基于STEM中職計算機應用教學(xué)實(shí)踐研究

曹斌

一、STEM教育理念

STEM源于1986年，由美國國家科學(xué)委員會(huì )提出。我國對STEM教育研究起步比較晚，但發(fā)展較快，近幾年來(lái)，我國教育專(zhuān)家對STEM教育的研究越來(lái)越多，發(fā)展STEM加各種學(xué)科的教育得到了社會(huì )廣泛的認可，國內對STEM教育的研究熱度也一路飆升，成為了當前教育教學(xué)改革的一股潮流。

STEM的核心教育理念是要把科學(xué)、技術(shù)、工程、數學(xué)等知識整合起來(lái)，是多學(xué)科知識融合的教育，是綜合性的教育模式，它具有跨學(xué)科性、體驗性、現實(shí)性、協(xié)作性的特點(diǎn)。它能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養學(xué)生動(dòng)手能力，對培養學(xué)生創(chuàng )新意識、提升學(xué)習能力和實(shí)踐能力具有重要作用。STEM能夠讓學(xué)生掌握本課程專(zhuān)業(yè)知識外還能夠接觸其他學(xué)科的知識，提升靈活解決各種實(shí)際問(wèn)題能力，培養學(xué)生獨立思考習慣，提高科學(xué)素養和創(chuàng )新能力。

二、中職計算機應用教學(xué)現狀

（一）課程內容固化

計算機應用基礎課程教學(xué)大綱中明確指出教學(xué)目標主要圍繞計算機應用基礎知識、操作系統、熟悉應用辦公軟件、網(wǎng)絡(luò )的應用等知識點(diǎn)進(jìn)行教育教學(xué)，使學(xué)生具有利用計算機技術(shù)解決學(xué)習、工作、生活中常見(jiàn)的計算機問(wèn)題的能力。讓學(xué)生能夠運用計算機分析處理信息的同時(shí)，逐漸養成獨立思考、主動(dòng)探究的行為習慣，養成良好的信息素養。同時(shí)，該課程在知識結構上也覆蓋了專(zhuān)業(yè)技能考證的知識點(diǎn)。筆者結合多年教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現，當前計算機應用基礎課程存在許多問(wèn)題：一是課程教學(xué)內容過(guò)于單一，知識點(diǎn)內容固化，只是流水線(xiàn)般讓學(xué)生掌握計算機的操作，不利于培養學(xué)生獨立思考、具有創(chuàng )造性的學(xué)習習慣和態(tài)度。二是計算機應用課程內容針對性不強，中職計算機應用是中職一年級必修的一門(mén)公共基礎課，每所學(xué)校不同專(zhuān)業(yè)對計算機掌握的程度要求不一樣，目前的課程對每個(gè)專(zhuān)業(yè)的針對性不夠強，無(wú)法進(jìn)行差異化教學(xué)。

（二）教學(xué)模式落后

目前中職學(xué)校開(kāi)設的計算機應用基礎教學(xué)中，教師多數采用傳統的以教師講授為主的教學(xué)模式，學(xué)生在學(xué)習知識的過(guò)程中大多處于被動(dòng)的地位。傳統的教學(xué)模式雖然可以在短時(shí)間內提高學(xué)生掌握技能知識的水平，但這種教學(xué)模式學(xué)生只能夠被迫地學(xué)習，壓抑了學(xué)生的主動(dòng)性，這種教學(xué)模式約束了學(xué)生思維空間，阻斷了學(xué)生獨立思考的能力，影響學(xué)生學(xué)習新知識的熱情。很顯然，傳統落后的教育模式無(wú)法擔負起對具有創(chuàng )新創(chuàng )新性的技能型人才培養的重擔。

（三）教學(xué)評價(jià)單一

中職計算機應用的評價(jià)模式主要還是以學(xué)生的理論考試成績(jì)和實(shí)操成績(jì)?yōu)橹?。以分數為結論的評價(jià)模式是傳統的評價(jià)模式，這種評價(jià)模式強調的是學(xué)生學(xué)習的結果，忽略了學(xué)生學(xué)習過(guò)程的評價(jià)，無(wú)法對學(xué)生在整個(gè)學(xué)習過(guò)程作出客觀(guān)、全面的評價(jià)，不利于學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中糾正學(xué)習習慣，不利于學(xué)生的發(fā)展。另外，中職除了升學(xué)率外，更重要的是學(xué)生就業(yè)率的指標，學(xué)生就業(yè)率的提高對職業(yè)教育服務(wù)區域經(jīng)濟，促進(jìn)社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。據統計，中職學(xué)生的就業(yè)率其實(shí)和學(xué)生的成績(jì)關(guān)聯(lián)不大，其實(shí)更多的企業(yè)希望招聘具有創(chuàng )新創(chuàng )造、獨立思考能力的學(xué)生。如果僅僅以成績(jì)評價(jià)中職學(xué)生的好壞，無(wú)法讓學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中產(chǎn)生共鳴。在中職計算機應用的教育教學(xué)中，應該更注重學(xué)生思考能力、科學(xué)素養、綜合素質(zhì)的評價(jià)，這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，鼓勵其個(gè)性化發(fā)展，讓評價(jià)模式發(fā)揮真正的價(jià)值。

三、STEM理念在中職計算機應用教學(xué)的實(shí)踐

（一）開(kāi)發(fā)基于STEM的計算機應用教學(xué)課程

課程基于STEM的教育理念，強調多學(xué)科之間的融合，要求教師在開(kāi)發(fā)課程中要與其他學(xué)科教師加強溝通聯(lián)系，共同在計算機應用教學(xué)中滲透其他學(xué)科的內容，進(jìn)一步豐富計算機應用課程內容，把科學(xué)、技術(shù)、工程、數學(xué)等學(xué)科融入教學(xué)中，讓學(xué)生在學(xué)習計算機應用知識點(diǎn)的基礎上，進(jìn)一步拓展掌握其他學(xué)科知識點(diǎn)，實(shí)現課程內容的多樣性和綜合性。因此，教師需要挖掘各種資源，擴展課程內容，豐富學(xué)生的知識儲備。

教師可通過(guò)在計算機應用教學(xué)中創(chuàng )設科學(xué)、技術(shù)、數學(xué)問(wèn)題的情景，構建主義理論認為知識是可以情景化、問(wèn)題化的，形象生動(dòng)的情景和問(wèn)題能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，促使學(xué)生積極探索。教師可在教學(xué)中有意引入真實(shí)世界的問(wèn)題，并以此為框架，為學(xué)生搭建出各種真實(shí)的學(xué)習情境，將枯燥的計算機應用知識還原于豐富多彩的真實(shí)情境中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習動(dòng)機，讓學(xué)生通過(guò)對情境性問(wèn)題的解決，掌握計算機技能和體驗真實(shí)的場(chǎng)景，在學(xué)習中獲得成長(cháng)。例如：教師可以通過(guò)讓學(xué)生在掌握EXCEL表格的制作過(guò)程中，通過(guò)課程內容設置，講述臺風(fēng)產(chǎn)生的科學(xué)現象，讓學(xué)生掌握某沿海城市近期的溫度、濕度、氣壓值等各種天氣數據，進(jìn)而分析有關(guān)環(huán)境因素對臺風(fēng)產(chǎn)生的影響，要求學(xué)生通過(guò)EXCEL建立計算機表格及圖形對有關(guān)環(huán)境因素進(jìn)行分析，形成臺風(fēng)產(chǎn)生與各環(huán)境因素之間的聯(lián)系并得出結論。通過(guò)跨學(xué)科學(xué)習，讓學(xué)生除了掌握計算機的基本應用外，同時(shí)還對學(xué)生的科學(xué)、數學(xué)等分析能力進(jìn)行了訓練與培養，為豐富學(xué)生的知識面，提高學(xué)生綜合素質(zhì)起到重要作用。

STEM教育注重的是學(xué)習的過(guò)程和實(shí)踐，知識和能力的培養同等重要。教師在基于STEM計算機應用課程內容上更需要增加學(xué)生的實(shí)踐體驗，創(chuàng )建情境化課程，要不斷設置觀(guān)察、實(shí)驗、探究、創(chuàng )作等問(wèn)題，讓學(xué)生經(jīng)歷“學(xué)習-思考-解決問(wèn)題-再學(xué)習-再思考-再解決問(wèn)題”的過(guò)程，這樣既使學(xué)生了解計算機應用知識，還讓學(xué)生在學(xué)習計算機知識的同時(shí)感受其他學(xué)科知識的重要性，從而把抽象的計算機知識與現實(shí)生活聯(lián)系起來(lái)。

STEM教育同樣注重培養學(xué)生的團隊合作協(xié)調能力，強調學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中互相幫助、互相啟發(fā)，因此，教師在STEM課程上需要建立學(xué)生以小組為單位的任務(wù)，要求學(xué)生進(jìn)行小組分工合作，每個(gè)成員完成收集、分析數據、小組討論，有助于學(xué)生之間進(jìn)行思維碰撞，進(jìn)而促進(jìn)掌握計算機和其他學(xué)科知識，培養其協(xié)助能力的培養。

我們應在中職計算機教育應用教學(xué)中探索STEM教育模式，結合學(xué)生的認知規律和學(xué)習特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出和學(xué)生的學(xué)習和生活密切相關(guān)的教學(xué)課程及活動(dòng)型、生成型、問(wèn)題解決情境和問(wèn)題設計的教學(xué)資源。使教學(xué)課程及教學(xué)資源呈現方式和學(xué)生學(xué)習活動(dòng)的開(kāi)展高度的一致，主要培養中職學(xué)生四個(gè)方面的素養：一是科學(xué)素養，運用計算機應用知識和其他學(xué)科知識的整合（如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)、邏輯學(xué)等）來(lái)學(xué)習計算機知識，理解計算機科學(xué);二是技術(shù)素養，培養中職學(xué)生的計算機理論體系的理解和評價(jià)能力;三是工程實(shí)踐素養，培養中職學(xué)生操作計算機的實(shí)踐能力，能夠用標準化的方式處理計算機應用的有關(guān)事務(wù);四是構建數學(xué)模型素養，培養中職學(xué)生發(fā)現、表達、解釋和解決多種情境下運用數學(xué)模型解決計算機實(shí)際問(wèn)題的能力。

（二）強調以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)

目前，絕大多數中職學(xué)生都是從初中畢業(yè)進(jìn)來(lái)學(xué)校學(xué)習的，初中階段的信息技術(shù)課程都是以教師教授知識為主，學(xué)生過(guò)分被動(dòng)學(xué)習。師生大多重視結果而忽略了過(guò)程，忽視了培養學(xué)生信息技術(shù)的理性思維和科學(xué)的探究方式，造成中職學(xué)生主動(dòng)學(xué)習意愿不強、基礎知識薄弱、創(chuàng )新能力不強的現狀，但這些學(xué)生具有思維活躍、動(dòng)手能力較強的特點(diǎn)。因此，根據中職學(xué)生的特點(diǎn)及STEM教育模式需要引入多學(xué)科的特性，需要教師轉變傳統的教學(xué)觀(guān)念。將學(xué)生放在整個(gè)教學(xué)過(guò)程的主體地位，把更多的主動(dòng)權交給學(xué)生，以學(xué)生為中心，教師充當組織者和協(xié)助者，樹(shù)立學(xué)生解決問(wèn)題意識，鼓勵學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習的各個(gè)環(huán)節。教師在課堂上通過(guò)支架式、拋錨式、隨機進(jìn)入式等教學(xué)方法引導學(xué)生思考分析問(wèn)題，以教師設置的各種科學(xué)、工程實(shí)踐、數學(xué)模型案例為切入點(diǎn)，讓學(xué)生分享問(wèn)題觀(guān)點(diǎn)，可通過(guò)探究式、小組活動(dòng)等形式開(kāi)展課程教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。教師在課堂上教學(xué)講授的知識要盡量精細及針對性強，剩下的課堂時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行教學(xué)游戲、討論及反思互動(dòng)，幫助學(xué)生構建科學(xué)的態(tài)度及探究能力，拓寬豐富學(xué)生的知識面，培養學(xué)生自信心和自主學(xué)習、相互合作的能力，并養成良好的思維習慣和實(shí)操能力。

（三）建立一體兩翼教學(xué)評價(jià)機制

教學(xué)評價(jià)是對教育教學(xué)效果的評價(jià)，構建一個(gè)客觀(guān)、科學(xué)、多元化的教學(xué)評價(jià)體系對于提高教育教學(xué)質(zhì)量有著(zhù)重要意義?；赟TEM教育應建立一體兩翼的評價(jià)體系，一體指的是構建以學(xué)生為評價(jià)主體，兩翼指的是計算機應用知識的評價(jià)體系和科學(xué)、技術(shù)、工程、數學(xué)知識評價(jià)體系，作為基于STEM的教學(xué)模式，除了需要建立掌握計算機應用基礎知識的評價(jià)體系，還要重點(diǎn)關(guān)注評價(jià)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程及數學(xué)上解決問(wèn)題的能力。STEM教學(xué)評價(jià)不同于傳統的教學(xué)評價(jià)方式，因此要進(jìn)行多維度多層面的評價(jià)體系，并且要以學(xué)生學(xué)習中運用所學(xué)知識解決項目和問(wèn)題的過(guò)程性評價(jià)為主，考試等總結性評價(jià)為輔，形成面向學(xué)習過(guò)程的評價(jià)。STEM評價(jià)主體除了教師參與評價(jià)外，應該融入學(xué)生自評、互評等環(huán)節，及時(shí)為學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中提供建設性的反饋意見(jiàn)。構建好計算機專(zhuān)業(yè)知識和擴展知識評價(jià)體系這兩雙翅膀，以學(xué)生為主體，共同促進(jìn)學(xué)生的成長(cháng)。

綜上所述，中職計算機應用課程通過(guò)與STEM教育理念的相互融合，可以不斷地創(chuàng )新計算機應用的教學(xué)內容和方法。教師需要突破傳統教育教學(xué)理念思維的限制，優(yōu)化計算機應用課程內容，結合多樣化的教學(xué)方式，構建全新的計算機應用課堂。通過(guò)STEM理念進(jìn)行教學(xué)，對學(xué)生系統學(xué)習計算機應用知識和培養學(xué)生綜合素質(zhì)有著(zhù)重要意義，為提高學(xué)生科學(xué)素養和態(tài)度奠定了基礎。

責任編輯 朱守鋰