STEM理念下初中信息技术教学探究

摘要：信息技术与生活具有较强的关联性。教师在教学过程中要引导学生善于将信息技术应用到生活实际中并解决现实中的问题，不仅仅将信息技术作为一门学科进行学习，而是将其作为一种现实性的问题解决手段。本文将基于STEM理念，主要从明确项目主题，扎实理论基础、分组任务探究，调研现实需求、依托信息科技，理念付诸实践这三个方面对“残疾人辅助器械”项目中信息技术的应用策略进行分析和探讨。

关键词：初中学段；信息技术；STEM理念；残疾人辅助器械

前言：STEM教育强调跨学科的学习，将科学、技术、工程和数学四大学科融合在一起，通过项目式学习和解决现实生活中的问题来培养学生的综合能力。该种教育理念不仅注重知识的传授更强调学生的动手实践和合作学习能力。在当下的初中信息技术教学过程中，教师要善于将不同学科的理念和技术融合起来带领学生进行探究式学习和项目化学习活动，充分调动学生参与学习的自主性和创造性。

一、明确项目主题，扎实理论基础

为了能够将信息技术学科中所涉及的知识应用到我们的实际生活中并实现问题的解决，教师可以首先为学生确定好一个大致的主题，并组织学生在课堂中开展项目化学习和探究活动。而项目化学习活动是一个系统性的过程，首先需要学生明确项目主题，思考完成项目所需要的一系列步骤以及理论知识。残疾人辅助器械的探索是对信息技术课堂上所涉及的知识的综合应用，需要学生拥有跨学科意识，在循序渐进中进行知识的灵活应用和叠加拓展。

在项目化探究活动的起始阶段，学生需要做好理论基础的学习和整理工作，确定好本次项目化研究所应用到的信息技术学科基础，如会应用到3D建模技术、3D打印技术、视觉识别技术、生物传感器以及机械结构和力学分析等等。接下来学生需要结合该项目定位具体的项目计划和明确的步骤安排，如大致的时间规划和项目活动开展步骤，如几人结成一个项目小组，在分工合作的过程中完成调研以及具体辅助器械的设计和草图绘制，并将想法充分付诸实践。

二、分组任务探究，调研现实需求

实地调研活动是跨学科项目化主题活动开展的必备环节。由于学生所着眼的主题是残疾人辅助器械，因此需要对接和识别残疾人的个性化需求。可能对于学生来说，他们周围所接触到的残疾人较少，因此对于他们的需求不甚了解。这时教师就可以结合信息技术课堂上的项目为学生提供到残疾人医疗保障中心等地进行实地调研的机会，让学生能够实际接触残疾人并在观察和访谈的过程中确定他们的需求，此为残疾人辅助器械的制作提供现实保障。

学生需要在班级中划分不同的调研小组，然后结合本小组的针对项目开展实地调研活动。如有的小组所针对的项目是四肢有缺陷的残疾人，有的小组所针对的是视力或听觉存在缺陷的残疾人，这时他们则要确定好自己想要调研和访谈的残疾人群体，并设计与残疾人需求相关的问卷。在调查活动开展中，学生要一边记录一边做出规律性总结，思考这些残疾人的需求如何为残疾人辅助器械的制作提供灵感和思路。只有将项目化主题同现实需求进行对接，才能够确保所制作出来的产品的高效性和实用性。

三、依托信息科技，理念付诸实践

PBL（Project-Based Learning）项目式教学法指导之下的信息技术项目化教学活动是一个系统性的过程，需要从理论基础到需求调查最终再付诸实践。当学生针对残疾人的需求进行调查之后，下一步就是依托信息技术课堂上所学的知识将理念应用到实践中，切实设计出专用的残疾人辅助器械，为残疾人的生活带来便利。技术手段能够补全残疾人缺失的机能，让他们在日常生活中享受到与正常人无异的便利。

如针对断臂的残疾人，学生就可以借助项目化学习为其设计出辅助多关节机械手臂。机械手臂需要具备灵活性和承重性。在设计义肢的过程中学生会体验各种高科技手段，如3D建模、3D打印技术等等。学生首先要通过曲面建模的方式进行义肢的设计，使其具备拉伸和旋转等基本操作，并保障其外观的美观性；接下来学生要借助3D打印机完成义肢各个部分零件的打印，并对各个部分的零件进行打磨、链接和组装，使之成为可实现操作功能的义肢。在这个过程中，学生会了解3D打印的前沿技术，并观察其中所涉及的理论和实践困境，畅想在不远的未来中，这些高科技手段必将能够在生活的方方面面普及，给存在需求或需要帮助的人带来便利。

结束语：综上所述，初中信息技术课堂上所学的知识不能仅仅停留在书本上，而是要切实联系生活中的实际问题将其加以灵活应用与创新。如此学生才能够切实感受到书本中知识的用途所在，并对信息技术相关知识的学习产生兴趣和积极性。本文依托STEM理念借助信息技术知识解决残疾人辅助器械的研究问题，通过项目化学习活动的开展让学生从最初的理论准备、调研到实践，切实体会信息技术的实用性所在。

参考文献：

[1] 傅凯强. 基于STEM教育理念的初中信息技术课程PBL教学的设计与应用研究[D]. 浙江：浙江师范大学，2021.

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