学生和社会等多个角度进行分析和评估，进而形成更加符合当下时代发展的信息科技课程的教学方式。

一、当前信息科技教育存在的问题

（一）教学条件不能充分满足信息科技课程的要求

随着科技的迅猛发展，信息科技领域需要持续更新教育方法以及资源来保持与时俱进。然而，许多学校和教育机构在这方面存在明显的匮乏。一方面人们普遍认为，有效的教学需要具备高素质、专业化的师资队伍。然而，在信息科技领域中却很难找到这样一支队伍。许多教师缺乏对新兴技术和工具的了解，并且在将其应用于课堂上时感到局限。学生可能缺乏必要的培训或及时更新自己的知识储备以适应快速发展变化的需求。这导致了师生之间知识传授效果不佳、学生未能充分发挥潜力等问题。另一方面教学环境也是一个制约因素。如今，信息科技已经成为现代社会不可或缺的一部分，但并非所有学校都能提供足够先进和完善的设施以及资源来支持信息科技课程。

在当前信息科技课程存在的问题中，师资与教学环境与当下课程要求之间的不符合是一个迫切需要解决和改进的挑战。

（二）中小学信息科技课程教学限制较多

由于对教学内容的过度限制，中小学信息科技课程未能充分满足学生的需求和应用场景，导致一系列问题。首先，过多地限制教学内容使得信息科技课程无法跟上快速发展的行业趋势。随着科技迅猛发展，新兴领域和工具层出不穷。然而，在传统教材框架下，许多最新科技往往被忽视或无法及时纳入教学计划中。这种局限性使得学生在接触真实世界时缺乏必要的准备和知识储备。其次，在过度限制教学内容的情况下，信息科技课程缺乏灵活性和个性化教育。每名学生都有自己独特的兴趣、潜力和优势领域。然而，某些情况下，由于固定化、标准化的课程设置与评估形式，并不能满足学生个体化的需求。这种一刀切的教学方式剥夺了学生在信息科技领域发展、探索和创新的机会。此外，过多地限制教学内容也导致信息科技课程的应用性不强。信息科技是一门实践性非常强的学科，只有通过实际操作和项目实战才能真正理解和掌握相关知识与技能。

为了推动信息科技教育的进一步发展，教师需要采取相应措施来调整教育策略，并充分重视灵活性、个性化以及应用性等方面的要求，从而更好地满足学生对信息科技教育的需求，并使其更好地适应未来社会和职业发展的挑战。

（三）课程互动性不高学生注意力易分散

在当前信息科技课程中存在一个突出问题，即课程互动性不高导致学生的注意力容易分散。这一问题的产生可能与教学设计、教师授课方式以及学生自身等因素有关。首先，教学设计方面的问题可能是造成课程互动性不高的主要原因之一。一些信息科技课程过于注重理论知识的传授而忽视实践环节和个体差异化需求，使得学生无法积极参与到课堂互动中。其次，在教师授课方式上，缺乏灵活多样的交流形式和互动平台也是制约互动性发展的重要原因。最后，个体差异化需求也是导致注意力分散现象产生的重要原因。每名学生都具有自己独特的兴趣爱好、认知方式和学习习惯，在一个相对单一且缺乏个性化定制服务的信息科技课堂上，学生难以找到自己的学习动力和价值感，从而导致注意力容易分散。

二、STEM教育理念的应用价值

STEM教育理念起源于美国，它将科学、技术、工程和数学这四个要素有机地结合在一起，注重培养学生与现实世界的联系，并鼓励学生通过动手实践来完成自己感兴趣并且且与日常生活密切相关的项目。

STEM教育能够培养学生对实际问题的探索精神和创新思维。通过将科学、技术、工程和数学融合在一起，可以激发学生对真实世界中复杂问题的兴趣，并锻炼学生寻找解决方案的能力。STEM教育还可以促进团队合作和沟通技巧的发展。在STEM项目中，学生需要与同伴共同合作解决问题，这有助于培养学生良好的团队合作意识以及有效的沟通技巧。与此同时，STEM教育对社会和经济发展也具有重要影响。由于科学、技术、工程和数学等领域的迅速发展，对拥有STEM教育背景的人才需求日益增加STEM教育理念的应用价值与重要性不仅体现在个人成长方面，还涉及社会和经济层面。

三、STEM理念下信息科技课程项目式学习模式构建

（一）项目式学习的含义

项目式学习是一种基于实践和任务驱动的教学方法，它强调学生通过参与真实世界问题的解决和创造性项目的开展来获得知识和技能。相比传统的课堂讲授模式，项目式学习更加关注学生自主性、合作性和实践性的学习体验。项目式学习鼓励学生主动参与解决现实世界中复杂问题的过程。通过选择并研究一个具体主题或挑战，学生可以深入了解相关领域的理论知识，并将其应用于解决真实问题。这种实践性的学习方式不仅帮助学生建立扎实的专业知识基础，还培养了学生分析问题、提出解决方案以及团队协作等重要技能。

项目式学习在教育领域扮演着重要的角色，它不仅拓宽了学生的知识视野和技能，还培养了学生的合作意识、创造力和问题解决的能力。

（二）项目式学习与STEM理念相结合的意义

1.项目式学习可以促使学生将所学知识应用于实际情境中

通过参与各种真实或模拟的项目活动，如，设计一个创新APP或构建一个电子设备原型等，在解决问题的过程中，不仅要运用所掌握的信息科技知识和技能，还需要培养创造性思维、团队合作、沟通交流等综合能力。这样一来，学生可以深入了解信息科技应用领域，并将所学知识融会贯通。

2.项目式学习强调自主性和主动性

在项目中，教师扮演着指导者和支持者的角色，鼓励学生自主选择并规划自己感兴趣的研究课题，提供必要的指导和资源支持。这种学习方式可以激发学生的主动学习意愿和自我管理能力，增强学生对于信息科技课程的积极参与度。

3.项目式学习可以培养学生解决问题的能力

在项目中，学生需要面对各种挑战和困难，并寻找解决方案。通过前期调研、问题分析和实践操作等过程，学生不仅可以掌握信息科技应用的基本知识和技能，还可以培养批判性思维、逻辑推理和创新思维等关键能力。这些能力在信息社会中具有重要意义，并且为将来面对复杂问题提供了坚实的基础。

4.在STEM理念下进行项目式学习可以促进跨学科融合

信息科技作为一门涉及多个领域的交叉学科，通过开展跨学科项目活动，例如，模拟真实情境下的数据分析或设计一个可持续发展的解决方案等，在整合各个领域知识与技能时加深了对于信息科技的理解和应用。

由此，将项目式学习与STEM理念相结合对于学生学习信息科技课程具有重要意义。通过项目式学习，学生不仅可以将所学知识应用于实际情境中，而且可以培养创造性思维、团队合作、问题解决和跨学科融合等关键能力。因此，在信息科技课程中推行项目式学习是一种值得探索和推广的教育方法。

（三）STEM理念下项目式学习的实施策略

1.聚焦真实问题

在STEM理念下，信息科技课程的教学应当聚焦真实问题，帮助学生将理论知识与实际问题相结合，培养学生解决现实世界中复杂问题的能力。通过项目式学习，学生能够参与到真实的场景中，面对具体问题进行调查、分析和解决。同时，学生可以运用信息科技工具和方法进行数据收集、处理和展示，在解决问题的过程中不断探索和创新。有研究证明，信息科技课程需要针对不同年龄段的学生设计适宜的项目，并根据课程目标确定相关真实问题。在项目开始前，教师可以向学生介绍所选问题背后的现实背景和意义，并引导学生提出相关的研究问题。同时，还可以引入专业领域内的资源和专家的支持来增加项目的真实性。

STEM理念下信息科技课程项目式学习研究要求教师将教学聚焦于真实问题，通过项目化的学习方法引导学生运用信息科技解决现实世界中的复杂问题。

2.以跨学科融合为核心

跨学科融合是指将不同学科领域的知识和理论相结合，以解决现实世界的问题和挑战。通过将信息科技与其他学科知识进行融合，可以创建一个丰富多样、综合性强的课程体验。STEM理念下信息科技课程旨在培养具备跨领域思维能力和创新意识的人才。通过将不同领域的知识融合到信息科技教育中，可以帮助学生更好地理解和应用所学内容。

此外，跨学科融合还可以促进学科之间的交流和合作。在信息科技课程中引入其他领域的知识和理论，可以使学生更好地理解不同领域之间的联系和相互依赖性。通过与其他学科教师的合作，可以发现并利用各自学科的优势，为学生提供更全面、丰富的教育经验。因此，在STEM理念下进行信息科技课程项目式学习时，利用跨学科融合作为核心策略是非常有效的。

3.增加课程的相关竞赛

增加信息科技课程相关竞赛，可以为学生提供更多的机会去应用在课堂上所学到的知识和技能。信息科技竞赛通常会给出一个具体的问题或挑战，要求参赛者设计并开发一个解决方案。参与竞赛不仅可以激发学生对信息科技领域的兴趣，还可以锻炼他们解决问题和团队合作的能力，教师在此过程中也能够发现学生掌握的知识情况，及时调整教学框架。同时，教师还能够通过信息科技竞赛发现学生的需求与兴趣学习点，在之后的教学中也能够更好地为课程找到引入点与开发点。

此外，利用竞赛来推动项目式学习还有助于培养学生的创新思维。在竞赛中，学生需要面对各种挑战和限制条件，从而激发他们寻找解决方案的动力。这种创新思维的培养对于信息科技领域的发展至关重要，因为只有不断推陈出新才能应对快速变化的技术环境。此外，参与竞赛还可以提升学生在实践中运用所学知识的能力。通过竞赛项目，学生可以将所学知识应用到实际问题中，并在实践中不断调整和完善自己的解决方案。这种实践经验不仅有助于加深对信息科技课程内容的理解，还能让学生更好地掌握相关技能。

增加信息科技课程相关竞赛也能使STEM理念与课程项目式学习更加完美地融合，学生通过参与竞赛，将有机会应用所学知识、培养创新思维并提高实践操作能力。这些都与STEM理念下信息科技课程项目式学习研究密切相关，并且有助于提升学生的综合能力和应对未来技术挑战的能力。

4.设置课程多元评价

在评价学生信息科学课程中的表现时，传统的单一评价方式可能无法全面反映学生的知识、能力和潜力。因此，为了更好地衡量学生在信息科学领域的综合素养，完善信息科学课程多元评价显得尤为重要。通过引入多元评价方法，可以从不同角度对学生进行全面考察。

在完善信息科学课程多元评价过程中，还需要重视个性化评估。每名学生都有自己独特的发展轨迹和潜能，在项目式学习中呈现出不同的特点和优势。因此，针对学生的个性化评估，能够更好地发现和挖掘他们的潜力，并为其提供适合其个体成长需求的支持和反馈。这种个性化评估不仅能够帮助学生实现自身的全面发展，也有助于培养信息科技领域的优秀人才。

四、结语

STEM教育以其目标为导向并借助项目式学习模式，在提高学生综合素质、培养学生解决实际问题的能力方面起到了重要作用。这种基于信息技术课程的项目式学习模式有助于培养学生的跨学科能力，通过STEM教育与项目式学习相结合的方式进行教学，将更加有利于培养创新思维、跨领域合作与创造力等关键能力。因此，将STEM教育与项目式学习相结合是一种值得推广的教育模式，并将为培养社会所需的创新人才做出重要贡献。

参考文献：

[1]归妙玲.STEAM教育理念下中职信息科技课程项目教学的设计与实践研究[D].桂林：广西师范大学，2022.

[2]陈斯琪.基于STEAM教育的高中信息科技课程教学设计与实践研究[D].牡丹江：牡丹江师范学院，2022

[3]占丹丹.基于STEAM教育理念的小学信息科技课程教学设计与应用研究[D].延吉：延边大学，2021.

（责任编辑：吕研）