摘要：在二零二零年中國基礎教育改革后,整合課程教學將成了新思維教育探索的關鍵。基于STEAM理念的新信息技術教育即興而起。STEAM的教學理念作為培養復合型人才的一種跨學科教學手段，不但可以培養提高學生的綜合創新能力，還可以提高學生的邏輯思維能力與創造力。而信息化的課程建設，也就變成了老師們幫助學生啟發思維和整合各學科知識的重要任務。所以，本文從STEAM理念入手，對初中信息技術教學設計進行了深入研究，以STEAM教學理念為指導，展開信息技術基礎教育教學設計研究，設計并實踐了紙管屋的教學案例,為信息技術教學發展提供支持。

關鍵詞：初中信息技術；STEAM；教學設計；創新能力；復合型人才引言STEAM教育理念具有較強的綜合性[1]，可以將藝術、工程、科學、生活、環境等多領域進行有效融合。STEAM教育理念更加注重科學性和實踐性，將課本知識拿到實際生活中，重點培養學生的實際操作能力和創新實踐精神，扭轉了以往傳統教學中單學科偏弱的情況。STEAM理念下的信息技術教學上超越了單向發展的教學模式，培養了學生的多層次發展能力。在實際工作中，我們不能僅僅依靠一種能力來完成項目任務，而綜合型人才[3]是社會所需要的人才。在教學中，讓學生得到最大限度的發展，要讓學生在未來的競爭中立于不敗之地。在學習中，學生具備更多創新制造能力，養成良好的人生價值觀和獨特的人格。STEAM教育理念讓學生在教學中重新認識自己，養成自主學習能力和獨立思考的習慣，充分發揮學生的主觀能動性，讓信息技術教學過程更加具有趣味性和創造性。在本論文中，將圍繞STEAM教育理念，將初中信息技術中有關紙管屋的教學設計進行實踐并與傳統的教學設計實踐進行比較與分析。1.緒論1.1.選題背景隨著新課改的不斷推進和“立德樹人[4]”培養要求的提出，教學活動更多是對理論知識的講解和操作題目的練習。很大程度上不重視理論和實踐的結合，也沒有考慮到整體的整合，不能滿足學生的發展和需求。而基于STEAM的初中信息技術將多個學科進行整合，形成一個一體化的教育，實現了創新能力，資源整合，以及學科素養的提升。同時，STEAM理念與我國培養創新型人才，促進學生全面發展的教育目標相契合。STEAM教育理念從2008年正式引入到2016年成立STEAM課程聯盟，發展迅速。但是長期以來的分科教學以及講授法的普遍使用，一定程度上限制[5]了STEAM課程在我國的有效實施，因此推進STEAM在我國教育學領域的發展需要結合實際教學環境以及多學科結合的方式進行。曾一度風靡美國STEAM教育大家追捧的對象，許多教育世界大國不約而同加入其中，中國也是。STEAM理念的信息技術教學是基于現實問題的一種探究式的教學，是基于現實問題，提出解題思路的一種教學模式。那么如何培養學生擁有STEAM的解題思路成為了STEAM教育的重中之重。基于這些問題的提出，教師在培養學生用STEAM解決問題時，應該注重培養學生的哪些方面，成為了初中信息技術的基本問題，該怎么進行初中信息技術的教學設計，成為了教師們頭疼和亟待解決的問題。STEAM由Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Arts（藝術）和Maths（數學）[6-11]這五種個詞匯的首字母縮寫構成。STEAM和傳統的教育方式有所區別，它是一種重視現實生活實踐、注重解決真實問題、跨學科知識融合的教育理念，注重培養學習者的實踐能力與問題解決能力[12]。在實踐中，將STEAM教育理念融于信息技術課程，構建基于STEAM理念的信息技術課程，是信息技術課程改革和STEAM教育落實的共同要求。1.2.研究目標教學設計STEAM整合目標設計教學內容設計教學活動設計教學活動評價設計本文的主要目標為:在STEAM理念下的基礎下對初中信息技術教學進行設計并將其進行實踐，在教學設計STEAM整合目標設計教學內容設計教學活動設計教學活動評價設計圖SEQ圖\*ARABIC1教學設計模型1.3.研究意義隨著國際發展形勢的變化，我國急需在科學、技術、數學、工程、物理、自然等方面做出新的發展和貢獻的復合型高端人才。而這正與STEAM教育培養人才的思路契合。STEAM教育方式和教學理念的結合十分重視對學生的創新精神的培養及鍛煉，進而在實踐動手能力、自主探究能力等方面都獲得較好的能力素質水平。另一方面，采取STEAM教育模式，對于打破我國傳統教育模式和發展新時代下教學形式具有十分積極的價值和作用。在傳統的教學過程中，過分重視對書本知識的灌輸，忽視了對科學學科本質的理解和探索，學生在素質水平、思維能力、邏輯能力等方面的培養不足，隨著我國教育學者對學生綜合素質和能力的重視度不斷增加，中學階段的教育也提出了更高的要求。中學階段學生是培養興趣、形成思維方式的關鍵時期[13]，因此在這一時期實行STEAM教育，有利于學生綜合能力素質的全方位發展和進步，并促進教學水平的提升，改善當前中學階段的學生偏重知識而動手能力嚴重不足的問題。1.4.本文的組織結構本文主要先對STEAM與初中信息技術的發展現狀進行了解、分析，得出STEAM理念視角下初中信息技術發展現狀中存在的問題。以教學設計模型為依據，對紙管屋中七個模塊進行的課堂設計以及教學片段的研究實踐，分析結果，以解決部分存在的問題。如下圖2所示：STEAM在信息技術中的發展及信息技術發展STEAM在信息技術中的發展及信息技術發展開始總結研究發展現狀問卷調查紙管屋教學設計紙管屋教學實施問卷調查與分析教學評價教學實施前，了解學生情況培養學生創新能力、融入學科能力、問題解決能力教學實施后，實驗班與對照班創新能力比較，融入學科能力和解決問題能力的提升情況得出結論圖SEQ圖\*ARABIC2本文基本結構圖2本文基本結構

研究現狀2.1.初中信息技術教育的現狀第一，課堂互動性差。信息技術是一門互動性極強的學科，包含多個領域和多個學科的知識，在實際教學中部分老師不遵循新課程標準的教學模式，依然是教師為主導。學生自己學習的空間比較少，學習興趣不高，師生間互動也比較少。第二，教學觀念陳舊。目前教學活動中，相當一部分教師教學觀念成舊，所講授的知識僅限于教材內容，與當前社會嚴重脫節。第三，與實際生活聯系不大。傳統信息技術教學是操作性學習的科目，和學生的日常生活不能分離開來。特別是處于21世紀的今天，信息技術無處不在，但傳統的教學方法深入人心，教學和實際生活不是很相關，導致大多數學生錯誤地認為信息技術課程知識操作性練習，無非是練習在練習的過程，只是完成任務似的學習。最后，教學方法單一。初中信息技術教學目前以傳統教學為主，教師是教學的主體，講授法為主要教學手段，導致學生雖然可以鍛煉自身操作能力，但一定程度上不僅依賴教師，也失去了思維上的創造性。2.2.STEAM與初中信息技術教學設計發展現狀由于國內基于STEAM的信息技術教學起步較晚，在中國知網數據庫以“STEAM初中信息技術教學設計”為關鍵詞對近十八年(2004-2022年)的文獻進行檢索，可以得到STEAM與信息技術相關文獻277篇。STEAM初中信息技術教學設計論文發表趨勢數量如圖3所示。由圖3可以看出，基于STEAM的初中教學設計在國內越來越受學者關注。某種程度上反映出融合各個學科以及發展學生思維越來越被關注。圖SEQ圖\*ARABIC3STEAM初中教學設計論文發表年度趨勢借助知網，以“STEAM初中信息技術教學設計”為關鍵詞進行搜索，得到STEAM初中信息技術教學設計在各個研究領域的分布情況如圖4所示:圖SEQ圖\*ARABIC4STEAM初中信息技術教學設計在各個領域的分布如圖4所示的圖可以看出，基于STEAM的初中教學設計主要集中在中等教育，其中中等教育有271篇，占論文比例的61.37%，其次是教育理論與教育管理有98篇，占論文比例的22.17%，第三是計算機軟件與計算機應用，有61篇，占論文比例13.80%，外國語言文字，計算機硬件技術占比相對較少。對圖4的分析中可以看出，基于STEAM的教學設計主要集中在中等教育階段，即初中的各學科運用STEAM理念。通過整理STEAM在我國的發展現狀，發現基于STEAM的教學設計主要偏向于理論研究，教學實踐案例的研究相對較少，這也為本文的研究指明了方向。2.3.STEAM教育理念在中學信息技術教學中存在的問題以來長期，我國中學不少學生都把信息技術教育想得太過片面，習慣重技能的培訓、輕素質的訓練。目前的信息化課程更多的是訓練學生實際運用信息的能力，卻忽略了學生的信息意識、計算思維等方面的訓練，使中學信息技術課程的核心素養訓練流于形式。在實踐教學中，雖然采用了STEAM的教育理念，但仍有很多教師采取了先教授后實施的方式展開課堂教學，導致初中信息課堂出現出了學生模仿和操作對半的局勢，如此下去學生在信息技術課堂上的探索與主動實踐的時間大幅度縮短了，課堂氣氛渙散，學生的自主探究能力受到約束，學生的學習興趣濃度大幅度[14]減弱。

基于STEAM的紙管屋教學設計本論文主要研究基于STEAM下的初中信息技術教學設計，首先通過文獻法查閱目前信息技術的教學模式與教學設計的主要方法，然后通過實驗法，在某一堂課上不給定學生詳細的任務步驟，觀察學生會利用哪些方法進行問題的解決，課堂結束后分析學生的收獲；再融入STEAM理念，對傳統的信息技術進行教學設計；將設計好的教學設計進行教學實踐，記錄學生第一堂課，第二堂課，第三課堂，第五節課以及最后一堂課結束后得到學生作品，最后分析學生創新能力和學科融入能力及問題解決能力之間的關聯。本章重點對教學設計進行介紹。3.1.研究方案本論文主要通過對比法，觀察學生融入STEAM理念前后的動手，動腦能力。通過融入STEAM理念的紙管屋教學與傳統的教師講授，學生操作的信息技術教學中excel練習進行對比，得出融入多學科更讓學生喜歡，更有利于學生培養創新思維。其次，作品展示法，通過學生展示作品的方式，分析學生通過這種形式的課，都融入了什么學科的內容。然后通過人工智能的手段，分析在STEAM作用下的初中信息技術對學生創新能力發展情況。除此之外，鼓勵學生自主探究，自主學習以及小組合作，融入STEAM理念。給學生一個問題，教師將實際問題或者學生生活中的問題引入，設置適當難度，以符合學生認知與發展需求，通過學生自主探究，培養學生動手動腦的能力。此外，將學生4人一組進行分組，小組探究學習，培養學生合作解決問題能力。必要時教師參與到其中，扮演適當角色。小組成員進行明確分工，設計方案，運用美術，數學，科學等的學科知識設計簡單草圖，圍繞草圖開展真實的學習任務。最后，進行作品展示與講解，設置相應獎勵機制。項目式[15]教學法:將紙管屋的一系列內容進行教學設計，學生通過這些系列的項目進行學習。最終將學習后的效果和傳統的教學設計下的教學效果通過數據分析的方式進行對比，得出運用了STEAM教育的教學設計比傳統的教學更具有價值，更能培養學生融入學科與創新能力，為信息技術的發展提供了促進性作用。運用STEAM后，學生對學科知識的整合與理解能力通過解決實際問題展示，充分體現學生所思，所想，所學，所運用能力。5問卷法在教學實施開始前，對初一年級的100名學生進行問卷調查，附錄D為問卷調查內容。用SPSSPRO對問卷進行信度分析，了解學生對初中信息技術課程的態度，信息素養，創新能力，融入學科以及問題解決能力進行信度分析定義為融入學科能力，將問卷進行信度分析，其結果如下表1所示:其中，附錄D中的問卷，將問題10，問題12和問題16定義為創新能力的研究；問題11和問題14定義為融入學科能力的研究。序號分析項名Cronbach’sα系數標準化Cronbach’sα系數參考結論1信息素養0.6340.614一般2課程態度0.4230.570不太理想3創新能力0.7630.801可接受4融入學科0.7920.854可接受5問題解決能力0.7930.811可接受表SEQ表\*ARABIC1問卷信度分析對比結果可知，整個Cronbach’sα系數0.870，問卷的信度不錯，可對問卷進行下一步檢測。其中課程態度的樣本Cronbach’sα系數為0.423，顯示為需要重新檢測，本論文不對課程態度進行分析。信息素養占0.644，問卷信度一般，創新能力為0.763，檢測效果不錯，可對創新能力進行下一步的培養與實踐。問題解決能力為0.793，效果在可接受范圍之內；融入學科為0.792，結果在可接受范圍內。說明整個問卷可靠，可進行下一階段實驗設計。對于融入學科能力是初中信息技術發展的盲區，對接下來的信息技術培養著重學科融合能力。繼續對創新能力，融入學科能力，問題解決能力進行區分度分析:對圖5創新能力區分度(也叫效度)分析可知，創新能力區分度高，可合理對融入STEAM的初中信息技術進行創新能力設計。對圖6進行分析，融入學科區分度呈明顯上升趨勢，可成為發展融入學科重點。對圖7進行分析，問題解決區分度較高，可合理運用到信息技術教學設計，基于問題解決去設計教學，有利于解決學生創新能力以及融入學科知識的能力。圖5創新能力區分度分析圖6融入學科區分度分析圖7問題解決能力區分度分析圖8創新能力，融入學科，問題解決能力多選分析對圖8創新能力，融入學科，問題解決能力多選分析進行分析得出對于創新能力、問題解決能力的卡方擬合優度檢驗的顯著性P值為1.000,P值大于0.05，α=0.05時水平上不呈現顯著性，意味著各項的選擇比例比較均勻，沒有顯著性差異。因此，在教學設計中，主要考慮這三種能力的培養與影響。3.2.紙管屋教學設計案例本教學設計分為七個部分:3.2.1.走進盧旺達聚焦事件發生的背景，了解盧旺達所在位置。讓學生運用自己的語文功底流利表達關于盧旺達內戰發生始末以及造成200萬人流離失所的原因，為后續課程的開展鋪墊背景基礎。觀看《盧旺達飯店》，感受戰爭的殘酷。帶領學生一起談論戰后難民生活，激發學生談論熱情，教師引導學生聚焦戰后難民的居住問題，根據實際情況解決問題的能力。具體教學設計如下所示：表2教學設計教學環節教師活動及教學學生活動教學時長(分鐘)課程導入教師組織學生以小組為單位，在地圖上尋找盧旺達的地理位置，讓學生用語言描述出來。閱讀材料教師發放盧旺達內戰事件閱讀材料，讓學生了解內戰發生情況。老師介紹盧旺達相關情況，播放視頻，引導學生解開盧旺達神秘面紗。尋找盧旺達的位置，積極踴躍發言。學生閱讀材料，勾畫有用信息。聽講認真做筆記，觀看視頻，5探索與調查老師介紹盧旺達的殖民史及名族構成，以及內戰導火索及其結果。學生傾聽。10聚焦問題體驗活動:提問：戰后，200萬難民將面臨什么問題?對學生回答進行簡單記錄。教師總結，居住，飲水，食品，疾病，心靈創傷等。教師提問:沒有床，沒有椅子，沒有家，200萬難民該怎么辦，引出搭建房屋的迫切性。學生體驗并回答23任務發布教師發布本項目任務:為難民搭建緊急避難所學生傾聽2對學生任務單進行設計:表3學生任務卡問題:學生做答盧旺達有哪幾個名族?你認為難民營中的人為面臨那些問題?盧旺達的資源如何?3.2.2.快速解決問題依據上節課了解發生戰亂的原因，拋出問題:戰后難民們將面臨什么樣的問題?引導學生說出心里的答案，答案不重復，教師做好歸納與記錄。通過真實的圖片展示當時難民的居住情況，引出學生想動手為難民設計房屋的想法，趁勢給學生時間設計房屋草圖。學生展示自己設計的草圖，并解釋房子的主要功能，沒有展示的同學在老師帶領下說出運用了數學，藝術，科學，生活等中的什么知識。逐步解放學生思維，引出更多的創新能力，將動腦與動手與生活實際相結合。分析戰亂原因拋出問題展示草圖分析戰亂原因拋出問題展示草圖在沒有運用STEAM的前提下，開始引導學生搭建紙管屋模型，具體教學內容如下:表4基于STEAM的教學設計教學環節教師活動及教學學生活動教學時長(分鐘)聚焦問題回顧上一節課內容學生回答2設計過程1在第一節課創設的整體背景后，要求學生搭建緊急避難所。這時的學生尚未通過背景信息分析而準確定義問題，因此會出現五花八門的設計，先讓學生犯錯再就糾錯，加深學生印象。2設計搭建方案學生分組談論設計方案并進行標記聽講，分組討論，設計方案8搭建模型小組實施方案（老師提示搭建要求）領取物料，分組搭建模型20交流分享小組展示，評議。老師提供匯報要求匯報，聽講103.2.3.真實世界真實方案學生在本節課沒有任何限制的情況下，對房子的初步模型進行了設計，聯合國接受了對盧旺達國際友人的房子進行設計后，首先用塑料布給他們搭建臨時帳篷，用鋁合金作為框架等等多個方案后，非洲難民們依舊沒有房子遮風擋雨，分析其原因后，引導學生能給非洲難民解決出現的這些問題。3.2.4.紙能造房子嗎?最終揭秘，制造的最終方案是用紙。引出紙造房子這個問題，帶領學生一起來研究微不足道的紙。關于紙的實驗與現在紙能否造房子。學生動手親自實驗紙的特性。表5紙的測試任務卡實驗探究活動要求測試方法紙的特性小組探究，動手驗證如何加強紙的某種特性3.2.5.優化方案通過對紙的測試與實驗，學生探索盡可能多的方案強化紙的某一性質，加強后，學生將作品帶上講座比拼加強后的效果，計算改造后的設計圖的成本預算引出思考，用什么樣的方法，可以加強紙的防水性和防火性。表6優化的方案教學環節教師活動及教學學生活動教學時長(分鐘)優化方案1活動要求:教師向學生介紹搭建房屋的具體要求，并說明檢驗標準。動手制作，優化成本，并分享交流作品25最節省材料設計2計算成本老師為學生提供物料成本，引導學生計算出最節省材料的成本，并搭建紙管屋。優化成本5分享時刻3分享交流老師引導學生進行作品交流，并對作品進行測試。分享交流作品103.2.6.尋找歷史根源假如歷史重來可以避免盧旺達不發生這樣的慘劇嗎?答案是必然的。為什么聯合國也不能阻止悲劇的產生?展開辯論賽，得出仇恨只能升級矛盾，無法解決問題，解決問題靠智慧與合作。3.2.7.我的思考結合前面所做的和方案的改進，分享自己的收獲和感悟。引導學生根據生活中不同的問題，尋找適合的問題解決的方法，運用所已知的各學科知識去解決問題，整合各個學科所學知識，培養復合型人才，適應社會生存，發展創新型人才。3.3.STEAM理念下的教學設計教學片段分析教學片段1：為學生發放盧旺達內戰發生始末的資料，盧旺達內戰發生的原因，接下來，將學生分為四個大組進行討論:造成200萬人流離失所的原因。談論過后，請小組代表分享其原因，小組成員進行補充，小組間采用積分的方式記錄學生參與情況，同時教師記錄學生答案，進行回應。學生1:戰亂，戰爭的威脅，燒殺強虐等將房屋焚毀。學生2:經濟原因，當時的盧旺達經濟相對落后。學生3:種族之間的矛盾，由于盧旺達國家種族較多，種族之間的風俗習慣各不相同，矛盾較多，互相看不順眼。學生4:各個種族之間一直以來的上一輩留下的歷史根源，仇恨等根深蒂固，無法解決其錯綜復雜的關系。一開始，學生不愿意表達，在老師的鼓勵下，越來越多學生參與課堂教學活動之中，教師與學生互動性逐漸增強，學生總結與探索表現出新奇。教學片段2:戰亂后，難民們將面臨什么樣的問題?引導學生設計房屋草圖。大部分學生利用A4紙設計房屋的草圖，并根據美術功底搭配融合線條和適宜顏色，少部分學生能夠利用信息技術的工具設計房屋草圖，如PS工具。學生展示草圖:學生1:利用了數學上的三角形穩定性最好，同時還設計了防潮裝置。學生2:房屋設計圖設置了防蟲防害的功能，房屋采用鋼筋混泥土的結構，穩定又耐用，房屋造型為長方體結構。學生3:學生的設計較為簡單，僅為一個正方形框架，設計一些華而不實的裝置，運用美術的好看，卻沒有實際功效。學生4:屋頂采用三角形來固定，下方是長方形的兩層加厚，下層養豬羊，生層為難名生活所用。這一階段的學生，積極參與課堂之中，利用已有的知識，充分發揮設計，有用到數學上的原理，有考慮社會環境，美術的美觀，科學的經濟需求，材料的屬性考慮等等。教學片段3:探究紙的特性。首先，先讓學生拿出手里的A4紙，對折一次，兩次，三次，直到無法對折為止，總共可以對折幾次。盡可能多的從多個角度引導學生去探究紙的特性。學生分四個同學為一個小組。遵循“組間同質，組內異質”原則，教師講解活動要求及測試方法，讓學生盡可能多地去探索紙的承重能力，用盡可能多的方法強化紙的承重能力。設計意圖:用實驗的方法讓學生通過自己的思考和探究關于紙的特性，解決問題的能力，盡可能地去開發學生思維，培養學生創造思維，同時，啟發學生去融入學科的能力，開發學生創新思維能力。教學片段4:通過紙的特性測試，學生將紙的某一特性增強后，將作品帶上講臺，將作品展示，并說運用了紙的什么樣的特性，是怎某樣去增強的。提出問題，如何去增強紙的防火性和防水性，引導學生積極思考與積極探索。結果分析創新能力與融入學科能力對問題解決能力分析通過實踐紙管屋教學設計后，重新對影響問題解決能力進行分析，發現如下表4所示的成分矩陣分析，發現創新能力與融入學科能力的成分值均在0.653，說明兩種成分對最后的作品展示環節是同等重要，而學生創新能力是沒有辦法量化的，接下來的設計中，根據學生作品展示來確定學生是否有創新能力的表現。最終發現融入STEAM理念，也就是設計思維理念的初中信息技術，學生更愿意去動手設計，更喜歡把自己在其他學科所學知識運用在設計之中，更能激發學生創新想法與融入各個學科能力。表7創新能力和融入學科能力對問題解決能力的成分矩陣圖成分矩陣表名稱成分成分1創新能力0.653融入學科0.653通過紙管屋的教學后，發現，學生關于信息技術課，他們的學習興趣提高了，這樣的課堂，學生更愿意參與進來，學習積極性濃烈，興趣高漲。當然，對于教師的考驗也是巨大的，備課的充分性只是基礎，更難的是透過一方面的問題，啟示學生融入各個學科的能力，這也就要求信息技術的老師對于多各科學科的掌握程度和綜合學科能力要強。面對學生能稀奇古怪的問題，用融入學科，啟迪思維的方法，聯系實際，突破問題。同樣，課堂上會涉及到學生動手操作，分組探究項目等問題，對于課堂的把控問題上，拋棄傳統的教學模式，勇于更新知識體系，加入新元素等問題積極與研究與探索。教師教的是方法，交給學生的是舉一反三的思維能力訓練。培養學生思維創新，能力創新以及思想革新。融入了STEAM理念后，信息技術不僅僅只是教授學生操作能力的訓練，更多的是解決分科問題的后遺癥，但是，融入STEAM后的信息技術發展趨勢到底是怎么樣的，我們不得而知。可以知道的是，社會逐漸需要的是復合型人才，只有從思想上革新，學生提高才能創新能力。對實驗班和對照班進行獨立樣本T檢驗紙管屋教學設計實踐后，對實驗班和對照班收集的數據進行獨立樣本T檢驗，如下表5所示:發現課程態度差異明顯，其中實驗班的K-S值為0.527，對照班為0.295，實驗班優于對照班，說明經過紙管屋教學后，學生對初中信息技術的態度呈上升趨勢；對于信息素養，實驗班K-S值為0.320，對照班為0.248，實驗班比對照班更好；融入學科能力實驗班的K-S值為0.527，對照班為0.295，實驗優于對照班。經過將STEAM融入初中信息技術中后，學生融入各學科能力增強意識明顯；在創新能力方面，實驗班的K-S值為0.527，對照班為0.229，明顯實驗班創新能力比對照班的創新能力更好。表表8實驗班和對照班進行獨立樣本T檢驗變量名組別中位數平均值標準差偏度峰度K-S檢驗融入學科實驗班11.10.3082.8887.0370.527(0.000***)對照班32.7370.9330.1321.3550.295(0.058*)課程態度實驗班11.150.3662.1232.7760.509(0.000***)對照班22.4210.6071.1680.5820.388(0.004***)創新能力實驗班11.10.3082.8887.0370.527(0.000***)對照班22.2110.8550.15-0.4960.229(0.234)信息素養實驗班21.850.7451.1052.6120.320(0.025**)對照班32.5790.961-0.25-0.6920.248(0.162)經過紙管屋一系列教學后，發現學生融入學科能力，創新能力，包括信息素養，信息意識等明顯優于沒有進過STEAM教學的學生。教學評價實驗分析學生自我評價數據分析在本實驗中，上課前，借助問卷星將附錄A中關于學生自我評價表中的內容上傳到問卷星，生成鏈接，學生在下課前打開鏈接進行自我評價的填寫。以基于項目式的紙管屋設計和傳統信息技術教學EXCEL中對表格的操作為例，進行學生自我評價的數據處理和分析，如下表6所示:表9學生自我評價結果分析教學內容基于項目式的紙管屋設計傳統信息技術教學EXCEL中對表格的操作評價載體問卷星評價結果實驗班平均分:89對照班平均分:70結果分析從學生自評的結果發現，學生與小組成員可以相互配合，并對設計有邏輯性的構思，能夠在原有基礎上進行創新，設計中將各學科知識進行融合從學生自評的結果發現，學生對傳統的操作類題目基本是獨立完成，基本是照本宣科按照老師的步伐去進行操作，沒有去尋求新的方法對解題方法創新，絕大部分是單學科的學習。通過整理7節課的問卷進行分析。實驗班平均分在89，對照班平均分在70得出學生在基于STEAM的紙管屋教學設計中，小組成員之間的相互配合比較默契，成員分工明確，能過在原有的基礎中進行創新，設計過程中，可以結合學科知識融入其他學科進行設計。傳統的信息技術教學在一定程度上形成了思維定勢，創新程度不高，融入學科理念不強。學生互相評價數據分析同樣，次實驗在上課前，教師會借助問卷星將附錄B學生互相評價表上傳到問卷星，生成鏈接，學生將問卷在下課前打開鏈接進行自我評價的填寫。以基于項目式的紙管屋設計和傳統信息技術教學EXCEL中對表格的操作為例，通過7次實驗分析，得出如圖表10所示內容:表10學生互相評價結果分析教學內容基于項目式的紙管屋設計傳統信息技術教學EXCEL中對表格的操作評價載體問卷星評價結果實驗班平均分:85對照班平均分:60結果分析從教師評價的結果發現，學生能做出有意義的做作品，態度認真，小組分工明確，作品運用多學科知識，有明顯的創新思維從教師評價的結果發現，學生基本獨立完成操作。沒有小組合作跡象，基本完成老師布置的任務通過整理分析可知，基于項目式的紙管屋設計中，實驗班平均分85，對照班平均分60，說明本次教學活動對于學生的思維創新有積極作用，學科融合度高。而傳統信息技術教學EXCEL中對表格的操作中，基本沒有融入學科與創新思維的發現。教師評價表數據分析本實驗中，教師借助附錄C，在每堂課完成后，教師對學生學習情況進行評價，以以基于項目式的紙管屋設計和傳統信息技術教學EXCEL中對表格的操作為例，通過7次實驗分析，得出如圖表11所示內容:表11教師評價結果分析教學內容基于項目式的紙管屋設計傳統信息技術教學EXCEL中對表格的操作評價結果實驗班平均分:88對照班平均分:64結果分析從學生自評的結果發現，學生與小組成員可以相互配合，并對設計有邏輯性的構思，能夠在原有基礎上進行創新，設計中將各學科知識進行融合從學生自評的結果發現，學生對傳統的操作類題目基本是獨立完成，基本是照本宣科按照老師的步伐去進行操作，沒有去尋求新的方法對解題方法創新，絕大部分是單學科的學習。通過實驗結果可知，在本實驗中，實驗班平均成績在88分，對照班平均成績在64分，說明融入STEAM理念的信息技術教學對于學生小組成員間相互配合和獨立思考的培養方向是有意義的，對學生創新思維的培養方式有助于培養學生動手能力和融入學科能力的培養。

評價方式總結與分析本論文采用學生自己評價，加上學生互相評價和教師評價結合的方式，有助于教師了解學生學習情況，評估自己的教學設計和教學效果。和目前信息技術教學相比，本教學更注重過程性評價和總結性評價，用更契合的方式培養學生創新思維的培養和融入格學科的能力。根據評價結果可知，融入STEAM理念的初中信息技術教學更利于學生核心素養的培養，在教學中，教師應注意對學生學習的引導性，參與學生的設計與實施，不限制學生思考與決策。結論STEAM的初中信息技術教學設計在一定程度上為信息技術教學的發展提供了新的思路與方向，很值得我們去探索與運用。一定程度上，在實踐運用的過程中容易發生被忽視和無從下手，在進行教學設計時不能處處體現STEAM教育理念，更多的是聯系實踐生活，將教學聯系實際，在實際中展開，到實際中去。本論文中通過問卷法在教學實施前后進行問卷調查，分析問卷，最終得出運用STEAM理念后，學生對初中信息技術的態度，信息素養，創新能力，融入學科能力以及問題解決能力進步明顯。態度是希望多開設這樣類型的課程。在問卷設計前后均對問卷進行信度分析，以確定問卷是否可行，分析后得出學生創新能力由實驗前的Cronbach’sα系數0.832到實驗后的0.870.學生創新能力明顯提高不少，并且更多地融入各學科理論知識，學生創新能力明顯更豐富。基于上面這些結果的發現，這三者之間到底是什么樣的關系?對問題解決能力與創新能力之間將數據進行樸素貝葉斯分類(以貝葉斯原理為基礎，使用概率統計的知識對數據集進行分類)，分析問題解決能力與創新能力同時發生的概率，將問題解決能力做自變量，創新能力為因變量，發現準確率，召回率，精確率均在0.875以上。輸出結果3：模型評估結果準確率召回率精確率F1訓練集0.8750.70.8920.848測試集1111表12創新能力與問題解決能力樸素貝葉斯分類說明兩者之間創新能力的變化改變問題解決能力。繼續對融入學科能力與創新能力分析，得到表13所示，說明融入學科與創新能力之間相輔相成，同樣影響著問題解決能力的實現。輸出結果3：模型評估結果準確率召回率精確率F1訓練集170.672測試集170.672表13創新能力與融入學科能力樸素貝葉斯分類通過分析數據可知，基于STEAM理念下的初中信息技術教學中的紙管屋教學更多的是不限制，創新能力影響了學生融入學科能力的培養。學生更充分發展了創新能力，傳統的信息技術教學更多的是老師講解學生進行操作的教學模式，而融入了STEAM的信息技術教學更多是培養學生跨學科，與融入各個學科知識，將所學知識進行整合，充分調動學生積極性與團體合作意識。在紙管屋的教學設計中，最多的是團隊合作，利用有限的材料，充分進行設計與改造。除此之外，將運用STEAM的紙管屋進行教學和傳統信息技術教學進行實驗對比，進行獨立樣本T檢驗，發現學生對課程的態度實驗班更期待此類課程的開設，而實驗班融入學科的K-S值為0.527，對照班僅0.295，開設基于STEAM的初中信息技術課后，學生融入學科的能力增強；創新能力實驗班K-S值為0.527，對照班為0.229，明顯經過對比發現，培養學生STEAM理念后，學生融入學科能力和創新能力發展更有利于學生思維。對信息技術發展更有利。本教學設計中，學生間小組合作探究，通過項目式學習的過程，慢慢滲透學科融合，運用已接受的理論實現對實際問題的解答。通過三個月實習以及對融入STEAM理念的初中信息技術教學設計與實踐，記錄了學生從第一堂課開始到最后一堂課的教學記錄發現，學生從沒有創新想法和對信息技術課堂呼聲不高到一提到信息技術課就興趣高漲，同時還學會了利用所學過的各個學科知識，加入自己的元素去解決實際問題的能力。為初中信息技術發展一定程度上提供了指明燈。學生成長需要的不僅僅是知識的灌溉，同時也需要交給學生舉一反三，有自己想法的設計理念。信息技術不僅僅是操作類的課堂，同時也是解決實際問題的手段。同時本論文還結合學生的自我評價，學生間的互相評，以及教師評價的方式，將本次教學設計進行了過程性的評價，用來了解學生學習情況以及融入學科能力，培養創新能力，解決問題能力方面的訓練。結果顯示，學生的STEAM理念在信息技術學科中具有明顯發展趨向。為信息技術的發展指明了方向。對評價進行數據分析發現，學生在堂課上，學生小組之間配合默契度，分工合作，根據原有基礎，進行創新能力逐漸增強，同時有單一的信息技術操作慢慢融入其他學科內容，逐漸設計數學，藝術，工程，科學等方面，學生會根據實際問題，尋找最適合的設計。

參考文獻歐娜.基于STEAM教育理念的高中信息技術課程教學設計與實踐研究[D].西北師范大學,2020.DOI:10.27410/ki.gxbfu.2020.000680.[2]張建明.STEAM理念背景下的初中信息技術教學實踐研究[C]//2021年基礎教育發展研