初中數(shù)學(xué)課程中的STEM教育初探

趙文靜，張雨強(qiáng)

（曲阜師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院,山東 曲阜 273165）

一、STEM教育的內(nèi)涵

STEM（Science，Technology，Engineering，Mathe?matics）幾乎囊括與科學(xué)、技術(shù)、工程及數(shù)學(xué)相關(guān)的所有領(lǐng)域，甚至與心理學(xué)、社會(huì)學(xué)和政治學(xué)有關(guān)，[1]是一個(gè)偏理工科的多學(xué)科交融課程。STEM教育起源于發(fā)達(dá)國(guó)家面對(duì)國(guó)際人才競(jìng)爭(zhēng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力下對(duì)本國(guó)人才培養(yǎng)的反思。[2]早在1986年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)發(fā)表的《大學(xué)的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育報(bào)告》，首次提出了將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育整合起來(lái)，這份報(bào)告的提出被認(rèn)為是STEM教育的開(kāi)端。[3]2009年11月奧巴馬在白宮發(fā)表“教育促進(jìn)創(chuàng)新”的演說(shuō)，在演說(shuō)中他這樣說(shuō)道，“美國(guó)之所以取得今天的成就，完全是依賴其在全球創(chuàng)新科技領(lǐng)域發(fā)揮的重大作用，我們?nèi)绾谓逃孟乱淮?，尤其是如何提高科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的教育水平，直接關(guān)系未來(lái)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者、科學(xué)家和教師的人才造就問(wèn)題”[4]，從中可以看出美國(guó)對(duì)STEM教育的重視。2015年10月8日，美國(guó)國(guó)會(huì)頒布了STEM Edu?cation Act of 2015（簡(jiǎn)稱《2015年STEM教育法》），該法案的提出從立法的角度保障了對(duì)STEM教育的實(shí)施，該方案正式將計(jì)算機(jī)科學(xué)納入STEM教育，規(guī)定非正式STEM教育由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)管理等。此法案報(bào)告的發(fā)布足以說(shuō)明美國(guó)政府對(duì)加強(qiáng)K-12 STEM教育的決心。其實(shí)，加拿大、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家近些年來(lái)也非常重視經(jīng)濟(jì)全球化背景下的創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，我國(guó)也逐步提高對(duì)STEM教育的關(guān)注和重視。

STEM教育不僅能夠推動(dòng)學(xué)生投身科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域，而且能培養(yǎng)學(xué)生“21世紀(jì)技能”以及對(duì)個(gè)人健康、環(huán)境質(zhì)量和能源耗費(fèi)進(jìn)行理智決策的能力。[5]STEM教育多是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，是一種整合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方式，每個(gè)項(xiàng)目大致包括五個(gè)階段：（1）建立項(xiàng)目合作關(guān)系；（2）組織項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)；（3）開(kāi)發(fā)項(xiàng)目方案；（4）系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)；（5）調(diào)整系統(tǒng)和支持。[6]基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了融入真實(shí)情景的體驗(yàn)，這些體驗(yàn)輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)各領(lǐng)域的概念形成有力的理解，這種學(xué)習(xí)方式要求學(xué)生有批判性的思維并且要善于分析，強(qiáng)化高階的思維技能，還要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、自主學(xué)習(xí)、與同伴溝通，同時(shí)對(duì)所有學(xué)生都嚴(yán)格要求。[7]

科學(xué)（science）是關(guān)于自然世界的研究，包括與物理、化學(xué)、生物相聯(lián)系的自然規(guī)則，以及對(duì)事實(shí)、準(zhǔn)則等的應(yīng)用，是一切知識(shí)的基礎(chǔ)?？茖W(xué)教育一般涉及生物、物理、化學(xué)和自然等學(xué)科，在基礎(chǔ)教育階段占有相當(dāng)?shù)姆至浚處熢诳茖W(xué)學(xué)科的教學(xué)過(guò)程中需要數(shù)學(xué)探究及邏輯思維能力。技術(shù)（technology）涵蓋整個(gè)人類、一切組織和知識(shí)的進(jìn)程，具有創(chuàng)造性、技術(shù)性的成果。在20世紀(jì)80年代中期，技術(shù)教育的主題是手工藝術(shù)，現(xiàn)代的技術(shù)教育多傳授互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包括在線資源和教育軟件，無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算相結(jié)合的電腦（筆記本電腦、平板電腦和智能手機(jī)）等工具出現(xiàn)在教室里[8]，教師在授課時(shí)更加靈活高效。技術(shù)教育在解決問(wèn)題過(guò)程中，常涉及數(shù)學(xué)中的進(jìn)制法及分類轉(zhuǎn)化等思想。而工程（engi?neering）則是為達(dá)到人類對(duì)物質(zhì)世界的需要而創(chuàng)造人工物的活動(dòng)，在STEM教育中最新發(fā)展的是工程教育，在中小學(xué)以工程為核心的課程被設(shè)計(jì)和實(shí)施，教師掌握著提供給學(xué)生工程活動(dòng)的主動(dòng)權(quán)，幫助學(xué)生設(shè)計(jì)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方案，在工程學(xué)習(xí)中需要采用數(shù)學(xué)方法、結(jié)合數(shù)學(xué)思維來(lái)解決問(wèn)題。[9]數(shù)學(xué)（mathematics）是一門關(guān)于圖像和數(shù)量、數(shù)字、空間位置關(guān)系的學(xué)問(wèn)?？茖W(xué)是用經(jīng)驗(yàn)性的證據(jù)去證明或推翻論斷，而數(shù)學(xué)的推論是基于基本的猜想并通過(guò)合理的論據(jù)來(lái)證明的。數(shù)學(xué)教育作為國(guó)家教育的一個(gè)重要部分，在中小學(xué)階段教師將數(shù)學(xué)作為所有課程的中心。數(shù)學(xué)教育貫穿于大部分課程中，在課程中具有優(yōu)先作用?，F(xiàn)以人教版初中數(shù)學(xué)為例，解讀數(shù)學(xué)課程中的STEM教育。

二、數(shù)學(xué)課程中的STEM教育

數(shù)學(xué)教育一直是我國(guó)基礎(chǔ)教育的重中之重，初中階段的數(shù)學(xué)教育應(yīng)融合科學(xué)、技術(shù)、工程教育，發(fā)展STEM教育素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（一）掌握數(shù)學(xué)方法，領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)思想

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：課程內(nèi)容不僅要包括數(shù)學(xué)的結(jié)果，也包括數(shù)學(xué)結(jié)果的形成過(guò)程及蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法，課程內(nèi)容要重視直觀、重視直接經(jīng)驗(yàn)、重視過(guò)程。

數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，不僅要讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)、掌握科學(xué)方法，更重要的是領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)思想與奧秘。例如，在人教版九年級(jí)下冊(cè)《圓》的教學(xué)中，要充分利用圓的對(duì)稱性，垂徑定理的結(jié)論及推導(dǎo)辦法、輔助線的添加等都是圓的對(duì)稱性的反映；解決問(wèn)題要領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)思想，如轉(zhuǎn)化的思想（求部分圓的面積問(wèn)題時(shí)，把“不規(guī)則圖形”的面積轉(zhuǎn)化為“規(guī)則圖形”面積的和或者差來(lái)求解）、數(shù)形結(jié)合的思想（利用垂徑定理解決車、船能否通過(guò)的問(wèn)題）、方程思想（判定平面直角坐標(biāo)系中的三點(diǎn)能否確定一個(gè)圓）；正多邊形的畫圖是通過(guò)等分圓來(lái)完成的等等。[10]通過(guò)這些知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)化未知為已知、化復(fù)雜為簡(jiǎn)單、化一般為特殊或化特殊為一般的轉(zhuǎn)化思想，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

（二）科學(xué)與數(shù)學(xué)融合，培養(yǎng)求實(shí)精神

在數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授中，可以整合科學(xué)課程中的科學(xué)知識(shí)，在解決數(shù)學(xué)難題的同時(shí)又增加了科學(xué)素養(yǎng)。例如，人教社課程教材研究所的張勁松老師在人教版九年級(jí)下冊(cè)《反比例函數(shù)》的教學(xué)設(shè)計(jì)中，舉例了許多來(lái)源于物理學(xué)科的問(wèn)題，運(yùn)用反比例函數(shù)知識(shí)加以解決，了解這些問(wèn)題的物理背景是解決它們的前提。從物理學(xué)科引入數(shù)學(xué)問(wèn)題，然后運(yùn)用數(shù)學(xué)方法加以解決始終是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方面。在反比例的教學(xué)中用到的物理背景包括路程、速度與時(shí)間，電流、電阻與電壓，電功率、電流和電阻，壓力、面積與壓強(qiáng)等之間的關(guān)系，這些具有反比例關(guān)系的物理問(wèn)題是反比例函數(shù)研究的重要內(nèi)容。實(shí)際上，凡是能夠抽象為a=bc型數(shù)量關(guān)系的物理問(wèn)題，我們都可以從正比例函數(shù)和反比例函數(shù)的角度去認(rèn)識(shí)它們。

在探究數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中，需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木瘢瑢W(xué)生可通過(guò)觀察度量、實(shí)驗(yàn)操作、圖形變換、邏輯推理、交流合作等多種手段來(lái)探索圖形的性質(zhì)。例如在人教版九年級(jí)上冊(cè)《圓心角與圓周角的關(guān)系》教學(xué)中，設(shè)計(jì)這樣的一個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生動(dòng)手“畫出⊙O中弧AB所對(duì)的圓周角和圓心角，各小組總結(jié)出一共畫了幾種不同的情況？”通過(guò)直觀操作，同一個(gè)弧對(duì)應(yīng)著一個(gè)圓心角、無(wú)數(shù)個(gè)圓周角，小組合作對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)“同弧所對(duì)的圓周角是它所對(duì)的圓心角的一半”這樣一個(gè)規(guī)律。在學(xué)生通過(guò)觀察、操作、交流探究出規(guī)律后，還需要學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證，將直觀操作和邏輯推理結(jié)合起來(lái)，使推理論證成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)、探究得出結(jié)論的自然延續(xù)，堅(jiān)決杜絕學(xué)科迷信，培養(yǎng)了求實(shí)精神。

（三）技術(shù)與數(shù)學(xué)整合，培養(yǎng)信息素養(yǎng)

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理地運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，注意課程內(nèi)容與信息技術(shù)的整合，注重實(shí)效。要充分考慮信息技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響，開(kāi)發(fā)并向?qū)W生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生樂(lè)意投入到探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中。

因此，在教學(xué)中學(xué)校要重視使用信息技術(shù)工具。例如，在學(xué)習(xí)人教版九年級(jí)下冊(cè)直線與圓的位置關(guān)系中《直線到圓心的距離與圓的半徑的關(guān)系》時(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)置一些探究活動(dòng)，讓直線動(dòng)起來(lái)，在這種運(yùn)動(dòng)變化中發(fā)現(xiàn)直線到圓心的距離與圓的半徑的關(guān)系，再通過(guò)計(jì)算機(jī)的測(cè)量功能，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)這種位置關(guān)系所對(duì)應(yīng)的數(shù)量關(guān)系。將信息技術(shù)融入數(shù)學(xué)課堂中，使學(xué)生更真切地感知知識(shí)的形成過(guò)程，掌握知識(shí)間的聯(lián)系；同時(shí)加強(qiáng)云平臺(tái)的構(gòu)建，使教學(xué)和反饋更加一體化，可通過(guò)信息技術(shù)布置作業(yè)，教師在網(wǎng)上批改作業(yè)，及時(shí)通過(guò)視頻為學(xué)生解惑，這樣極大地減輕了學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)；教師通過(guò)視頻與家長(zhǎng)交流，讓家長(zhǎng)了解學(xué)生的在校情況，增加了“家訪”的次數(shù)，教師適當(dāng)調(diào)整教學(xué)措施。

（四）工程與數(shù)學(xué)整合，體現(xiàn)生活化

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出，數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握要以探索為主線，適當(dāng)安排一些綜合實(shí)踐活動(dòng)，以提高學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題的能力；設(shè)置一些綜合性的題目讓小組學(xué)生共同解決，讓學(xué)生積極展開(kāi)思維活動(dòng)。

其實(shí)，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與日常生活中的工程問(wèn)題聯(lián)系比較緊密。例如，人教版七年級(jí)上冊(cè)的教學(xué)活動(dòng)《制作火車模型》，教師分小組合作，并制訂了五大步驟：?jiǎn)栴}背景、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題、反思評(píng)價(jià)、拓展運(yùn)用。在問(wèn)題解決項(xiàng)目中，教師通過(guò)多媒體出示火車第五次提速的相關(guān)新聞，引起學(xué)生對(duì)新型列車的興趣。在提出問(wèn)題階段:火車提速還要采用更先進(jìn)的車廂，你能提出好的建議嗎？如何制作一個(gè)火車車廂的模型——長(zhǎng)方體、四棱臺(tái)型的車廂模型。在解決問(wèn)題中，分為四個(gè)步驟：第一，教師以動(dòng)畫展示由立體圖形得到展開(kāi)圖的過(guò)程和由展開(kāi)圖得到立體圖形的過(guò)程，讓學(xué)生進(jìn)一步感受到要想制作立體模型，首先要了解它的展開(kāi)圖；第二，讓學(xué)生小組討論了解展開(kāi)圖的特點(diǎn)；第三，讓學(xué)生動(dòng)手畫出相應(yīng)的展開(kāi)圖；第四，讓學(xué)生動(dòng)手操作，折疊展開(kāi)圖，得到立體模型，并用透明膠固定好。[11]在反思評(píng)價(jià)中，讓學(xué)生組內(nèi)和組間評(píng)價(jià)，進(jìn)一步完善制作，最后再經(jīng)過(guò)全班評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)，讓學(xué)生充分經(jīng)歷評(píng)價(jià)過(guò)程。在拓展運(yùn)用環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自主制作圓柱形車廂，并總結(jié)出遇到哪些困難，是怎樣解決問(wèn)題的，有什么心得體會(huì)。制作火車車廂是從生活中提取出來(lái)的，通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)解決簡(jiǎn)單的工程問(wèn)題，幫助學(xué)生從實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問(wèn)題、運(yùn)用科學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

三、我國(guó)STEM教育的實(shí)施建議

STEM教育提出了一種跨學(xué)科整合的教學(xué)思路，數(shù)學(xué)結(jié)合科學(xué)、技術(shù)和工程的教育不僅能夠彌補(bǔ)我國(guó)中小學(xué)工程教育、技術(shù)教育的短板，而且有利于學(xué)科走向綜合化?；谖覈?guó)的教育現(xiàn)狀，提出以下建議：

（一）出臺(tái)國(guó)家教育政策，整體設(shè)計(jì)STEM教育框架

國(guó)家教育部門應(yīng)該重視發(fā)展STEM教育，了解STEM教育在國(guó)際上的影響，以及STEM教育在經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的重要作用。數(shù)學(xué)教育在我國(guó)的發(fā)展較為成熟，以數(shù)學(xué)教育為基礎(chǔ)發(fā)展STEM教育，加強(qiáng)與科學(xué)、技術(shù)和工程學(xué)科的融合，培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新性人才。

我國(guó)中小學(xué)教育對(duì)工程和科學(xué)方面的教育缺少重視，應(yīng)加強(qiáng)工程教育的建制；STEM涉及的數(shù)學(xué)、科學(xué)等相關(guān)科目均有終結(jié)性考試，但是缺乏STEM綜合素養(yǎng)的評(píng)估體系與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)開(kāi)展STEM教育素養(yǎng)評(píng)估工作。因此，教育部門應(yīng)該出臺(tái)相關(guān)教育政策，組織教師進(jìn)行STEM教育職前培訓(xùn)，加強(qiáng)教師的教育理念，促進(jìn)學(xué)科的整合，培養(yǎng)教師的STEM教育能力，提高教育質(zhì)量；組織有關(guān)專家、學(xué)者、企業(yè)人員編制國(guó)家STEM課程教材，使STEM課程更加體系化；適時(shí)開(kāi)展全國(guó)性的STEM教育評(píng)估工作，充分發(fā)揮“以評(píng)促改”的教育功能；國(guó)家教育部門應(yīng)調(diào)整教育政策，大力增加計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的投入，尤其是農(nóng)村中小學(xué)，為我國(guó)的STEM教育提供資源。

（二）融入地方課程、校本課程，體現(xiàn)生活化

在地方課程和校本課程中開(kāi)展STEM教育，STEM教育強(qiáng)調(diào)“從做中學(xué)”，利用本地或本校的數(shù)學(xué)教學(xué)資源，有效地結(jié)合科學(xué)、技術(shù)、工程等課程，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)踐中提高STEM教學(xué)素養(yǎng)。利用學(xué)校的環(huán)境（如花壇）引導(dǎo)學(xué)生繪制圖紙，并利用圖紙解決長(zhǎng)與寬的關(guān)系問(wèn)題，再結(jié)合課本教材整體把握知識(shí)，形成具有學(xué)校特色的校本課程。地方課程、校本課程與現(xiàn)有國(guó)家課程進(jìn)行整合，結(jié)合本地的教育資源，開(kāi)發(fā)新的課程模塊或課程單元，突出學(xué)校特點(diǎn)的“特色課程”和地方性的專題課程。要達(dá)到這一目標(biāo)，離不開(kāi)國(guó)家部門和社會(huì)的支持，國(guó)家層面的教育改革應(yīng)凸顯STEM教育理念，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)STEM地方課程或校本課程，開(kāi)展STEM相關(guān)的校本教學(xué)研究，并發(fā)展STEM教育實(shí)踐。

（三）拓展STEM教育機(jī)會(huì)，培育綜合素養(yǎng)

提高學(xué)生的STEM教育素養(yǎng)，關(guān)鍵是提高其教育意識(shí)，應(yīng)充分利用校外科研教育基地，如博物館、科技展覽館、科研實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地等，通過(guò)多種途徑讓學(xué)生接觸STEM教育。

首先，可以聯(lián)系家長(zhǎng)增加STEM教育機(jī)會(huì)，在校外家長(zhǎng)可以為學(xué)生提供多種資源。比如，引導(dǎo)孩子去閱讀有關(guān)數(shù)學(xué)、科技方面的圖書(shū)；欣賞科學(xué)方面的電影；同孩子做有關(guān)工程方面的工藝品；帶領(lǐng)孩子去參觀時(shí)尚的建筑等。其次，在課下學(xué)生同伴間也組成興趣俱樂(lè)部，討論有趣的數(shù)學(xué)、科學(xué)方面的問(wèn)題；一起參加體育鍛煉，在活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)、工程問(wèn)題，比如，在足球場(chǎng)發(fā)現(xiàn)圓的奧秘等。同伴影響對(duì)STEM教育素養(yǎng)的形成具有重要作用。再次，在學(xué)校課堂上還可做到虛實(shí)結(jié)合，由于開(kāi)展STEM教育需要購(gòu)買一些必要的科學(xué)器材，對(duì)于一些經(jīng)費(fèi)不充分的學(xué)?？梢岳靡恍┟赓M(fèi)的虛擬科技創(chuàng)新平臺(tái)，如基于3D機(jī)器人仿真平臺(tái)開(kāi)展STEM教育項(xiàng)目設(shè)計(jì)[12]，來(lái)增加STEM教育機(jī)會(huì)。最后，教育部門應(yīng)與企業(yè)、社會(huì)相聯(lián)系，企業(yè)為學(xué)生提供實(shí)踐的條件，利用社會(huì)的力量推廣STEM教育，培養(yǎng)學(xué)生的STEM教育素養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

（四）實(shí)施基于項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)，預(yù)留學(xué)生自主探究、自由發(fā)展的空間

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，他們的興趣直接影響著自身潛能的開(kāi)發(fā)。在數(shù)學(xué)課堂上，學(xué)校應(yīng)努力為學(xué)生提供豐富多彩的實(shí)踐探究活動(dòng)，為學(xué)生留下自主探究、自由發(fā)揮的空間，使學(xué)生有機(jī)會(huì)對(duì)感興趣的領(lǐng)域進(jìn)行深入探索。[13]在這一過(guò)程中，教師也發(fā)揮著重要的作用，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐研究，同時(shí)也應(yīng)真正參與進(jìn)去，在研究中師生針對(duì)研究問(wèn)題進(jìn)行共同探討，教師給學(xué)生提出建議，同時(shí)也在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己忽略的問(wèn)題進(jìn)行自我提高。支持有天賦和能力的學(xué)生發(fā)揮潛能、追求卓越是STEM的教育理念[14]，教師為有才能的學(xué)生給予特殊的教育，充分挖掘?qū)W生在某一學(xué)科的潛能，促進(jìn)學(xué)生的專業(yè)性發(fā)展。

（五）增強(qiáng)女生學(xué)習(xí)STEM的信心，促進(jìn)教育均衡化

貝爾（M.E.Beirer）和黑特麥爾（A.D.Rittmayer）在2012年的報(bào)告顯示：女生在數(shù)學(xué)方面信心不足，同時(shí)對(duì)于STEM領(lǐng)域的學(xué)習(xí)也缺乏自信，她們的數(shù)學(xué)焦慮明顯高于男生。許多中學(xué)女生在STEM領(lǐng)域的科目學(xué)習(xí)中，較低的考試成績(jī)嚴(yán)重挫傷了她們的學(xué)習(xí)積極性，增加了學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，進(jìn)入了學(xué)習(xí)的惡性循環(huán)。對(duì)數(shù)學(xué)及科學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)的信心和教師的期望直接影響著她們的學(xué)習(xí)效果。教師應(yīng)該明確女生的學(xué)習(xí)能力是可塑的，對(duì)她們抱有希望，根據(jù)皮格馬利翁效應(yīng)，促進(jìn)學(xué)生在STEM領(lǐng)域的發(fā)展。因此，建議教師可采用以下的方法促進(jìn)女生的STEM學(xué)習(xí)：為女生的學(xué)習(xí)提供即時(shí)反饋；展示女性榜樣；設(shè)計(jì)活動(dòng)消除她們?cè)跀?shù)學(xué)和科學(xué)相關(guān)學(xué)科的職業(yè)刻板印象。[15]

我國(guó)的課程正經(jīng)歷著由分科到綜合的改革階段，改革中最引人關(guān)注的問(wèn)題就是如何有效地進(jìn)行課程的整合。以數(shù)學(xué)課程為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)和工程課程的整合是STEM教育工作者不斷努力的目標(biāo)，STEM教育是一種新興的跨學(xué)科教育，通過(guò)STEM來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，這種方式的運(yùn)用逐漸被人們所接受，現(xiàn)已成為國(guó)際科學(xué)教育改革的新趨勢(shì)?！?/p>

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