（宿遷中學(xué)，江蘇宿遷223800）

國(guó)內(nèi)的學(xué)生長(zhǎng)期以來(lái)接觸的都是分科式的教學(xué)模式，該模式雖然鞏固了學(xué)生的各學(xué)科知識(shí)，但也讓各學(xué)科之間存在間隙，再加上學(xué)生固有學(xué)習(xí)思維的局限性使得學(xué)生不能將各學(xué)科知識(shí)合理的整合，這就不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合使用各學(xué)科知識(shí)思考、解決以及處理問題的能力。2016年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的關(guān)于《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016-2020年）》文件中指出，以增強(qiáng)中學(xué)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等學(xué)科教學(xué)的橫向配合來(lái)推進(jìn)義務(wù)教育階段的科技教育；以鼓勵(lì)高中探索開展科學(xué)創(chuàng)新與技術(shù)實(shí)踐的跨學(xué)科探究活動(dòng)來(lái)推進(jìn)高中階段的科技教育。由此可以看出，國(guó)家對(duì)培養(yǎng)具備跨學(xué)科能力人才的重視，作為教育者，我們應(yīng)該明白目前不僅僅是要教授學(xué)生各學(xué)科的知識(shí)，更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生具備綜合應(yīng)用各學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，這才是21世紀(jì)學(xué)生必須具備的技能。STEM教育理念旨在培養(yǎng)具有核心素養(yǎng)的綜合性人才，應(yīng)社會(huì)需求而產(chǎn)生，與國(guó)內(nèi)提出的培養(yǎng)全面發(fā)展型人才的理念不謀而合。

一、STEM教育理念

STEM教育起源于20世紀(jì)80年代的美國(guó)，正是由于美國(guó)全球霸主地位受到威脅，讓美國(guó)開始重視培養(yǎng)具備科技理工科綜合素養(yǎng)的人才，投入大量的人力、物力到STEM教育中去。STEM教育從字母拼寫的角度來(lái)看，就是由科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科的首字母組成，但是其內(nèi)涵不是四門學(xué)科的簡(jiǎn)單相加，而是四門學(xué)科有組織、有邏輯的組合，用科學(xué)認(rèn)識(shí)世界，用工程和技術(shù)來(lái)解決實(shí)際生活中要的問題，而數(shù)學(xué)則作為工程和技術(shù)學(xué)科的輔助工具，培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)和綜合應(yīng)用各學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

二、信息技術(shù)探究課程——《計(jì)算機(jī)組裝》

高中信息技術(shù)探究課程是我校一個(gè)特色社團(tuán)課，提倡在社團(tuán)活動(dòng)課的時(shí)候給學(xué)生營(yíng)造出寬松和活躍的氛圍，主張學(xué)生自主動(dòng)手實(shí)踐能力、綜合學(xué)習(xí)能力以及小組合作交流能力的培養(yǎng)，通過輕松的社團(tuán)活動(dòng)舒緩平時(shí)緊張的學(xué)習(xí)壓力。該社團(tuán)培養(yǎng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的主旨與STEM教育理念不謀而合，在進(jìn)一步結(jié)合了STEM教育理念的基礎(chǔ)上，我校以學(xué)生為主體，以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為學(xué)習(xí)方式，選取了學(xué)生興趣度高，貼合實(shí)際生活的主題——《計(jì)算機(jī)組裝》，將枯燥乏味的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)融入到生動(dòng)有趣的動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)中去，讓學(xué)生更高效，更直觀地了解專業(yè)知識(shí)，并學(xué)會(huì)實(shí)際的綜合運(yùn)用。

（一）設(shè)計(jì)思路

以組裝臺(tái)式計(jì)算機(jī)的活動(dòng)為主題組織課程，將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的知識(shí)融合進(jìn)入課程，讓學(xué)生不知不覺地掌握相關(guān)知識(shí)，鍛煉綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。這一主題活動(dòng)主要涉及STEM教育中以下素養(yǎng)的培養(yǎng)。

科學(xué)素養(yǎng)：運(yùn)用物理學(xué)電子電路中的電流、電位以及計(jì)算機(jī)的工作原理等相關(guān)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)的組裝。在此過程中學(xué)生需要確定需求，尋找解決問題的方法，學(xué)習(xí)相互交流共享經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)精神。

技術(shù)素養(yǎng)：學(xué)生在計(jì)算機(jī)組裝的過程體現(xiàn)的就是技術(shù)素養(yǎng)。在組裝的過程中學(xué)會(huì)硬件以及軟件的安裝以及調(diào)試。

工程素養(yǎng)：在組裝計(jì)算機(jī)之前，了解組裝計(jì)算機(jī)的主板型號(hào)是什么，根據(jù)主板型號(hào)規(guī)劃計(jì)算機(jī)各部件的布局。這一過程將工程素養(yǎng)融合其中。

數(shù)學(xué)素養(yǎng)：了解數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方式，掌握計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制編碼方式，掌握二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制等之間的轉(zhuǎn)換，掌握計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算規(guī)則，掌握ASCII碼以及漢字在計(jì)算機(jī)中的編碼方式。這些主要涉及到數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（二）課程內(nèi)容編寫

在計(jì)算機(jī)普及的時(shí)代，人們現(xiàn)如今在選購(gòu)計(jì)算機(jī)時(shí)更注重的是既要性價(jià)比高又要符合自己的個(gè)性化需求。那么，想要找到最適合自己的計(jì)算機(jī)，莫過于自己選購(gòu)計(jì)算機(jī)部件進(jìn)行自己組裝。你了解如何組裝計(jì)算機(jī)嗎？

[計(jì)算機(jī)工作原理]

計(jì)算機(jī)工作原理也稱馮.諾依曼原理，簡(jiǎn)單的來(lái)說就是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及程序的控制。通過硬件和軟件的協(xié)調(diào)合作完成計(jì)算機(jī)完成相關(guān)命令。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候先將要執(zhí)行的原始數(shù)據(jù)和程序通過輸入輸出設(shè)備放入內(nèi)部存儲(chǔ)器，CPU則從當(dāng)前寄存器中讀取出第一條指令，通過控制器的譯碼，按指令的要求進(jìn)行指定的邏輯操作或者運(yùn)算，然后將處理完的結(jié)果按照地址送回到寄存器中去。接著讀取下一條指令，在控制器的指揮下完成相關(guān)操作。這樣一直循環(huán)下去直到程序發(fā)出停止的指令才停止執(zhí)行。計(jì)算機(jī)在此工作過程中主要用到的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備包括控制器、指令寄存器、指令譯碼器、計(jì)算器、運(yùn)算器、內(nèi)部存儲(chǔ)器以及輸入、輸出等。

[動(dòng)手實(shí)踐組裝計(jì)算機(jī)]

1.組裝電腦的工具

螺絲刀（十字形和一字型）、尖嘴鉗、鑷子、毛刷、導(dǎo)熱硅膠。

2.電腦零部件

電源、CPU、CPU散熱器、計(jì)算機(jī)主板、顯卡、內(nèi)存、主機(jī)內(nèi)的各類連接線、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)。在組裝計(jì)算機(jī)之前，要先檢查計(jì)算機(jī)的各部件是否準(zhǔn)備齊全，如若齊全則開始動(dòng)手組裝。

3.組裝過程

（1）拆開機(jī)箱

打開機(jī)箱的側(cè)面板，觀察機(jī)箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用毛刷將機(jī)箱清理干凈。

（2）電源的安裝

使用螺絲刀將計(jì)算機(jī)電池固定在電源架子上，注意電源的螺絲孔要與機(jī)箱上的螺絲孔相對(duì)（如圖1所示）。

圖1 電源的安裝

（3）CPU以及CPU散熱器的安裝

找到CPU的插槽將上面的保護(hù)蓋打開，仔細(xì)觀察主板上的針腳，用大拇指和食指抓住CPU的邊緣，將CPU根據(jù)主板上針腳的排列對(duì)應(yīng)好后固定在主板上，將事前準(zhǔn)備好的導(dǎo)熱硅膠適量地涂在CPU的表層。將散熱器對(duì)準(zhǔn)主板上CPU旁邊的四個(gè)角，輕輕向下壓就可將散熱器固定在CPU之上，最后將CPU以及CPU的風(fēng)扇線插入主板電源（如圖2所示）。

圖2 CPU以及CPU散熱器的安裝

（4）安裝主板

分辨好主板上IO擋板的位置后將其卡在機(jī)箱上，將主板固定在機(jī)箱底板上，裝入正確將能看到輸入輸出擋板上的固定槽，稍微用力讓IO和IO擋板更好的貼合，擰上螺絲，然后將主電源插入主電源插座，最后插入輔助電源插頭。

（5）安裝內(nèi)存及硬盤

為防止內(nèi)存安裝后接觸不良情況的出現(xiàn)，在安裝前先使用毛刷去除內(nèi)存槽和內(nèi)存條的灰塵。打開插槽兩邊的固定鎖，輕輕將內(nèi)存條豎直插入內(nèi)存槽，當(dāng)聽到兩聲咔噠聲表明內(nèi)存已正確安裝好，同時(shí)也可以看到扣鎖扣住了內(nèi)存口。如聽到一聲咔噠聲，可能是內(nèi)存條安裝太緊。安裝硬盤時(shí)，只需找到機(jī)箱內(nèi)的硬盤托盤，將硬盤放入其中，用螺絲刀擰緊兩端螺絲，最后別忘記將電源線接入硬盤電源（如圖3所示）。

圖3 內(nèi)存及硬盤的安裝

（6）顯卡的安裝

因?yàn)轱@卡體積較大，所以，在組裝計(jì)算機(jī)時(shí)我們一般選擇最后安裝顯卡。在機(jī)箱先找到顯卡插槽將上面的卡子打開，觀察顯卡上金手指的缺口后將顯卡對(duì)準(zhǔn)顯卡槽插入其中，最后一定要接入電源，否則，計(jì)算機(jī)將無(wú)法正常運(yùn)行（如圖4所示）。

圖4 顯卡的安裝

（7）接入計(jì)算機(jī)的跳線并整理好主機(jī)內(nèi)的線纜

計(jì)算機(jī)的跳線一般包括開關(guān)機(jī)按鍵、重啟按鍵、LED燈、USB以及音頻接頭等，先將跳線整理清楚，根據(jù)跳線接頭上的名稱與主板上相應(yīng)的跳線插槽對(duì)應(yīng)接入其中。主板上各條線接口的名稱，開關(guān)機(jī)鍵是POWER?SW，重啟鍵是ResetSW，電源燈是POWER LED，音頻是SPEAKER（如圖5所示）。

圖5 接入計(jì)算機(jī)的跳線

（8）連接外設(shè)線纜

主機(jī)完成后，還需把顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等外設(shè)同主機(jī)連接起來(lái)。

[組裝計(jì)算機(jī)注意事項(xiàng)]

（1）無(wú)論是組裝還是拆卸計(jì)算機(jī)一定要在斷電的情況下進(jìn)行，且在組裝前應(yīng)先將身上的靜電消除，防止靜電損壞計(jì)算機(jī)中的某些芯片。

（2）電腦的各種配件尤其是硬件要輕拿輕放，在拔插各種板塊也要適度，防止損壞主板。

（3）安裝主板、顯卡、聲卡等硬件時(shí)一定要安裝牢固。

[測(cè)試電腦]

接通電源后，打開主機(jī)開關(guān)，在“滴”的一聲后若計(jì)算機(jī)進(jìn)入自檢畫面，說明組裝成功。若計(jì)算機(jī)不能正常運(yùn)行，則說明沒有成功需要重新檢查配件組裝是否正確。當(dāng)測(cè)試計(jì)算機(jī)后能正常運(yùn)行就可以將計(jì)算機(jī)的側(cè)面板安裝上了。

[實(shí)踐拓展]

當(dāng)計(jì)算機(jī)組裝完成后是否可以正常使用呢？學(xué)生在測(cè)試計(jì)算機(jī)之后發(fā)現(xiàn)并不能，是因?yàn)橛?jì)算機(jī)沒有安裝操作系統(tǒng)，還處于“裸機(jī)”的狀態(tài)，請(qǐng)學(xué)生嘗試安裝操作系統(tǒng)。

三、結(jié)束語(yǔ)

在基于現(xiàn)實(shí)生活的基礎(chǔ)上使用STEM教育理念開設(shè)的計(jì)算機(jī)組裝課程，與傳統(tǒng)教育模式相比，優(yōu)勢(shì)在于最大化的將零碎的知識(shí)點(diǎn)整合，鍛煉了學(xué)生綜合使用各學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。通過小組合作探究的方式，也提高了學(xué)生參與探究活動(dòng)的積極性以及與人溝通交流的能力。當(dāng)然STEM教育不僅對(duì)學(xué)生要求更高，對(duì)于教師要求也會(huì)更高，STEM教育多學(xué)科融合的特點(diǎn)，也要求教師需要不斷的學(xué)習(xí)，與其他學(xué)科教師多交流，來(lái)提高自身的綜合素養(yǎng)。