摘要：本研究將STEM理念引入高中信息技術(shù)教學(xué)設(shè)計與實踐中，采用基于項目的STEM學(xué)習(xí)方式，以《動手組建小型局域網(wǎng)》為研究對象，經(jīng)過探索和實踐，增強了學(xué)生融合多學(xué)科知識解決實際問題的能力，提升了其實踐創(chuàng)新能力與合作交流意識，達(dá)到了提升STEM素養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；STEM教育；局域網(wǎng)組建

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2017）05-0040-03

STEM教育把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個學(xué)科的內(nèi)容通過相關(guān)的活動整合起來，集合了各學(xué)科的優(yōu)點，能夠滿足現(xiàn)代社會對高素質(zhì)人才的發(fā)展需要。對高中信息技術(shù)教學(xué)來說，STEM教育能夠從系統(tǒng)的角度來審視各個學(xué)科的關(guān)聯(lián)性，實現(xiàn)信息技術(shù)教育的綜合性整合，符合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展要求和方向。因此，筆者設(shè)計了基于STEM教育理念的《動手組建小型局域網(wǎng)》教學(xué)設(shè)計，以期通過STEM教育理念在高中信息技術(shù)教學(xué)中的探索和實踐，增強學(xué)生融合多學(xué)科知識解決實際問題的能力，提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力與合作交流意識，從而提升他們的STEM素養(yǎng)，實現(xiàn)信息技術(shù)更高層次的教學(xué)目標(biāo)。

基于項目的STEM學(xué)習(xí)計劃

基于STEM教育理念的學(xué)習(xí)方式有多種，筆者選擇了基于項目活動的STEM學(xué)習(xí)進(jìn)行研究，具體計劃如下表所示。

1.項目準(zhǔn)備階段

筆者根據(jù)《動手組建小型局域網(wǎng)》一課的教學(xué)目標(biāo)確定本次項目活動的主題為多媒體教室組建局域網(wǎng)，對任務(wù)的完成方式方法不做具體的要求，以利于學(xué)生從不同角度思考問題，給予其更多創(chuàng)新的空間。

2.項目形成階段

學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)掌握組建局域網(wǎng)所必須的基礎(chǔ)知識和技能，了解局域網(wǎng)組建的要求和對作品進(jìn)行評價的方法，師生共同討論修改相應(yīng)的學(xué)習(xí)評價表。

分組采用4人一組的方式，學(xué)生要明確團(tuán)隊成員的分工及自己在團(tuán)隊中的責(zé)任及評價標(biāo)準(zhǔn)。為了促進(jìn)學(xué)生更好地進(jìn)行合作交流，可要求每組建立一個微信群或QQ群作為交流平臺。

3.項目開發(fā)階段

本階段的主要任務(wù)是根據(jù)項目要求進(jìn)行局域網(wǎng)的組建，教師可首先向?qū)W生展示一些優(yōu)秀局域網(wǎng)組建案例，要求其說出案例的具體優(yōu)點，使其對評價標(biāo)準(zhǔn)有更清晰的認(rèn)識。本階段的重點和難點是運用“網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計”中所學(xué)的知識，動手設(shè)計和規(guī)劃拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，組建局域網(wǎng)。教師要及時了解每個團(tuán)隊的進(jìn)展情況，以便進(jìn)行必要的引導(dǎo)，形成過程性評價。

4.項目展示階段

本階段的主要任務(wù)是團(tuán)隊成果展示以及評價，展示包括組內(nèi)展示、組間演示和班級演示，評價包括學(xué)生自評、學(xué)生互評、教師評價。同時，展示過程中的表現(xiàn)也應(yīng)納入對學(xué)生的過程性評價之中。

5.項目優(yōu)化階段

本階段的主要任務(wù)是觀察反思，在多媒體教室的局域網(wǎng)運行正常后，學(xué)生檢測其穩(wěn)定性并及時對出現(xiàn)的問題進(jìn)行反思，優(yōu)化局域網(wǎng)的組建，運用工程設(shè)計的思想，反復(fù)檢測優(yōu)化。

基于項目的STEM學(xué)習(xí)評價

本研究強調(diào)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及多學(xué)科知識的綜合運用，為此筆者參考了相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了基于項目的STEM學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)評價表。評價表總分為100分，主要包括三項評價指標(biāo)：第一項為學(xué)生在作品制作過程中的表現(xiàn)，占40分，具體包括知識掌握、自主探究、協(xié)作交流等；第二項為學(xué)生在作品展示過程中的表現(xiàn)，占10分，具體包括展示內(nèi)容、聲音、語言、演示技巧等；第三項為對作品的評價，占50分，具體包括思想和內(nèi)容、創(chuàng)新性、跨學(xué)科性、可行性、藝術(shù)性等。評價采用學(xué)生自評、學(xué)生互評和教師評價相結(jié)合的方式進(jìn)行。

基于項目的STEM學(xué)習(xí)的實施過程

1.項目準(zhǔn)備階段

教師：①導(dǎo)入。經(jīng)過前面階段的學(xué)習(xí)，我們了解了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)的過程，下一階段我們將自己動手，體驗小型局域網(wǎng)的組建過程。②制訂學(xué)習(xí)評價表。

學(xué)生：①討論。你認(rèn)為什么樣的局域網(wǎng)算優(yōu)秀的局域網(wǎng)？一般采用哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？②參與制訂和修改學(xué)習(xí)評價表。③明確任務(wù)。多媒體教室有一根接入學(xué)校局域網(wǎng)的網(wǎng)線，沒有多余的網(wǎng)絡(luò)接口，動手組建一個局域網(wǎng)解決多媒體教室內(nèi)計算機的上網(wǎng)問題，要求臺式機（沒有無線網(wǎng)卡）、筆記本和多臺平板電腦能同時上網(wǎng)。

設(shè)計意圖：吸引學(xué)生注意力，提高學(xué)生興趣，同時為學(xué)習(xí)評價表的制作做參考。

2.項目形成階段

教師：①提供學(xué)習(xí)資料，設(shè)置引導(dǎo)性問題。②調(diào)查研究學(xué)生的具體情況，提供參考意見和依據(jù)，協(xié)助學(xué)生組建團(tuán)隊、制訂團(tuán)隊規(guī)則。③展示學(xué)習(xí)評價表。

學(xué)生：①組建團(tuán)隊，明確分工，確定團(tuán)隊基本規(guī)則；明確自己的責(zé)任，了解評價的標(biāo)準(zhǔn)。②每個小組創(chuàng)建一個QQ群或微信群，作為網(wǎng)上交流的平臺。

設(shè)計意圖：①提供小組成員角色分工明細(xì)表，要求組員選擇適當(dāng)?shù)慕巧?，避免個別同學(xué)搭便車，不勞而獲。②引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，為項目制作打好知識基礎(chǔ)。

3.項目開發(fā)階段

教師：①引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)，避免偏離任務(wù)的行為。②展示優(yōu)秀局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，供學(xué)生欣賞和借鑒。③引導(dǎo)學(xué)生合作交流，監(jiān)控團(tuán)隊進(jìn)度，進(jìn)行過程性評價。

學(xué)生：①根據(jù)項目要求，對任務(wù)進(jìn)行分析，尋求解決問題的多種路徑和方法，最終確定最優(yōu)方案并進(jìn)行制作。②進(jìn)入相應(yīng)的角色，按照團(tuán)隊分工，完成任務(wù)，團(tuán)隊成員間不斷交流溝通，改進(jìn)作品。③參照團(tuán)隊基本規(guī)則和學(xué)習(xí)評價及時進(jìn)行自我評價。

設(shè)計意圖：①促進(jìn)學(xué)生發(fā)散性思維、創(chuàng)造性思維等高階思維的發(fā)展，提高學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）解決實際問題的能力。②促進(jìn)學(xué)生的合作交流意識，發(fā)展其學(xué)術(shù)技能、溝通和社交技能。

4.項目展示階段

教師：①評價活動作品（多媒體教室局域網(wǎng)）及每個團(tuán)隊成員的表現(xiàn)，包括演示過程中的表現(xiàn)。②評估每個小組的表現(xiàn)，和學(xué)生共同推選出優(yōu)秀小組和個人。

學(xué)生：①展示作品，個人演示和團(tuán)隊演示相結(jié)合。②結(jié)合學(xué)習(xí)評價表進(jìn)行組內(nèi)互評、組間互評和自我評價。

設(shè)計意圖：發(fā)展學(xué)生的批判性思維，同時對學(xué)生的努力給予肯定和鼓勵，促進(jìn)學(xué)生自身的進(jìn)步。

5.項目優(yōu)化階段

教師：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)評價結(jié)果和測試結(jié)果進(jìn)行反思，優(yōu)化方案。

學(xué)生：①根據(jù)團(tuán)隊間的比較和評價結(jié)果進(jìn)行反思，團(tuán)隊成員溝通交流，優(yōu)化方案。②定期檢測局域網(wǎng)的運行狀況，根據(jù)實際情況不斷完善、反復(fù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計思想，提升其STEM素養(yǎng)。

在實際上課的過程中，學(xué)生對通過在線平臺進(jìn)行交流的方式，普遍很感興趣，在解決問題時能夠參照《各學(xué)科知識運用考查表》從科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等方面來進(jìn)行綜合性的思考，運用到了數(shù)學(xué)、通用技術(shù)等多學(xué)科的知識，STEM教育理念在教學(xué)中得到了很好的貫徹。

基于項目的STEM學(xué)習(xí)的教學(xué)反思

根據(jù)學(xué)生在實踐階段中的表現(xiàn)，筆者發(fā)現(xiàn)在以下方面仍然存在一些具體的問題：①在設(shè)計拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖的過程中，不少學(xué)生直接到網(wǎng)上搜索現(xiàn)成的方案。由于沒有結(jié)合學(xué)校和多媒體教室的具體情況進(jìn)行具體細(xì)致的規(guī)劃，導(dǎo)致后期出現(xiàn)許多問題。②由于前階段學(xué)習(xí)的大都是理論知識，在本次項目開發(fā)階段有很多學(xué)生不知道從何處著手。例如，網(wǎng)線的制作與連接，由于每個小組的方案都不一樣，教師并沒有提供制作好水晶頭的網(wǎng)線，所以部分小組在這環(huán)節(jié)浪費了不少時間。

在線交流的模式提高了課堂教學(xué)的效率，也有效提高了學(xué)生對課程的興趣，但是也對學(xué)生的自我控制能力和自主學(xué)習(xí)能力提出了新的要求，教師還需加強監(jiān)督。通過在高中信息技術(shù)課程中實施基于STEM教育理念的研究，可以看出，相比理論性較強的知識而言，包含實踐操作較多的知識部分更適合運用STEM的教育理念。

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作者簡介：李曉艷（1982—），女，江蘇徐州人，中學(xué)一級教師，從事高中信息技術(shù)教學(xué)工作。