基于STEM理念的初中信息科技问题链教学模式探究

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董永

江阴市祝塘第二中学

摘要

本文以STEM理念为核心,以初中信息科学与技术问题链式教学模式为研究对象,首先对这一教学模式在信息科学与技术课程和教育技术研究方法上的应用进行了梳理,目的是对其研究状况进行阐述。其次对融入STEM理念时遇到的实践难点和问题链教学模式运行的挑战进行辨识和分析。最后提出一套可行的教学模型及策略,以达到将初中信息科技教学和STEM理念有效融合促进学生问题解决对教师专业发展有借鉴意义。


关键词

STEM;初中信息科技;问题链教学模式

正文


引言

21世纪科技快速发展的时代背景下,STEM教育是世界范围内教育改革的一个重要潮流。以STEM理念为基础的初中信息科技问题链教学模式以培养学生综合应用能力、促进创新思维与问题解决为目标。但在实践中也面临着诸多挑战,例如:怎样将STEM理念有效地融入初中信息科技教学以及怎样设计并实施问题链的教学模式。文章将对这些困难进行讨论并给出解决策略,希望能给实践者在理论和实操上提供一条参考路径。

1.基于STEM理念的初中信息科技问题链教学模式的研究现状

问题链教学模式作为以问题解决为核心的教学方法已被运用于初中信息科技课程,旨在发展学生批判性思维,问题解决和自主学习能力。实施时,教师精心设计了一系列有机联系的问题情景,指导学生在探索活动中发现问题,分析问题和解决问题。这类试题由简到难,构成了逻辑清晰的试题链,使同学们能在解前面试题的基础上向解后面试题平稳过渡,从而达到深层次地建构知识,循序渐进地提高技能。在信息科技的教学内容里,问题链条的构建往往是基于STEM的核心思想,例如编程的逻辑、数字媒体的编辑和创作、网络的基本知识以及数据的深入分析等方面。

2.基于STEM理念的初中信息科技问题链教学模式的难点

2.1 初中信息科技与STEM融合的实践难点在初中信息科技教学中引入STEM理念是一个挑战,涉及多个维度上的困难。一、问题的提出教师本身对于STEM教育理念与跨学科融合在认识上存在着差异,这种差异直接影响着课程设计与教学方法创新。教师要有坚实的STEM领域知识与信息科技应用能力才能设计出与STEM精神相匹配的课程内容与教学活动。但目前阶段教师对这方面的培训与实践经验常常不足,致使很难进行有效整合。二、教学资源匮乏与失衡也成为主要困难。尽管网络资源十分丰富,但是适用且优质的STEM教学资源却比较有限,尤其是能够与信息科技课程内容密切结合在一起的。教学资源开发通常所需时间长、资金投入大,这对很多学校而言都是不小的考验。再者学生学习基础不同STEM方面的学习兴趣与学习动机不同。怎样设计出既能激发全体学生积极性,又能满足不同学习需要的教学模式对于教师而言是一种考验。要求教师仔细观察每一个学生的学习情况并灵活地调整教学策略,对课堂管理有很高的要求。最后评价与考核机制不健全也是STEM理念整合中存在的难题。传统评价体系通常注重知识记忆与单一技能考核,STEM教育则注重综合能力,创新思维与实践技能等训练。如何构建一个合理的评价体系,既能够激励学生全面发展,又能够公正地反映学生的学习成果,是目前教育工作者需要面对的问题。

2.2 问题链教学模式在实际操作中遇到的挑战

将问题链教学模式应用到初中信息科技教学过程中,遇到了一系列挑战。设计问题是其中的一个核心内容。提问一定要在反映信息科技核心概念及技能的同时,也要引起学生的学习兴趣和参与热情。设计恰当的问题链对教师的专业能力与创新思维提出了更高的要求,实际情况下并不是所有的老师都能满足这一要求。另外问题链教学模式还需要学生有高度的自主学习能力以及团队合作精神。但现实中学生自主性与合作能力良莠不齐,需要教师不断地调整教学策略以针对不同能力学生实施差异化指导,无疑加大教师工作的难度。加之课堂时间有限,这就决定了教师设计问题链必须考虑时间分配问题。怎样在限定的时间里合理安排学习进度,保证学生在了解前面题目的基础上能向后面题目平稳过渡,又能避免由于时间压力造成学生学习质量的降低,这是问题链教学模式要解决的另一个难点。技术资源是否可用,也是其中一个难题。问题链教学模式通常需要借助计算机软件,互联网资源等技术手段。但并不是所有的学校都能够提供足够的技术资源来制约问题链教学模式在教学中的普遍应用。

3.基于STEM理念的初中信息科技问题链教学模式的方案

3.1 构建符合初中学生特点的STEM问题链教学模型

为了创建一个既符合初中学生的认知特性又能激发他们学习热情的STEM问题链教学模型,教育工作者需要全面考虑学生的年龄特点、认知能力和个性化需求。一种行之有效的策略就是用实际案例把抽象的科技知识具象化并选择接近学生生活体验的场景,这就比较容易激发学生的好奇与探索欲。问题链还需设计为循序渐进、由浅入深、逐渐提升难度的方式,让学生在问题解决过程中不断获得成就感以维持学习动力。在教学活动中,教师有能力利用各种信息科技工具,例如编程软件和虚拟实验室等,来帮助学生在实际操作中吸收新的知识,从而提升他们的实际操作技能和问题解决能力。同时在问题链模型下进行问题设计时,应充分发挥学生团队合作的优势,以小组为单位进行合作项目,既促进了每一位学生参与,又锻炼了学生交流与协作能力。为满足不同学生学习节奏的需要,教师可建立不同水平的问题链供学生结合自身实际选择适合问题解决路径。通过个性化学习路径可以让学生在力所能及的情况下对问题进行挑战,也可以为解决更高层面问题做好准备。教师在进行问题链设计时要充分考虑跨学科知识融合,以问题链的形式把数学、科学、工程与技术学科知识进行有机融合,使学生既能经历知识间的关联,又能解决特定问题。

3.2 课堂教学与信息科技资源的有效整合策略

有效地将信息科技资源整合到课堂教学中去,是提高教学效率与教学质量的关键所在。在此过程中教师可采用多样化信息科技工具与资源,如教育游戏,在线协作平台,互动白板等等,并将其有机整合于教学设计之中,提高学习互动性与趣味性。与此同时,教师要想保障信息科技资源得到有效应用,就必须定期对资源进行甄别与评价,确保所用资源真正为教学目标服务,并非单纯技术堆砌。另外教师需要个性化的调整资源,让其更加贴合学生的实际以及课程的需要。也可将翻转课堂这一模式引入课堂教学,在课前借助在线教学资源传授知识,在课堂时间内开展讨论,练习,解决问题等,这既可以更加有效的利用课堂时间又可以提高学生在课堂上的参与度。教师也可鼓励学生借助信息技术开展自我探索与学习,如借助网络资源独立学习新知、借助在线平台分享学习等,或利用教育软件自测,这都可以促使学生积极主动地学习和增强学习效果。

结束语

通过深入研究基于STEM理念的初中信息科技问题链教学模式,我们不仅成功地识别了在实施该教学模式过程中遇到的关键和难点,还制定了与之相匹配的具体教学策略。这些策略是为了促使教育实践者对STEM理念有更深入的认识与应用,从而促进信息科技课程教学创新。今后,这一教学模式的进一步改进与普及,可望培养初中阶段学生的科学思维与技术实践能力,帮助学生实现全面成长,对信息时代人才培养起到积极促进作用。

参考文献

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[2]张霞. 核心素养背景下初中信息科技课程学习评价[J]. 中学课程辅导, 2022, (36): 9-11.

 


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