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《面向stem的創(chuàng)新課程創(chuàng)設(shè)實(shí)踐與思考》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、面向STEM的創(chuàng)新課程創(chuàng)設(shè)實(shí)踐與思考【摘要】目前，以提升學(xué)生科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科綜合素養(yǎng)為目標(biāo)的STEM教育方興未艾。筆者在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中踐行STEM教育理念，創(chuàng)設(shè)需跨學(xué)科解決的問(wèn)題情境，一些創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)取得預(yù)期效果?！娟P(guān)鍵詞】STEM教育；Scratch編程；3D建模打印；虛擬現(xiàn)實(shí)；全息投影【中圖分類號(hào)】G434【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【論文編號(hào)】1671-7384(2017)02-0071-06現(xiàn)代科技的發(fā)展越來(lái)越需要跨領(lǐng)域的學(xué)科知識(shí)的整合應(yīng)用，基因測(cè)序、納米技術(shù)、可再生能源、量子計(jì)算
2、等技術(shù)的發(fā)展無(wú)不印證了橫跨數(shù)學(xué)、物理、生物、信息等技術(shù)融合的必要性。人類科技的發(fā)展需要培養(yǎng)STEM復(fù)合型人才。而中小學(xué)現(xiàn)在最廣泛應(yīng)用的課程模式還是分科教學(xué)模式，很少重視學(xué)科之間的聯(lián)系。STEM教育代表了課程組織方式的重大變革。學(xué)習(xí)者接受STEM教育有助于對(duì)數(shù)學(xué)和科學(xué)等內(nèi)容更加深入的理解；同時(shí)也有助于培養(yǎng)他們?cè)谡鎸?shí)世界中應(yīng)用這些知識(shí)解決問(wèn)題的能力，因?yàn)檫@些問(wèn)題本質(zhì)上就是跨學(xué)科的。STEM教育的課程設(shè)計(jì)應(yīng)該使用整合的課程設(shè)計(jì)模式，即將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)乃至藝術(shù)人文等諸多學(xué)科整合在一起。目前來(lái)看，制
3、約STEM教育開(kāi)展的瓶頸之一是STEM的課程建設(shè)，上海、溫州等城市的許多中小學(xué)都已率先開(kāi)設(shè)了STEM研究實(shí)驗(yàn)中心，嘗試STEM課程進(jìn)入課堂的實(shí)踐研究。筆者在信息技術(shù)、科技創(chuàng)新、創(chuàng)客教育方面有著多年經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了面向STEM的課程開(kāi)發(fā)實(shí)踐研究，取得了預(yù)期成效。全景圖制作讓學(xué)生零距離接觸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)2016年作為“虛擬現(xiàn)實(shí)”元年，各行各業(yè)都在嘗試連接VR技?g。讓心臟轉(zhuǎn)身，帶你在心臟的各個(gè)心室參觀，跟著血液在動(dòng)靜脈中“坐過(guò)山車”一一這一切得益于VR技術(shù)。它能讓你體驗(yàn)到立體生物教學(xué)的“魔幻魅力”，幫你生成
4、一個(gè)逼真的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)一體化的三維虛擬環(huán)境，使參與者獲得與現(xiàn)實(shí)世界一樣的感受。這是一個(gè)運(yùn)用VR技術(shù)制作的生物課件。類似的利用VR制作的一些互動(dòng)體驗(yàn)感強(qiáng)的學(xué)件、課件頻頻在各大公司展臺(tái)展示，但是真正應(yīng)用于教學(xué)的目前僅是極少數(shù)。VRplatfrom、Vega、Unity3D、Quest3D等軟件都是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的途徑，但是對(duì)于中小學(xué)生來(lái)說(shuō)，技術(shù)的難度系數(shù)較高。虛擬現(xiàn)實(shí)似乎離我們很遙遠(yuǎn)。筆者嘗試設(shè)計(jì)全景圖課程，讓學(xué)生親手制作一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)作品，讓它走進(jìn)信息技術(shù)課堂。全景圖制作流程包括全景模型選擇、圖
5、像釆集、圖像拼接、圖像縫合以及全景圖展示瀏覽五個(gè)步驟。事實(shí)上，制作技術(shù)的低門檻，已經(jīng)讓百度全景街景地圖服務(wù)在短短三年時(shí)間覆蓋了424個(gè)城市。而之所以發(fā)展如此迅速的秘密還在于百度圈景，百度圈景是百度地圖全景上傳平臺(tái)。百度全景采用眾包的模式，將全景采集的人群擴(kuò)展到每一個(gè)人，通過(guò)每一個(gè)人的力量來(lái)共同建設(shè)百度全景。制作三維全景照片的軟件有許多，如C00L360、QuicktimeVr、PhotoVista等。筆者認(rèn)為，其中的PhotoVista比較適合小學(xué)高年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握，它是目前PC端制作影像式虛擬實(shí)
6、境網(wǎng)頁(yè)工具功能最強(qiáng)大的工具之一，可以制作出具有360度全景式的影像虛擬實(shí)境，并自動(dòng)輸出網(wǎng)頁(yè)。筆者在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中結(jié)合“壓縮與解壓縮”與“軟件的下載與安裝”的教學(xué)，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)“整合”進(jìn)入課堂，讓學(xué)生親身體驗(yàn)PhotoVista2.0全景圖制作?！禤hotoVista2.0全景圖制作》這一課要用到素材庫(kù)的解壓縮、PhotoVista的下載安裝使用以及運(yùn)用Frontpage對(duì)其生成的圖檔進(jìn)行修改設(shè)置。在上課之前，還需要組織學(xué)生在校園內(nèi)或到附近景點(diǎn)拍攝相關(guān)的素材照片，這里涉及選景策劃、照相機(jī)手
7、動(dòng)調(diào)焦、三角架的使用等。學(xué)生需耍在邁出雙腿的同時(shí)完成此項(xiàng)全景圖制作任務(wù)，還需耍跨學(xué)科的知識(shí)技能的支撐。有的學(xué)牛還在旅游景點(diǎn)拍攝了素材并合成了全景圖上傳百度圈景并被錄用，獲得了成功的體驗(yàn)。應(yīng)該說(shuō)，這是提升學(xué)生STEM素養(yǎng)的一個(gè)成功案例。Scratch創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)讓趣味編程走向趣味創(chuàng)造2016年1月30日，奧巴馬對(duì)公眾發(fā)布了^ComputerScienceforAll"的倡議，鼓勵(lì)美國(guó)中小學(xué)生盡早地學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)，為未來(lái)的人學(xué)學(xué)習(xí)和職業(yè)成功做準(zhǔn)備。在奧巴馬的這次倡議里，“計(jì)算機(jī)科學(xué)”在很大一部分
8、等同于“編程學(xué)習(xí)”。我們的小學(xué)信息技術(shù)課程也有一些編程模塊的課程規(guī)劃，比如五六年級(jí)有Scratch編程的課程安排等。但是課程的安排大多局限于讓學(xué)生在屏幕上操作，很少涉及工程設(shè)計(jì)的理念。從Scratch官網(wǎng)上，我們可以找到Scratch的核心思想是Imagine（想象）、Program（編程）、Share（分享），寓意利用Scratch激發(fā)兒童的想象、培養(yǎng)兒童的思維，并在智慧分享中共同提高。筆者認(rèn)為，在STEM教育視野下信息技術(shù)課程需要變革，因此編著了《面向STEM的Scratch創(chuàng)
