羅嫻

摘 要：STEM理念是將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行交叉融合，旨在促進(jìn)學(xué)生掌握多種知識(shí)與技能，并實(shí)現(xiàn)遷移與應(yīng)用。文章作者提出，在高中信息技術(shù)課堂，教師要借助于STEM理念讓學(xué)生拓展學(xué)習(xí)思維，增強(qiáng)解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù);STEM理念;高效課堂

中圖分類號(hào)：G633.67?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-624X（2020）29-0042-02

引言

在信息技術(shù)課堂上，如何呈現(xiàn)知識(shí)、技能，才能獲得更好的教學(xué)實(shí)效？信息技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的信息意識(shí)、創(chuàng)新思維、計(jì)算能力要求很高。傳統(tǒng)的高中信息技術(shù)課堂，知識(shí)點(diǎn)機(jī)械化呈現(xiàn)，操作技能訓(xùn)練單一，過多的理論性講解，脫離了學(xué)生真實(shí)生活環(huán)境與經(jīng)驗(yàn)，使得學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，課堂陷入低效。STEM理念的本質(zhì)在于知識(shí)的有效整合，將之融入信息技術(shù)課程中，可以推進(jìn)高中信息技術(shù)學(xué)科改革與創(chuàng)新。而且，STEM理念注重課堂的開放性，強(qiáng)調(diào)從真實(shí)問題入手，為學(xué)生自主實(shí)踐、合作探究、創(chuàng)新應(yīng)用提供了有力保障。

一、STEM理念在高中信息技術(shù)課程中的實(shí)施思路

STEM理念的目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生立足信息技術(shù)學(xué)科實(shí)際，活學(xué)活用，增強(qiáng)解決問題的綜合能力。STEM理念在信息技術(shù)課程中的應(yīng)用方式很多，要體現(xiàn)其跨學(xué)科性、協(xié)作性、體驗(yàn)性、趣味性、情境性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性、技術(shù)增強(qiáng)性九大核心特征。它通過利用整合思維來(lái)促進(jìn)不同知識(shí)、技能的融合。在應(yīng)用實(shí)踐中，教師要立足于信息技術(shù)學(xué)科特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生主觀能動(dòng)性的激活。

1.注重跨學(xué)科整合，體現(xiàn)STEM理念特征

STEM理念，實(shí)則是對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等四門學(xué)科的深度融合。其借助于學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的整合理念，將之與信息技術(shù)課程進(jìn)行關(guān)聯(lián)，突出學(xué)科知識(shí)、技能的一體化教學(xué)，在問題解決中發(fā)展學(xué)生的跨學(xué)科整合能力。不同學(xué)科，其知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)體系具有差異性，教師要打破學(xué)科界限，以整合的眼光審視多種學(xué)科的橫向交叉。同時(shí)立足學(xué)生，考慮學(xué)生的認(rèn)知水平，設(shè)計(jì)和優(yōu)化學(xué)習(xí)問題，讓學(xué)生從問題中學(xué)習(xí)，發(fā)展創(chuàng)新實(shí)踐力。如在教學(xué)“信息技術(shù)基礎(chǔ)”時(shí)，該節(jié)主要介紹了音頻、視頻、圖像等信息，包括信息的采集、加工、處理技術(shù)。從教材內(nèi)容設(shè)置上，有理論、有實(shí)踐，綜合性強(qiáng)。教師在導(dǎo)入課程與組織教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要強(qiáng)調(diào)該節(jié)知識(shí)點(diǎn)與其他學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)與融合，以“信息綜合處理”為突破口，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，從信息處理實(shí)踐中解決問題，強(qiáng)化學(xué)生信息處理成就感。

2.注重知識(shí)與生活關(guān)聯(lián)，體現(xiàn)學(xué)以致用

在STEM理念下，教師對(duì)信息技術(shù)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)要聯(lián)系學(xué)生生活，以真實(shí)的項(xiàng)目任務(wù)來(lái)貫穿信息技術(shù)知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問題。在STEM理念下，高中信息技術(shù)教師要圍繞“問題”來(lái)展開課程設(shè)計(jì)，找準(zhǔn)與學(xué)生生活緊密相關(guān)的實(shí)際案例，讓學(xué)生體會(huì)到信息技術(shù)學(xué)科的實(shí)用性。例如，在學(xué)習(xí)“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用”時(shí)，該節(jié)主要介紹局域網(wǎng)的組建流程、方法。如組建局域網(wǎng)需要哪些硬件設(shè)備;組網(wǎng)完成后，需要哪些軟件系統(tǒng);進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的配置要如何設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使用局域網(wǎng)要如何實(shí)現(xiàn)資源共享，等等。事實(shí)上，在教學(xué)局域網(wǎng)組建方法時(shí)，教師可以以“組網(wǎng)”為任務(wù)，以分組方式，交由學(xué)生自己去認(rèn)識(shí)局域網(wǎng)，了解局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，學(xué)習(xí)和利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、軟件系統(tǒng)來(lái)組建局域網(wǎng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，提高信息綜合素養(yǎng)。

3.注重問題情境與體驗(yàn)，提高學(xué)生主動(dòng)參與性

對(duì)于STEM理念，體驗(yàn)性是核心要素。高中信息技術(shù)教師要走出單一講解理論知識(shí)的窠臼，要重視學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐與操作體驗(yàn)。在課堂情境創(chuàng)設(shè)上，教師要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)選取實(shí)際生活中的問題，讓學(xué)生在情境中動(dòng)手解決問題，促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化。在教學(xué)“因特網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用”時(shí)，教師可以請(qǐng)學(xué)生思考：平時(shí)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)聊天時(shí)，是不是對(duì)因特網(wǎng)的一種有效應(yīng)用？并請(qǐng)學(xué)生比較和說(shuō)明常見的聊天軟件，并思考它們能夠解決哪些問題。如我們可以利用聊天軟件展開異地語(yǔ)音通話，與對(duì)方進(jìn)行文字交流，還可以將文件通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給對(duì)方，促進(jìn)資源共享。接下來(lái)，教師可以設(shè)置網(wǎng)絡(luò)信息交流環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生通過因特網(wǎng)來(lái)相互交流，傳輸文件或信息，對(duì)比不同即時(shí)通信軟件工具的優(yōu)劣勢(shì)。

4.注重合作學(xué)習(xí)，拓展學(xué)生信息思維

在STEM理念下，協(xié)作性也是其核心要點(diǎn)。在高中信息技術(shù)課堂，教師可以圍繞某一話題或任務(wù)展開合作討論與互助學(xué)習(xí)。如在教學(xué)“數(shù)據(jù)與算法”時(shí)，教師要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“數(shù)據(jù)”的重要價(jià)值。“數(shù)據(jù)”是什么？“數(shù)據(jù)”有何價(jià)值？如何利用“數(shù)據(jù)”？教師可以圍繞淘寶“雙十一”促銷活動(dòng)，讓學(xué)生以小組協(xié)作的方式展開相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)研和收集，對(duì)獲取的營(yíng)銷數(shù)據(jù)進(jìn)行交流，分享利用“數(shù)據(jù)”的方法。緊接著，請(qǐng)學(xué)生針對(duì)“雙十二”營(yíng)銷活動(dòng)進(jìn)行策劃。運(yùn)用“雙十一”活動(dòng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)資源，學(xué)生可從“商品種類”“商品銷售分類”“商品消費(fèi)人群年齡段”“支付寶交易金額”等方面展開合作探究，從這些大數(shù)據(jù)中挖掘有價(jià)值的規(guī)律，再利用這些規(guī)律來(lái)優(yōu)化現(xiàn)實(shí)營(yíng)銷方案，真正發(fā)揮“數(shù)據(jù)”的價(jià)值。通過合作學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)存在的問題展開交流，協(xié)同來(lái)解決問題，在思維碰撞中提高創(chuàng)新能力。

二、STEM理念在高中信息技術(shù)課堂中實(shí)例運(yùn)用

《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》提出，“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”。信息技術(shù)教師在響應(yīng)教育改革實(shí)踐時(shí)應(yīng)該梳理各學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，運(yùn)用STEM理念，培養(yǎng)高素質(zhì)、綜合性人才。STEM理念主張學(xué)生自己動(dòng)手，營(yíng)造良好的實(shí)踐氛圍。我們以“計(jì)算機(jī)組裝”主題為例，對(duì)SETM理念與信息技術(shù)課程的融合進(jìn)行探究，以激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手興趣，促進(jìn)學(xué)生從計(jì)算機(jī)組裝中獲得學(xué)科信息素養(yǎng)。

1.確立課程設(shè)計(jì)思路

將“組裝計(jì)算機(jī)”作為項(xiàng)目主題，教師在運(yùn)用STEM理念時(shí)，要圍繞“組裝計(jì)算機(jī)”的基本內(nèi)容，將相關(guān)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合。STEM理念的特色是知識(shí)整合，那么，“組裝計(jì)算機(jī)”會(huì)涉及哪些知識(shí)點(diǎn)？如何將理論與實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行銜接？在科學(xué)素養(yǎng)方面，計(jì)算機(jī)組裝需要物理學(xué)知識(shí)，如電路結(jié)構(gòu)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)工作原理等，教師要讓學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)課程知識(shí)，為組裝計(jì)算機(jī)奠定理論基礎(chǔ)。同時(shí)，組裝計(jì)算機(jī)遇到問題時(shí)，學(xué)生也需要從相關(guān)課程知識(shí)中去尋找解決方法，形成科學(xué)精神。在技術(shù)素養(yǎng)方面，教師要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)相關(guān)軟硬件設(shè)備，了解不同設(shè)備的功能、作用，并能夠通過動(dòng)手組裝的方式學(xué)會(huì)組裝硬件、安裝軟件，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。在工程素養(yǎng)方面，在系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與裝配中，教師要讓學(xué)生了解不同設(shè)備的型號(hào)、參數(shù)及功能，增強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)集成能力。如不同型號(hào)的計(jì)算機(jī)主板必須配置與之對(duì)應(yīng)的零部件，才能更好地發(fā)揮其性能。在數(shù)學(xué)素養(yǎng)方面，要讓學(xué)生通過組裝計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)與計(jì)算機(jī)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，了解計(jì)算機(jī)的工作原理，特別是二進(jìn)制編碼方式，讓學(xué)生理解二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制的特點(diǎn)，并能夠進(jìn)行靈活轉(zhuǎn)換。要讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算規(guī)則，特別是學(xué)習(xí)ASCLL碼與漢字的編碼方法，發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

2.編寫課程實(shí)施內(nèi)容

生活中，計(jì)算機(jī)應(yīng)用廣泛，對(duì)計(jì)算機(jī)的選購(gòu)也很常見。計(jì)算機(jī)由哪些部分構(gòu)成？計(jì)算機(jī)是如何組裝的？對(duì)于這些問題的解決，需要我們?nèi)媪私庥?jì)算機(jī)。由此，我們?cè)O(shè)置了“計(jì)算機(jī)知識(shí)庫(kù)”，讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的組成部分，認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的工作原理。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中是如何在程序指令下對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存取的？首先，從程序中讀取指令，將指令進(jìn)行譯碼，按照指令的邏輯操作或運(yùn)算，向控制器發(fā)送指令。指令通過調(diào)用輸入輸出設(shè)備，從存儲(chǔ)器中調(diào)取原始數(shù)據(jù)，CPU通過運(yùn)算，將數(shù)據(jù)回傳給輸出設(shè)備。接著，再讀取下一條指令，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，以滿足計(jì)算需要。在整個(gè)計(jì)算機(jī)工作過程中，主要的硬件設(shè)備有控制器、指令寄存器、指令譯碼器、計(jì)算器、運(yùn)算器、內(nèi)存、外部存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備等。

3.認(rèn)識(shí)不同的硬件設(shè)備，辨識(shí)并參與組裝

學(xué)生學(xué)習(xí)組裝計(jì)算機(jī)時(shí)應(yīng)該準(zhǔn)備哪些工具和設(shè)備？通常，組裝計(jì)算機(jī)需要用到螺絲刀、尖嘴鉗、鑷子、毛刷、導(dǎo)熱硅膠等。在組裝計(jì)算機(jī)之前，要對(duì)所需的各類硬件進(jìn)行分類、梳理，確保齊全。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)組裝時(shí)，一般流程如下：第一，打開機(jī)箱，了解機(jī)箱側(cè)面板的結(jié)構(gòu)，并利用毛刷進(jìn)行清潔處理。第二，安裝主板，根據(jù)機(jī)箱構(gòu)造，對(duì)主板進(jìn)行辨識(shí)，并在恰當(dāng)IO擋板位置下固定主板。安裝主板時(shí)要找準(zhǔn)固定槽，并擰緊螺絲，確保穩(wěn)定。第三，安裝電源，電源是整個(gè)主機(jī)供電系統(tǒng)，個(gè)頭較大，在整個(gè)機(jī)箱的電源架上，找準(zhǔn)螺絲孔，依次擰緊螺絲。第四，安裝CPU和散熱器。對(duì)于主板，找到CPU插槽位置，打開保護(hù)蓋，仔細(xì)觀察CPU的針腳布局。在拿CPU時(shí)，要用大拇指、食指夾住CPU邊緣，按安裝標(biāo)識(shí)正確扣在插槽里。CUP安裝后，要加裝散熱器。在安裝散熱器前，要將硅膠涂抹在CPU背部，均勻涂抹，然后將散熱器固定在CPU上。第五，安裝內(nèi)存、硬盤。對(duì)內(nèi)存的安裝，需要注意以下幾點(diǎn)。①先對(duì)內(nèi)存槽進(jìn)行清理，除去灰塵等雜物;②打開兩端固定鎖，觀察內(nèi)存銀腳布局，與插槽對(duì)應(yīng)。③垂直方式插入內(nèi)存槽，聽到“咔噠”一聲，表示內(nèi)存安裝到位。對(duì)硬盤的安裝，注意是固定硬盤，擰緊相關(guān)螺絲，將電源線、數(shù)據(jù)線正確接入硬盤接口。第六是安裝顯卡，顯卡在主板上，體型相對(duì)較大，多在最后安裝。找準(zhǔn)顯卡插槽，對(duì)準(zhǔn)顯卡銀腳與卡槽，插入槽中，并將顯示器的數(shù)據(jù)線連接在顯卡數(shù)據(jù)接口上。第七，對(duì)主板及跳線進(jìn)行整理。正確辨識(shí)主板各跳線的接口，確保正常開機(jī)。

4.測(cè)試并總結(jié)

對(duì)主機(jī)組裝完成后，連接電源，并打開主機(jī)，聆聽到“嘀”的一聲，代表系統(tǒng)組裝成功。接著，進(jìn)入系統(tǒng)界面。如果計(jì)算機(jī)發(fā)出“嘀嘀”聲，則說(shuō)明某些部件裝配不當(dāng)或安裝不到位，需要進(jìn)行重新檢查，并再次測(cè)試。

結(jié)語(yǔ)

在STEM理念下，信息技術(shù)教師通過多學(xué)科知識(shí)整合，帶領(lǐng)學(xué)生在合作交流、活動(dòng)探究、問題解決中，增強(qiáng)協(xié)作與分享，提升課堂教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)的全面提升。

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作者簡(jiǎn)介：羅 嫻（1981— ），女，江蘇南通人，中學(xué)二級(jí)教師，本科。