阮 霞(山東省高青縣教學(xué)研究室 256300)

以跨學(xué)科融合為主要特征的STEM 教育,改變了教師只注重學(xué)生知識技能的掌握、忽略對學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)、學(xué)生對知識遷移運用能力欠缺等現(xiàn)狀。在課堂教學(xué)中,教師可基于STEM 理念,運用問題驅(qū)動教學(xué),將課堂內(nèi)容分解為相互關(guān)聯(lián)、不斷遞進(jìn)并激發(fā)學(xué)生思維能力的一系列問題,形成“問題鏈”,在真實的問題情境下,引導(dǎo)學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、分解問題、解決問題和回顧問題等教學(xué)活動,習(xí)得多學(xué)科知識,內(nèi)化作品設(shè)計的思想和方法,培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

一、基于STEM 理念的問題驅(qū)動教學(xué)實踐

綜合考慮STEM 教育“真”問題解決、普適性、項目式學(xué)習(xí)、層次性、高階能力培養(yǎng)等特征,基于STEM 理念的學(xué)科教學(xué)多以問題解決為主線展開。從問題解決的視角,問題驅(qū)動教學(xué)可分為創(chuàng)設(shè)情景、發(fā)現(xiàn)問題,科學(xué)規(guī)劃、分析問題,問題驅(qū)動、工程設(shè)計,回顧問題、知識建構(gòu)四個環(huán)節(jié)。教師通過創(chuàng)設(shè)真實的情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)核心問題。核心問題的獲取,是“問題鏈”設(shè)計的關(guān)鍵。然而核心問題宏觀且開放,要落實到具體教學(xué)實踐中,不易操作,所以要在分析的基礎(chǔ)上,分解為相互關(guān)聯(lián)、不斷遞進(jìn)并激發(fā)學(xué)生思維能力的基礎(chǔ)問題、提高問題、拓展問題,再對每部分問題進(jìn)一步分解,形成多個“問題鏈”,幫助學(xué)生更好地解決問題。

二、基于STEM 理念的問題驅(qū)動教學(xué)實踐案例

“添加文字增魅力”選自泰山版小學(xué)信息技術(shù)第一冊第三單元第10課,以學(xué)校電腦創(chuàng)意繪畫大賽作品為載體,通過動手體驗和直觀感受,探究文字插入圖片的方法,理解文字為作品增加魅力的技巧,讓圖文搭配合理、內(nèi)容統(tǒng)一。教學(xué)對象是小學(xué)三年級學(xué)生,具備一定的思維能力、問題分析能力和合作探究的意識,通過日常生活中的觀察,對文字在突出作品主題方面有一定的認(rèn)識。通過本單元前兩個課題的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)完成作品的繪畫部分,但還需要配上醒目的文字表達(dá)主題,這是本課的主要任務(wù)。學(xué)生為作品添加文字時,對添加什么樣的文字內(nèi)容、如何添加文字、如何讓文字更醒目等比較模糊,設(shè)計這些活動時,需要通過對比展示的方式,由簡單到復(fù)雜,層層遞進(jìn),讓學(xué)生在生動有趣的活動中體驗創(chuàng)作的樂趣。

該案例設(shè)計的跨學(xué)科知識包括科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)、工程、語文等。具體如下:①科學(xué)(S):了解色相環(huán)的基本原理;②技術(shù)(T):掌握將文字插入圖片的方法,能夠?qū)ξ淖诌M(jìn)行格式處理;③藝術(shù)(A):了解構(gòu)圖和色彩搭配的相關(guān)知識,學(xué)會發(fā)現(xiàn)美、欣賞美、創(chuàng)造美、表達(dá)美;④工程(E):發(fā)現(xiàn)問題—界定問題—分析問題—解決問題,解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)新問題,再次界定問題,制定新的解決方案(文字位置突出,大小合適,字體與主題相符,顏色醒目等)直到問題徹底解決;⑤語文(X):體驗利用文字傳情達(dá)意。

1.創(chuàng)設(shè)情境,發(fā)現(xiàn)問題

以解決現(xiàn)實生活中的“真”問題來創(chuàng)設(shè)情境,是學(xué)科課堂中滲透STEM 理念的有效路徑。在實際教學(xué)中,教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的情境,引導(dǎo)學(xué)生運用多學(xué)科知識思考和探索,以此培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

在這一課中,以學(xué)校電腦創(chuàng)意繪畫大賽為情境,學(xué)生選了一個主題進(jìn)行創(chuàng)作并已完成作品的繪畫部分。通過PPT 課件,教師向?qū)W生展示一幅沒有文字標(biāo)題的作品,由于每個同學(xué)的理解不一樣,只通過畫面,學(xué)生并沒有猜出作者想要表達(dá)的主題。教師出示該幅添加文字標(biāo)題的作品,學(xué)生較為容易明確作品的本意。一幅作品有文字,一幅作品沒有文字,通過對比,學(xué)生發(fā)現(xiàn)沒有文字的作品不能一眼看出作品所要表達(dá)的意思,甚至還會誤解作品的本意。如果想讓自己的作品主題更加明確,可以為作品添加文字標(biāo)題。

教師創(chuàng)設(shè)真實情境后,通過對比展示,引發(fā)學(xué)生思考,在思考的過程中,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)本節(jié)課的核心問題:如何利用文字傳情達(dá)意。

2.科學(xué)規(guī)劃,分析問題

明確核心問題后,由于核心問題宏觀且開放,教師需要引導(dǎo)學(xué)生對核心問題進(jìn)行整體分析。在這一課中,教師展示這幅添加文字標(biāo)題的作品,學(xué)生通過觀察,了解文字標(biāo)題內(nèi)容簡潔且能起到突出作品主題或表達(dá)心情的作用。通過討論,學(xué)生進(jìn)一步明確要為自己作品添加的文字內(nèi)容。教師再隨機(jī)選取兩位同學(xué)的作品,請作者說一說作品的主題及要添加的文字標(biāo)題,讓學(xué)生體會文字在突出作品主題或表達(dá)心情方面的作用。

3.問題驅(qū)動,工程設(shè)計

在整體把握核心問題的基礎(chǔ)上,教師對核心問題進(jìn)行分解,形成系列的“問題鏈”,引導(dǎo)學(xué)生通過抽象特征,建立模型,明確解決思路。以學(xué)生現(xiàn)有的知識儲備設(shè)計基礎(chǔ)問題,激活其現(xiàn)有的知識與經(jīng)驗;基于學(xué)生可能達(dá)到的解決問題的水平,圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計提高問題,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識經(jīng)驗,并解決問題;以學(xué)生新達(dá)到的水平設(shè)計拓展問題,鼓勵學(xué)生將新的知識經(jīng)驗進(jìn)行遷移與運用,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新。

例如,這一課中,教師引導(dǎo)學(xué)生對核心問題“如何利用文字傳情達(dá)意”進(jìn)行分解,分解為基礎(chǔ)問題、提高問題、拓展問題,并分別設(shè)置三個問題的“問題鏈”,一問接一問、一環(huán)套一環(huán),環(huán)環(huán)相扣,這樣的問題設(shè)計,也是學(xué)生解決問題的過程體現(xiàn)。

(1)基礎(chǔ)問題——如何添加文字

學(xué)生依據(jù)現(xiàn)有水平,利用“鼠標(biāo)懸?！钡姆椒?為作品添加文字標(biāo)題。部分學(xué)生輸入文字后,會遇到無法修改文字格式等困惑,如“文字不在編輯狀態(tài)時,如何修改其格式”“工具欄中‘透明’‘不透明’是什么意思”等。教師鼓勵學(xué)生將疑問描述與表達(dá)出來,并給予學(xué)生充分的思考時間和實踐機(jī)會,請一位學(xué)生做“小老師”,解答學(xué)生操作過程中遇到的困惑,經(jīng)過“小老師”的講解,借助生生互動,學(xué)生輕松掌握畫圖中移動和修改文字的方法。

(2)提高問題——如何讓添加的文字給作品增加魅力

學(xué)生為作品添加文字時,容易出現(xiàn)文字位置不突出、字號太小、字體與主題不符、文字顏色不醒目等情況。針對這些情況,學(xué)生會出現(xiàn)一系列的疑問,如“文字加在什么位置會更突出”“字體多大才算合適”“如何根據(jù)作品主題選擇合適的字體”“文字顏色如何搭配更醒目”等。針對這一系列的困惑,教師展示四組作品的對比圖,學(xué)生通過對比體驗,逐步抽象出文字醒目的特征:文字標(biāo)題添加在畫面空曠的位置;文字大小要清晰可見;嚴(yán)肅的作品選擇工整大氣的字體,活潑的作品可選擇筆畫圓潤、靈巧的字體;文字顏色可選擇背景的對比色,或與背景明度對比較明顯的類似色;為突出小標(biāo)題或增加作品的韻味,還可為作品添加背景色塊或線條。教師引導(dǎo)學(xué)生提煉總結(jié)添加文字增魅力的技巧:文字位置突出,字體大小合適,字體與主題相符,文字顏色醒目,添加背景色塊或線條。

通過展示幾組作品對比圖,融入美術(shù)學(xué)科中色相環(huán)和構(gòu)圖的相關(guān)知識,教師可以引導(dǎo)學(xué)生抽象出文字醒目的特征,構(gòu)建文字給作品增加魅力的模型,培養(yǎng)學(xué)生利用跨學(xué)科知識解決問題的能力。

(3)拓展問題——如何利用其他軟件為作品添加文字

提高問題解決后,學(xué)生不僅學(xué)會添加文字,還明確了如何讓文字為作品增加魅力。為培養(yǎng)學(xué)生對新知識經(jīng)驗的遷移運用能力,讓學(xué)生挑戰(zhàn)在沒用過的軟件中為作品添加文字,并思考這樣的文字標(biāo)題如何美化我們的生活。

問題鏈如下:①你還知道哪些軟件可以為作品添加文字? ②愿意在沒學(xué)過的軟件中為作品添加文字嗎? ③如何在美圖秀秀為作品添加文字標(biāo)題?④通過比較,你覺得這些軟件與畫圖中添加文字有什么不同? ⑤在生活中,你還在哪兒見過這樣的文字標(biāo)題?

通過合作探究,每個小組2～3分鐘的時間就能挑戰(zhàn)成功。這也是學(xué)生最喜歡的一個活動,學(xué)生喜歡帶著問題去探究,體驗探究的樂趣,教師收獲意想不到的驚喜。通過交流,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決生活中實際問題的能力,以文字之魅力,浸染生活之美。

4.回顧問題,知識建構(gòu)

教師利用思維導(dǎo)圖,對基礎(chǔ)問題、提高問題、拓展問題及解決問題的過程和方法進(jìn)行梳理,幫助學(xué)生回顧問題,形成完整的知識體系。

在畫圖教學(xué)中,學(xué)生的計算思維養(yǎng)成與編程教學(xué)不同,它是通過繪畫、設(shè)計、創(chuàng)作等活動,在問題解決的過程中形成并顯現(xiàn)。教師經(jīng)過前端分析,梳理出本節(jié)課的核心知識“如何利用文字傳情達(dá)意”。在教學(xué)過程中,一步一步引導(dǎo)學(xué)生分解問題,抽象出文字醒目的特征,構(gòu)建如何讓文字給作品增加魅力的模型,并遷移運用,嘗試在沒學(xué)過的軟件中為作品添加文字,感受了生活中的文字之美。問題驅(qū)動教學(xué)課堂是以學(xué)生為中心的生成性課堂。在教學(xué)中,教師要相信學(xué)生,給予學(xué)生充足的思考時間和實踐機(jī)會,鼓勵學(xué)生將想法、疑問表達(dá)出來,遇到困難時,通過協(xié)作交流探索解決問題的方法,形成計算思維。

三、結(jié)語

教師基于STEM 理念的問題驅(qū)動教學(xué)模式,能以現(xiàn)實生活中的真實問題和真實情境,以“問題鏈”引發(fā)學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,積極主動地深入剖析問題涉及的相關(guān)學(xué)科知識,探究解決問題的方法。通過問題的引導(dǎo),學(xué)生在分析問題、解決問題的過程中,不僅加深對問題的理解,還鞏固了對學(xué)科知識的理解。在教學(xué)過程中,教師不再受到單一學(xué)科知識的束縛,將各學(xué)科知識有機(jī)融合起來,引導(dǎo)學(xué)生在輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境中,利用發(fā)散性思維去分析問題、分解問題、思考問題、從而解決問題,提高了學(xué)生的計算思維能力、交流協(xié)作能力和利用跨學(xué)科解決問題的能力。