基于STEAM理念的信息科技课程融合创新实践探索

　　□阚志勇
　　
　　STEAM教育作为一种新型教育理念，强调科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics）的跨学科融合和实践导向，培养学生的创新思维、问题解决能力及多领域协同素养。在数字化转型与教育变革深度融合的背景下，基于STEAM理念的信息科技课程融合创新成为教育改革的重要路径。以跨学科整合为内核，通过重构课程知识框架、开发STEAM项目式活动，实施多维动态评估，构建以真实生活问题为导向的深度学习模式，探索信息科技与跨学科知识的动态融合创新机制。
　　融合基础：跨学科问题情境的构建路径
　　生活情境挖掘：从生活现象到科技课题转化。依据陶行知先生提出的“生活即教育，社会即学校”理念，需要从生活情境中发现基于STEAM理念的信息科技教育契机。通过调查、观察学生兴趣点等方式，挖掘生活中的科技选题。例如，学生对家庭智能设备的使用充满好奇，可将其转化为“家庭智能设备的使用与设计”课题。又如“家庭里的互联网”课题，紧密结合生活内容，通过班内调查确定。基于学生生活实际的课题设计，激发了学生积极性，让他们感受到科技与生活的紧密联系。
　　校园资源整合：劳动教育基地的项目化开发。笔者所在学校校园中有众多环境作为劳动教育基地，比如和菜园、中草药园、和合谷田地等，具备很强的探究性和操作性，能够提供STEAM活动的选题素材。充分利用校园内劳动教育基地资源优势，将其与信息科技课程有机结合，开发STEAM项目化活动，如结合蔬菜基地设计“智能菜园系统设计”项目，结合和生池设计“鱼菜共生智能系统”等。校园项目化活动带给学生探究知识的机会，培养学生劳动实践能力，还为学生提供了展示自己的平台。
　　社会需求对接：STEAM解决方案优化。关注社会中的实际问题，通过信息科技手段来解决，如交通信号灯优化、垃圾分类智能处理等，通过STEAM方案解决。例如，在“智能垃圾分类箱设计”项目中，学生学习智能设备原理，参与箱体设计，制作出一款美观实用的智能垃圾分类箱，解决了社会具体问题。STEAM实践不仅让学生感受到科技的实际价值，也体会到作为社会一员的责任感。
　　实践路径：STEAM活动设计的四维实施框架
　　分层目标导向：认知层级与创新能力并重。在活动设计中，注重认知与能力的平衡，根据学生的认知水平和学习能力，设计分层目标，使他们不断突破自己、勇于创新，追求高阶思维养成。例如，在“多功能数字气象站开发”项目中，初级目标是了解多功能数字气象站的组成，中级目标是设计简单的多功能数字气象站，高级目标是优化现有系统的功能。分层目标的设计，既能帮助学生逐步掌握知识，又激发了他们的创新思维和进取精神，促成“知识—技能—思维”的螺旋式上升。
　　工程思维培养：问题解决路径的阶梯化设计。工程思维是STEAM教育中非常重要的一种思维方式，强调综合运用并有效集成各种知识来解决工程实践问题。问题解决路径的阶梯化设计让学生清晰了解解决问题的步骤和方法，帮助学生理解从问题分析到解决方案的完整工程思维过程。如在“鱼菜共生智能系统开发”项目中，先设计系统总体架构，然后设计各功能模块，最后进行系统制作、优化。工程思维的培养，是学生创新素质培养的重中之重，不仅有助于学生在当下运用所学知识解决实际问题，更对他们未来的学习生活具有重要的指导意义。
　　知行融合实践：跨学科知识的应用与重构。注重理论与实践相结合，将科学、数学、工程等多学科知识融合在一起，引导学生理解知识的应用价值，重构对知识的应用能力。如在“智能家居系统设计”项目中，学生不仅学习了电子电路、编程等知识，还参与了系统的设计、制作与优化，这本身就是一个知行合一的实践过程。
　　多元主体协同：师生角色重构。注重多元主体的协同，在共同目标驱动下，实现师生角色重构、协调支持，使效能最大化。例如在“教室空气净化系统设计”项目中，学生一方面作为参与者，要完成自己的项目任务，同时作为项目指导老师，还担负帮助同伴解决技术难题的工作。师生角色的重构，培养了学生团队协作能力。
　　评价体系：多维动态评估模型的构建策略
　　目标整合度评价：跨学科知识的结构化融合。目标整合度评价在于考察跨学科知识能否突破表层关联，形成具有内在逻辑的结构化知识体系。结构化融合强调在跨学科实践中构建层次分明、逻辑自洽的知识框架，使数学、工程等异质元素形成互补协同的生态网络。如在“智能家居系统设计”项目中，学生将电子电路、编程、数学建模等多学科知识融合运用。通过设计多维度的评价指标，如知识掌握度、知识应用能力、知识整合能力、创新思维能力等指标，能够全面评估学生对跨学科知识的掌握程度。
　　过程参与度评价：多维学习行为的表现性评估。过程参与度评价强调对学生学习过程的全面关注和动态评估。观察学生在项目中的参与度、学习态度、团队协作能力等多维学习行为，全面了解学生的学习表现，为学生提供个性化的指导和支持，帮助学生更好地完成任务，提升学习成效。评估的角度可以是：学生能否按时完成分配给自己的任务，是否积极参与团队讨论；学生能否独立分析问题，提出解决方案并验证方案有效性；学生能否与团队成员有效沟通、分工协作，共同完成项目任务；学生是否对项目充满热情，能否主动学习新知识等。
　　成果创新度评价：问题解决效能的创造性体现。一个高创新度的成果，不仅能够以全新的视角和方法解决问题，还能提升问题解决的效率。评估学生项目成果的创新性、实用性和独特性，鼓励和支持那些能够带来实质性变革和突破的创造性成果，不仅能够激励学生发挥创新思维、激发其创新潜力，还能引导学生关注成果的实用性和社会价值，培养学生的社会责任感和创新精神。
　　基于STEAM教育理念的课程设计，以多维度的学习体验，使学生能够从不同角度或者在课堂内外自由探索和实践，并在实践中深化对知识的掌握，可激发学生的创造力，提高其解决问题的能力，为学生提供了广阔的学习空间和丰富的学习资源，为信息科技教学提供了新的方法和思路。
　　（作者单位：临沂第四十中学）