《義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）提出：“信息科技課程旨在培養(yǎng)科學(xué)精神和科技倫理，增強自主可控意識，培育社會主義核心價值觀，樹立總體國家安全觀，提升數(shù)字素養(yǎng)與技能。”小學(xué)信息科技教師在開展具體教學(xué)工作時，應(yīng)當充分融合STEM教育理念，構(gòu)建自由、開放的教學(xué)環(huán)境，吸引學(xué)生主動參與，使其可以在自主探究與合作交流的過程中，持續(xù)提升自身的知識應(yīng)用能力，成為現(xiàn)代社會所需要的創(chuàng)新科技人才。

一、STEM理念的概述

STEM教育理念在現(xiàn)代教學(xué)過程中得以廣泛應(yīng)用。STEM中的S指的是Science（科學(xué)）、T指的是Technology（技術(shù)）、E指的是Engineering（工程）、M指的是Mathematics（數(shù)學(xué)）。由此可見，STEM是一種融合多門學(xué)科的教育理念，對提高學(xué)生的綜合能力與創(chuàng)新思維的發(fā)揮起到積極作用。為了充分發(fā)揮STEM教育理念的教學(xué)優(yōu)勢，小學(xué)信息科技教師應(yīng)當對其他學(xué)科的知識進行透徹分析，構(gòu)建起各學(xué)科之間的有效關(guān)聯(lián)。

STEM教育理念具有跨學(xué)科性、實用性和創(chuàng)新性等特征。STEM教育理念的具體內(nèi)容涉及科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個領(lǐng)域，需要找到彼此之間的平衡點，形成有機整體，這體現(xiàn)了STEM教育理念的跨學(xué)科性。隨后，在實際教學(xué)過程中，教師應(yīng)當秉承實用性與創(chuàng)新性等原則構(gòu)建現(xiàn)代教學(xué)課堂，吸引學(xué)生自主探究與合作交流，使其可以通過親身參與的方式，全方位、多角度地理解信息科技知識，從而提升知識應(yīng)用能力與解決實際問題能力，充分發(fā)揮STEM教育理念的引導(dǎo)作用，構(gòu)建高效教學(xué)課堂。

二、基于STEM小學(xué)信息科技教學(xué)的意義

（一）綜合性學(xué)習(xí)

將STEM教育理念融入小學(xué)信息科技教學(xué)過程，應(yīng)當秉承綜合性學(xué)習(xí)原則進行具體教學(xué)方案設(shè)計，有邏輯組合四個領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用科學(xué)的眼光，并以數(shù)學(xué)為輔助，運用技術(shù)與工程的手段更好地解決教學(xué)問題，積極探索教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合性學(xué)習(xí)能力，使其可以獲得認知水平與創(chuàng)新思維的形成與發(fā)展。

（二）激發(fā)創(chuàng)造力

STEM教育理念強調(diào)實踐的重要性。在開展教學(xué)工作時，小學(xué)信息科技教師可以通過設(shè)計具體項目任務(wù)以及實踐探究活動的方式，引導(dǎo)學(xué)生進行自主探究與合作交流，使其可以在不斷思考與實踐的過程中，將知識理解得更加透徹，從而實現(xiàn)創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力的顯著提升。

（三）更貼近實際

基于STEM教育理念下所開展的小學(xué)信息科技教學(xué)內(nèi)容與實際生活之間存在密切關(guān)聯(lián)關(guān)系。教師在開展教學(xué)工作時，可以引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活情境中，進而更為直觀地理解和掌握知識內(nèi)容，提高自身實踐操作能力。與此同時，STEM教育理念強調(diào)以項目為導(dǎo)向，可以為學(xué)生提供更多的實踐機會，有利于強化學(xué)生的理解能力，提高解決問題能力。

三、基于STEM小學(xué)信息科技教學(xué)的策略

（一）明確學(xué)科目標，突出STEM教育理念融合價值

伴隨著信息化時代的到來，社會生活方式發(fā)生較大改變，人們獲取信息的渠道以及傳播信息的手段也與以往大不相同，為人們交往交流提供了更多的便捷性，但是信息質(zhì)量良莠不齊。小學(xué)階段的學(xué)生年齡較小，還未形成完善的思維品質(zhì)與學(xué)習(xí)習(xí)慣，教師在開展教學(xué)工作時，應(yīng)當轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，注重培養(yǎng)學(xué)生鑒別信息的能力，使其可以逐漸樹立正確的信息觀念，獲得身心的健康發(fā)展。對此，教師需要融入STEM教育理念，設(shè)置明確的學(xué)科目標，引導(dǎo)學(xué)生朝著正確的方向進行學(xué)習(xí)與探索，使其可以從多個角度獲取健康信息，從而獲得良好的學(xué)習(xí)與生活參與體驗。

以人教版小學(xué)信息科技“數(shù)據(jù)寶藏在身邊”為例，本節(jié)課程是“數(shù)據(jù)與編碼”模塊的起始內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生的信息科技學(xué)習(xí)初體驗，使其可以逐漸養(yǎng)成良好的信息素養(yǎng)。伴隨著信息爆炸時代的到來，學(xué)會辨別數(shù)據(jù)來源，獲得可靠信息是學(xué)生需要掌握的必備技能。為此，教師應(yīng)當結(jié)合STEM教育理念，設(shè)置明確的教學(xué)目標：引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊典型信息科技應(yīng)用實例，進一步理解數(shù)據(jù)編碼是保持信息社會自治與秩序的科學(xué)基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，教師可以借助思維導(dǎo)圖（如圖1所示）表示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，進而強化學(xué)生的數(shù)學(xué)、工程思維，使其對知識形成深刻地認知與了解。

圖1 數(shù)據(jù)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

基于直觀結(jié)構(gòu)圖的指導(dǎo)，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)許多學(xué)科知識可以用作工具、鑰匙，解決具體問題，以此實現(xiàn)強化自身綜合能力與邏輯思維的教學(xué)目標。為此，教師應(yīng)當將STEM教育理念充分融入小學(xué)信息科技教學(xué)實踐，設(shè)置明確的教學(xué)目標，帶領(lǐng)學(xué)生積極探索實踐活動，使其獲得知識應(yīng)用能力的提升，為后續(xù)教學(xué)工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。

（二）組織情境教學(xué)，構(gòu)建STEM教育理念融合氛圍

與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，基于STEM教育理念引導(dǎo)下所開展的教學(xué)內(nèi)容具有情境性、真實性特征。在具體教學(xué)過程中，教師可以將多種情境教學(xué)法應(yīng)用實際教學(xué)工作中，營造良好的教學(xué)氛圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使其可以全身心投入學(xué)習(xí)，從而促進創(chuàng)新思維與探究能力的形成與發(fā)展。在特定的情境中，學(xué)生的探索欲也會更加濃郁，有利于提升學(xué)生的參與體驗，使其更加高質(zhì)高效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)自身全面發(fā)展的教學(xué)目標。

以人教版小學(xué)信息科技“二值的黑白圖像”為例，本課教學(xué)重點為：理解二值圖像的概念，掌握0和1編碼與黑白圖像之間的轉(zhuǎn)換方法，學(xué)會運用二進制編碼自主設(shè)計黑白圖像，并理解背后的邏輯原理。在具體教學(xué)過程中，首先，教師可以利用投影設(shè)備展示不同形式的黑白圖像，直觀展示二進制編碼與圖像之間的關(guān)系，并播放相應(yīng)的動畫內(nèi)容，使得學(xué)生可以掌握運用最基礎(chǔ)的0和1來表示圖像，這為后續(xù)教學(xué)工作的順利開展做好了鋪墊。然后，分發(fā)圖像編輯軟件的建議教程或為其提供在線工具鏈接，講解基本的操作原理，輔助學(xué)生進行自主探究與獨立思考。其次，引導(dǎo)學(xué)生以“二值的黑白圖像”為主題進行自主創(chuàng)作，培養(yǎng)學(xué)生抽象邏輯思維與實踐操作能力，使其獲得信息素養(yǎng)的顯著提升。最后，教師應(yīng)當鼓勵學(xué)生進行作品展示，使其獲得成就感，進而愿意積極主動參與信息科技學(xué)習(xí)探索，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（三）提倡主動探究，優(yōu)化STEM教育理念融合實踐

在實際教學(xué)活動中，只有落實STEM教育理念，才能發(fā)揮出自身的教學(xué)優(yōu)勢，促使學(xué)生主動探究精神的形成與發(fā)展。為此，在具體教學(xué)過程中，教師應(yīng)當結(jié)合理論知識設(shè)計實踐活動，提倡學(xué)生主動探究，優(yōu)化STEM教育理念融合實踐，使得學(xué)生可以顯著提升知識應(yīng)用能力。為進一步提高教學(xué)效果，教師應(yīng)當充分了解學(xué)生的興趣偏好與實際情況，營造趣味教學(xué)氛圍，吸引學(xué)生的注意力，使其在實際應(yīng)用的過程中，能將知識理解得更加透徹，提升解決實際問題的能力。

以人教版小學(xué)信息科技“排序計算有方法”為例，主要介紹數(shù)據(jù)排序的概念和方法，學(xué)習(xí)本課知識內(nèi)容，可以幫助學(xué)生根據(jù)不同需求選擇合適的排序和計算方法，使其實踐操作能力與邏輯思維意識得以形成與發(fā)展。在具體實施過程中，教師應(yīng)當減少教學(xué)干預(yù)，留給學(xué)生更多主動探究與深度思考的空間，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧生活中的數(shù)據(jù)，使其可以根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，更好地完成對數(shù)據(jù)的整理與分析，從而提升信息水平。例如，教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用排序和計算的相關(guān)知識，對［5、7、6、8、3、9、2、1］這組數(shù)字進行升序排列，并找到最大的數(shù)與最小的數(shù)。學(xué)生通過實踐操作最終得到結(jié)論，按照升序排列的結(jié)果是［1、2、3、5、6、7、8、9］按照降序排列的結(jié)果是［9、8、7、6、5、3、2、1］，檢驗學(xué)生對知識掌握與應(yīng)用的程度，使其邏輯思維與綜合能力得以顯著提升。在整個學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生為了熟練掌握排序和計算的方法，需要不斷進行練習(xí)，這有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，使其獲得良好的學(xué)習(xí)參與體驗。

（四）合理安排計劃，用好STEM教育理念融合方法

為了幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，小學(xué)信息科技教師在開展教學(xué)時，應(yīng)當合理安排教學(xué)計劃，充分利用STEM教育理念進行教學(xué)融合，使得學(xué)生可以更好地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，獲得輕松愉快的參與感受。在具體實施過程中，教師需要設(shè)置周計劃或?qū)W期計劃，讓學(xué)生自由選擇不同時長的教學(xué)任務(wù)進行自主探索，使其獲得綜合能力的提升。在學(xué)生進行自主探究與深度思考的過程中，教師需要對其動態(tài)學(xué)習(xí)表現(xiàn)進行觀察，并在適當?shù)臅r機進行點評與指導(dǎo)，使教學(xué)工作能順利開展。

以人教版小學(xué)信息科技“多彩的數(shù)字世界”為例，在課程開始前，教師可以引導(dǎo)數(shù)字在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如計算機中的二進制編碼、數(shù)學(xué)教學(xué)中的計算、工程制圖中各種數(shù)據(jù)詳情等。接下來講解數(shù)字圖像的編碼方式，使得學(xué)生可以學(xué)會運用RGB三原色的組成表示各種顏色，如黑色可以用RGB（0，0，0）表示，紅色可以用RGB（255，0，0）表示，紫色可以用RGB（128，0，128）表示。與此同時，教師可以合理安排教學(xué)計劃，在學(xué)生掌握理論知識后，組織學(xué)生積極參與個人實踐練習(xí)，親身體驗數(shù)字編碼的應(yīng)用，使其創(chuàng)新思維與動手能力得以提升。在具體實施過程中，學(xué)生需要運用所學(xué)的數(shù)字編碼知識，嘗試運用畫圖軟件或音頻編輯軟件進行簡單圖像的繪制，并利用畫圖軟件改變圖像的顏色，進而完成對知識的深入分析與有效應(yīng)用，從而達成自身信息素養(yǎng)顯著提升的教學(xué)目標。

（五）創(chuàng)新項目任務(wù)，提升STEM教育理念融合成效

小學(xué)階段的學(xué)生年齡較小，還未形成完善的認知能力與思維意識，對信息科技學(xué)科中的抽象概念無法進行深刻理解。為此，教師可以基于STEM教育理念的融合，創(chuàng)新項目教學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生運用信息科技手段，積極探索具體的教學(xué)任務(wù)，強化自身的知識應(yīng)用能力。在布置完任務(wù)后，教師應(yīng)當繼續(xù)跟進學(xué)生的參與情況，及時了解學(xué)生在探索任務(wù)中的狀態(tài)，集中學(xué)生注意力，提高整體教學(xué)成效。

以人教版小學(xué)信息科技“應(yīng)對智能新挑戰(zhàn)”為例，為進一步凸顯學(xué)生的課堂主體地位，使其能增強自主學(xué)習(xí)意識與提高創(chuàng)新創(chuàng)造能力，教師可以布置項目任務(wù)，讓學(xué)生自主搜集當今時代人工智能應(yīng)用于各個方面的相關(guān)資料，并思考：“人工智能對未來生活會產(chǎn)生哪些影響？”“應(yīng)當如何應(yīng)對人工智能新挑戰(zhàn)？”在確定項目任務(wù)主題后，學(xué)生應(yīng)當積極參與材料搜集、數(shù)據(jù)分析與實踐互動，從多個角度思考人工智能對于生產(chǎn)生活的影響，進一步開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，使其可以更好地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提升STEM教育理念融合成效，實現(xiàn)素質(zhì)教育的有效落實。教學(xué)任務(wù)重，教師引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究與合作交流的方式可以更加深入地了解人工智能，并利用信息技術(shù)進行編程設(shè)計。學(xué)生全程參與項目探索任務(wù)中，不僅可以強化自身的實踐能力，還可以培養(yǎng)良好的科學(xué)精神與信息素養(yǎng)，對其身心全面發(fā)展具有重要的教育意義。

（六）落實教學(xué)評價，運用STEM教育理念鞏固成果

評價在小學(xué)信息科技教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用，不僅可以幫助學(xué)生清晰地認識自己的問題，并加以改正，還為教師開展針對性教學(xué)方案提供了理論依據(jù)，從而提高整體教學(xué)效果?；赟TEM教育理念，小學(xué)信息科技教師在開展教學(xué)評價時，應(yīng)當從多個角度對學(xué)生進行綜合評價，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實踐能力，使其可以逐漸形成科學(xué)意識，鞏固學(xué)習(xí)成果，實現(xiàn)自身多元發(fā)展的教育目標。

以人教版小學(xué)信息科技“保護數(shù)據(jù)小妙招”為例，在本節(jié)課程的探索學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以掌握設(shè)置密碼、使用加密工具等保護數(shù)據(jù)的方法，有利于幫助學(xué)生初步建立信息安全意識，使其可以在參與網(wǎng)絡(luò)生活時，獲得良好的體驗?；诖?，教師應(yīng)當將教學(xué)評價應(yīng)用于實際教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生的思緒，使其可以對自身的學(xué)習(xí)情況形成深刻地認知與了解，培養(yǎng)其信息安全意識與社會責(zé)任意識。在具體實施過程中，教師應(yīng)當基于STEM教育理念制定不同角度的教學(xué)評價標準，利用評價量表（如表1所示）對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程以及學(xué)習(xí)成果展開評價。

四、結(jié)語

綜上所述，STEM教育理念強調(diào)跨學(xué)科的綜合性學(xué)習(xí)，有利于拓寬學(xué)生文化視野，使其獲得創(chuàng)新思維與知識應(yīng)用能力的提升。隨著新課改教學(xué)進程的不斷發(fā)展，小學(xué)信息科技教師應(yīng)當轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，優(yōu)化調(diào)整教學(xué)結(jié)構(gòu)，采用創(chuàng)新教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生積極參與實踐探索學(xué)習(xí)，使其可以逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，發(fā)展綜合核心素養(yǎng)。與此同時，教師應(yīng)當積極探索高質(zhì)高效教學(xué)模式，不斷優(yōu)化教學(xué)目標與教學(xué)內(nèi)容，推動信息科技教育的革新，提升整體教學(xué)水平。