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数智融合下STEM校本课程教学策略探索与实践

【摘要】在数智融合背景下，通过分析STEM教育的现状和面临的挑战，针对如何有效实施STEM校本课程教学，本文提出了STEM课程教学策略，以“人体红外感应灯”项目为例，介绍了该策略在实际教学中的具体应用和成效。研究发现，利用数智融合平台的丰富资源、高度互动性和个性化学习支持，可以有效提升学生的创新能力和实践技能，为未来STEM教育的优化提供了有益的经验和启示。

【关键词】数智融合；STEM教育；校本课程；教学策略；人体红外感应灯

随着大数据、云计算、物联网和人工智能等新兴技术的蓬勃兴起与广泛应用，在教育数字化基础上，教育的数智化进一步强调数据的智能化处理和应用，它使得教育更加个性化、智能化和高效化[1]。在这一时代背景下，STEM（科学、技术、工程和数学）教育作为培养学生综合素质、激发创新潜能、培育未来科技人才的关键领域，其教学模式与策略正经历着前所未有的变革与挑战。传统的STEM教学模式，往往侧重于知识的灌输与技能的训练，而忽视了对学生创新思维与实践能力的培养，这种模式已难以满足新时代学生多元化、个性化的学习需求。在数智融合的新时代背景下，混合式教学是教育研究与实践关注的热点[2]。因此，教师应充分利用数智技术的优势，打破传统教学的时空限制，构建线上线下相结合的混合式教学模式，积极探索并实践更为高效、灵活、富有创意的教学策略与方法。同时在教学过程中要注重培养学生的自主学习、合作学习和创新学习能力，以期在STEM教育中培养出更多具备创新思维与实践能力的未来科技人才。

数智融合下STEM课程现状与问题分析

1.数智融合概述

数智融合是数字化技术与智能化手段的深度融合与创新应用[3]。随着大数据、云计算、人工智能等前沿技术的不断进步，以及社会对数据价值认知的显著提升，数智融合的概念应运而生。在这一融合过程中，“数”扮演着至关重要的角色，它代表着数据，而“智”则象征着智能化。数智融合，将“数”与“智”紧密结合，形成了一个高效协同的整体，数据是基础，智能化是手段，共同推动着决策与服务的智能化升级。

数智融合不仅改变了信息处理的方式和效率，还推动了各行业的转型升级。在教育领域，数智融合为STEM课程的教学提供了全新的平台和工具，使得教学内容的呈现更加直观、生动，教学方法更加多样、灵活。

2.STEM课程现状

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的缩写，而STEM教育旨在通过四门学科之间的有机结合，运用这四门知识解决生活实际问题，培养学生的创新能力和综合实践应用能力[4]。STEM教育以建构主义理论为基础，为学习者设计学习活动，因此更注重学习者的体验、情境、合作和设计[5]。近年来，STEM教育在全球范围内得到了广泛的关注和发展。各国纷纷将STEM教育纳入基础教育体系，通过开设STEM课程、举办STEM各类比赛等方式，推动STEM教育的普及和深化。国内STEM教育和创客教育融合研究，可将热点知识分为“融合发展研究”“教学模式研究”“人工智能研究”“系统综述研究”四个种类[6]。尽管STEM教育的重要性日益凸显，但在STEM课程的实际教学过程中，仍存在一些问题和挑战，如教学资源分散、师生互动不足、个性化学习难以实现等。学校作为STEM教育的主要阵地，其校本教学情况直接关系到STEM教育的成效。学校的STEM校本课程通常是以STEM兴趣小组、特色课程等方式呈现，然而，每周仅设一次课程，就会有课时量不足和课后延续性缺失的问题。每周一次的课程难以保证学生有足够的时间深入学习和实践，而课后又缺乏有效的学习资源和指导，个性化学习难以实现，学生的STEM学习过程与成果也很难进行记录与展示，导致学生的学习效果难以持续提升。

3.存在问题分析

根据前期研究发现，在开展STEM教育实践中主要存在以下几个问题：一是教师专业发展与技术应用之间出现脱节；二是教学资源开发滞后和利用效率不高；三是学生学习方式的转变缓慢；四是教学评价机制不够完善。这些问题的存在，限制了STEM教育潜力的充分发挥，亟需通过有效的教学策略进行改进和优化。为此，本文开展了基于数智融合教学平台下STEM教学策略的探究。

数智融合下STEM课程教学策略探索

未来的教育信息化将更关注学生的全面发展，更倡导“线上+线下”的混合式教学法，更注重教师的数字素养能力提升，更关注培养学生的自主学习和个性化发展[7]。数智融合下的STEM课程教学，通过“AiClass教学平台”实现，该平台不仅提供了丰富的学习资源和互动工具，还支持学生课后的自主学习和作品优化迭代，打破时间和空间的限制，为学生提供更加灵活、便捷的学习方式，有效提升了STEM教育的连续性和深度。教学中学生通过平台