于方軍 陳華

STEM（Science、Technology、Engineer、Math）教育起源于美國，旨在大力培養(yǎng)有素的數(shù)學(xué)家、科學(xué)家、工程師、技術(shù)人員和具備科學(xué)素養(yǎng)的公民。它不僅僅是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)這4個詞匯的簡單疊加，而是具備一定的深意、內(nèi)涵和教育意義。STEM教育主張參與課程的學(xué)生能夠進(jìn)行以活動為基礎(chǔ)、以項目為基礎(chǔ)和基于問題解決的學(xué)習(xí)，同時獲得實踐的課堂體驗。所以，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中需要自己設(shè)計建構(gòu)發(fā)現(xiàn)、合作并解決問題，這明顯對于教師、學(xué)生、學(xué)校提出了更高的要求。

下面是STEM教育的一個案例：淋漓湖游船。

STEM教育整合了多學(xué)科知識，對于中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)而言，需要把握各方面知識點的整合交叉，需要分析學(xué)科的整合對于我們實踐教學(xué)帶來的挑戰(zhàn)和壓力。淋漓湖游船的案例中對于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的相關(guān)知識點脈絡(luò)明確清晰，從中我們可以感受到各學(xué)科知識在信息技術(shù)教學(xué)中的整合之美。我們結(jié)合學(xué)校所在地淄博博山的特點，基于Scratch語言的另外一個版本BYOB，開設(shè)了一組體系完整的校本課程，并給BYOB起了一個有博山特色的名字“博貝”。

1. 教學(xué)設(shè)計

本節(jié)課選用旅游區(qū)“淋漓湖”作為故事講述的背景，不同地區(qū)的教師可以選擇不同背景，不同的教師可以根據(jù)自己的愛好和特長，發(fā)掘不同的STEM知識，知識的融合程度要根據(jù)學(xué)習(xí)者的具體情況而定，總之這里強調(diào)的是知識，不僅僅是簡單的相加。

2. STEM的契合點

3. 具體知識點

教學(xué)中使用一款名為BYOB的軟件，它能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的動畫創(chuàng)作、角色和背景圖片的處理，很方便學(xué)生利用其來模擬現(xiàn)實生活中的情景，在計算機程序?qū)W習(xí)中，也能從STEM的整合學(xué)習(xí)中對于科學(xué)技術(shù)工程和數(shù)序素養(yǎng)進(jìn)行提升。

我們通過模擬小船在湖面上的移動和漂浮是對于科學(xué)知識的掌握，而小船是軟件中的一個角色（在案例中稱為“演員1”），小船的方向和坐標(biāo)值是對應(yīng)于數(shù)學(xué)知識的坐標(biāo)系，同時角色和背景圖片對于學(xué)生來說可能需要通過網(wǎng)絡(luò)來查找，并能夠進(jìn)行簡單的圖片處理，這也體現(xiàn)了技術(shù)層面的知識點。最終通過編寫程序體現(xiàn)一些動態(tài)性，提高學(xué)生對程序設(shè)計知識的掌握程度。在整個設(shè)計過程中，我們的學(xué)生其實是在做一個“導(dǎo)演”的工作，負(fù)責(zé)整個項目的流程控制、步驟要求、評價和反思，這就仿佛是學(xué)生在和同伴合作完成一個工程，于是工程的概念在學(xué)生的腦海中也就自然呈現(xiàn)出來。在經(jīng)過教師講解演示、學(xué)生自主創(chuàng)建程序后，學(xué)生們大多都能編寫出程序代碼，同時運行程序并控制小船的移動，舞臺上會顯示出動態(tài)的效果。學(xué)生們不僅僅學(xué)習(xí)了STEM各方面的知識，也創(chuàng)作出了自己的小項目，內(nèi)心的成就感油然而生。

在上述案例中，我們通過電腦軟件來模擬現(xiàn)實生活中運動和漂浮的現(xiàn)象，同時需要對軟件中角色和背景圖片的處理的技術(shù)性知識，對于整個流程的設(shè)計和實施這樣的工程學(xué)理念，并在對于舞臺的掌握中學(xué)習(xí)中小學(xué)數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)系的概念。通過創(chuàng)設(shè)情境來使科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的知識點間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中主動去建構(gòu)知識、尋求合作來解決實際問題，選題契合中小學(xué)生的心理特征，創(chuàng)設(shè)的情境也符合地方特色，對于培養(yǎng)學(xué)生的STEM素養(yǎng)、提高教師的STEM教育教學(xué)能力具有一定的參考價值，而通過一個學(xué)期的教學(xué)實踐，是否能夠有效地提高學(xué)生的STEM能力，則是一個值得思考的問題。

（作者單位：山東淄博市博山區(qū)山頭中心學(xué)校 北京師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院）