朱卿
【摘要】素質(zhì)教育理念背景下的高中數(shù)學(xué)教學(xué),更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生綜合知識(shí)運(yùn)用能力,而基于STEM理念下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)則能夠有效強(qiáng)化學(xué)科之間的聯(lián)系,并且借助學(xué)科交叉教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力.由此可見(jiàn),將STEM理念運(yùn)用于高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程之中,能夠充分挖掘STEM模式的優(yōu)勢(shì).基于此,本文將結(jié)合教學(xué)實(shí)踐案例來(lái)探究STEM理念之下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)情況.
【關(guān)鍵詞】STEM理念;高中數(shù)學(xué);實(shí)踐教學(xué)
STEM理念最初是由美國(guó)教育界提出,其主要目的是提升研究人員科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新能力,強(qiáng)調(diào)了在科學(xué)教育中有必要將科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(xué)(Mathematics)等四個(gè)單獨(dú)羅列的學(xué)科進(jìn)行交叉性教學(xué),從而在學(xué)科交叉過(guò)程中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者知識(shí)運(yùn)用能力的融會(huì)貫通.具體到高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師也應(yīng)當(dāng)跳脫出教材內(nèi)容將科學(xué)、技術(shù)、工程等學(xué)科相關(guān)的思維模式有效運(yùn)用于數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中,使得學(xué)生成為綜合型、創(chuàng)新型、全能型人才,進(jìn)而更好地推動(dòng)高中數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)發(fā)展.
一、STEM教學(xué)模式的內(nèi)涵及其應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性分析
(一)STEM教學(xué)模式內(nèi)涵及其與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系
STEM教學(xué)模式主要是將STEM理念融合到具體學(xué)科教學(xué)過(guò)程之中,致力于提升學(xué)生解決問(wèn)題的跨學(xué)科能力,并且注重學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮.STEM教學(xué)模式的主要內(nèi)涵便是整合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科,讓學(xué)生在發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)之上,也注重技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng),進(jìn)而將知識(shí)學(xué)以致用,真正有助于解決相關(guān)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題.STEM教育模式能夠讓學(xué)生有效拓展在課堂上所學(xué)到的知識(shí),使學(xué)生在日常學(xué)習(xí)過(guò)程中的零碎知識(shí)變得更加系統(tǒng)化.因此,STEM教育模式更加強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)各個(gè)學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系,能夠?qū)⒏鱾€(gè)學(xué)科的知識(shí)與數(shù)學(xué)教學(xué)有效融合[1].基于此,STEM教學(xué)模式對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)而言有著重要的影響,主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
首先,借助STEM教學(xué)理念,教師能夠在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中更有效地激發(fā)學(xué)生的自主探究思維.對(duì)于高中階段的學(xué)生而言,其基本上掌握了相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),更為重要的是學(xué)生能夠主動(dòng)經(jīng)歷探究數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程,主動(dòng)尋求數(shù)學(xué)知識(shí).其次,STEM教學(xué)模式也能夠提升數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用性,并且在生活化環(huán)境之下使學(xué)生能夠有意識(shí)地將生活現(xiàn)象與數(shù)學(xué)知識(shí)加以聯(lián)系,從而有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科融合及解決問(wèn)題等方面的能力.最后,在素質(zhì)教育理念指導(dǎo)下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程之中,教師也應(yīng)當(dāng)改變以往應(yīng)試教育的教學(xué)模式,更應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生綜合數(shù)學(xué)能力的提升.教師也應(yīng)當(dāng)真正從學(xué)生本位的角度出發(fā)來(lái)調(diào)整教學(xué)策略,使得學(xué)生能夠在自主能動(dòng)性的驅(qū)使之下,借助小組合作等多種模式來(lái)有效掌握數(shù)學(xué)知識(shí),提升數(shù)學(xué)運(yùn)用能力.同時(shí),教師還借助數(shù)學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)與反思,讓學(xué)生更為有效地掌握數(shù)學(xué)題目背后所涉及的知識(shí)點(diǎn),從而完善學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)邏輯思維.
(二)STEM教育理念對(duì)高中數(shù)學(xué)學(xué)科教育的影響
STEM教育理念對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)最大的影響體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)上.STEM教育理念能夠在有效提升學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的同時(shí),更有效地拓展學(xué)生數(shù)學(xué)解題思維,使學(xué)生能夠從心底喜愛(ài)這門(mén)課程,只有學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性被充分激發(fā)出來(lái),高中數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)才能更好地開(kāi)展.因此,教師在將STEM教育理念運(yùn)用于高中數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)時(shí),也應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略使STEM教育理念與高中數(shù)學(xué)學(xué)科有效融合.高中數(shù)學(xué)教育對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維具有非常重要的作用.所以,教師更應(yīng)當(dāng)通過(guò)為學(xué)生滲透跨學(xué)科相關(guān)知識(shí)的方式,讓學(xué)生能夠更為牢固地掌握高中數(shù)學(xué)知識(shí),增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)動(dòng)力以及拓展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維,進(jìn)一步探究數(shù)學(xué)學(xué)科本身的學(xué)習(xí)目的與意義,綜合提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng).
二、基于 STEM 理念的高中數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)原則
(一)注重引入跨學(xué)科,注重引入真實(shí)情境
跨學(xué)科的特點(diǎn)是STEM理念的核心,即教師在教學(xué)過(guò)程中,將各學(xué)科知識(shí)融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,使學(xué)生能將生活中各個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容綜合納入數(shù)學(xué)知識(shí)中,運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)的融合解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題.基于STEM理念的高中數(shù)學(xué)教學(xué)涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)等多元化知識(shí),這些內(nèi)容以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ).多元化的知識(shí)教學(xué)不僅改變了傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)課堂的枯燥乏味,使數(shù)學(xué)知識(shí)不再局限于表面化的抽象概念,還可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中將各學(xué)科內(nèi)容融會(huì)貫通,從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,使之在探索學(xué)習(xí)中提升綜合數(shù)學(xué)能力[2].
為了更好地實(shí)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)的跨學(xué)科融合,教師要引入真實(shí)情境,即利用生活問(wèn)題創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,結(jié)合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)等領(lǐng)域創(chuàng)設(shè)滲透STEM教育理念的數(shù)學(xué)情境,使學(xué)生可以在情境探索中綜合運(yùn)用多元化知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,并延伸到現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行遷移運(yùn)用.例如,在教學(xué)“橢圓”的知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師便可以以劇院的穹頂設(shè)計(jì)為例,讓學(xué)生理解橢圓的數(shù)學(xué)性質(zhì)與藝術(shù)特性,切實(shí)將數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)落實(shí)到生活問(wèn)題的探究中.在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入真實(shí)的生活情境,可以使他們以具象可視的角度認(rèn)識(shí)抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題,這種能夠降低理解難度的教學(xué)方法可以提高教學(xué)效果,并激發(fā)學(xué)生對(duì)生活數(shù)學(xué)的探究欲望.
(二)注重合作探究性學(xué)習(xí),注重過(guò)程性評(píng)價(jià)
新課程改革下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)具有自主、探究與合作的特點(diǎn),使得學(xué)生能通過(guò)課程學(xué)習(xí)發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng),并獲得社會(huì)性發(fā)展.教師將STEM理念滲透到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中便可培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力.STEM課程的特性便是重視學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)與數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展,即能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí),掌握使用方法,并且在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成理解能力,最后提升在實(shí)際情景中解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力.由此出發(fā),教師應(yīng)基于STEM理念在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中開(kāi)展合作探究性學(xué)習(xí),使學(xué)生在師生、生生的交流中發(fā)散思維,進(jìn)而在多方解題思路的整合中深化對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解.
在合作探究學(xué)習(xí)的過(guò)程中,教師要注重過(guò)程性評(píng)價(jià).傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)通常使用終結(jié)性評(píng)價(jià),在應(yīng)試教育機(jī)制的長(zhǎng)期影響下,教師、家長(zhǎng)與學(xué)生形成了只關(guān)注考試成績(jī)的錯(cuò)誤觀念,這導(dǎo)致課堂教學(xué)中普遍缺乏過(guò)程性評(píng)價(jià).過(guò)程性評(píng)價(jià)是指對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的價(jià)值進(jìn)行建構(gòu),強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主體參與作用,能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者在過(guò)程中獲得發(fā)展.教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到過(guò)程性評(píng)價(jià)的重要性,堅(jiān)持階段性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合、建議性評(píng)價(jià)與鼓勵(lì)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,使他們能在學(xué)習(xí)過(guò)程中自我發(fā)現(xiàn)、自我總結(jié)、自我提升.
三、基于STEM理念下的高中數(shù)學(xué)課程整體設(shè)計(jì)與構(gòu)建
(一)確定課程目標(biāo)
借助STEM應(yīng)用可以提升學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的積極性與專(zhuān)注力,有助于增強(qiáng)他們的自我學(xué)習(xí)效能,使之以主觀能動(dòng)性為內(nèi)驅(qū)力主動(dòng)投入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中.在學(xué)生自主探索的過(guò)程中,教師需要明確課程目標(biāo),使學(xué)生在正確的方向中培養(yǎng)思維能力,使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過(guò)程體現(xiàn)出多元化與層次性,如此才能提高數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性.新課程改革理念下的數(shù)學(xué)課程目標(biāo)不再是知識(shí)量的增加與應(yīng)試技巧的掌握,而是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)一舉反三,結(jié)合已有知識(shí)進(jìn)行新知識(shí)的建構(gòu),以此達(dá)到提高數(shù)學(xué)思維能力、遷移運(yùn)用能力的目的[3].為此,STEM理念下高中數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)的確立分為兩方面,即STEM理念下的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與基于數(shù)學(xué)素養(yǎng)的課程目標(biāo).
(二)選擇課程內(nèi)容
STEM教育理念強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,并運(yùn)用實(shí)踐的方式嘗試“從做中學(xué)”,同時(shí)要科學(xué)結(jié)合跨學(xué)科元素進(jìn)行課程設(shè)計(jì),使學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)踐學(xué)習(xí)中提升綜合素養(yǎng).高中數(shù)學(xué)教學(xué)由知識(shí)技能、過(guò)程方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三部分組成,在選擇課程內(nèi)容時(shí)也應(yīng)全面考慮三維課程目標(biāo),既要使學(xué)生提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐操作能力,又要發(fā)展他們的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng),使之形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)精神.為此,在課程內(nèi)容的選擇上,教師要注重教學(xué)的探究性與生成性,讓學(xué)生通過(guò)觀察、操作、交流與分析等方式探究出數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用規(guī)律,而后利用已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行邏輯推理,既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,減輕后續(xù)學(xué)習(xí)的倦怠感,又可以培養(yǎng)他們的求實(shí)精神,促使學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)理念.
(三)課程實(shí)施建議
課程實(shí)施主要分為四個(gè)步驟:教學(xué)分析、工具與資源設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì).在教學(xué)分析階段,教師需要圍繞教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生特征、跨學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行研究分析與總結(jié)整理.STEM教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)活動(dòng)要融入真實(shí)情境,為此,教師應(yīng)通過(guò)教學(xué)分析確保數(shù)學(xué)知識(shí)與跨學(xué)科內(nèi)容相關(guān)聯(lián),使得教學(xué)內(nèi)容能滿(mǎn)足學(xué)生的智力因素和非智力因素.工具與資源設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可借助信息技術(shù),增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)的立體感,能幫助學(xué)生快速認(rèn)知與理解新知.為使學(xué)生獲得獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)的技能,教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活創(chuàng)設(shè)情境,并通過(guò)建立知識(shí)支架來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.
(四)課程評(píng)價(jià)方式
課堂評(píng)價(jià)是通過(guò)他人指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)自身問(wèn)題的一種方式,主要分為師評(píng)與自評(píng)兩種方式.師評(píng)是指教師根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的情感、態(tài)度與認(rèn)知發(fā)展程度,給予多元化的評(píng)價(jià),以促使學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行自我調(diào)整.自評(píng)包括學(xué)生自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià),這更依賴(lài)他們的自我意識(shí),可以使其站在同一思維角度上發(fā)現(xiàn)更有針對(duì)性的問(wèn)題.基于STEM理念的高中數(shù)學(xué)課堂,教師通常采用自評(píng)的方式,以小組為單位,讓學(xué)生以小組成員為參照進(jìn)行自我評(píng)價(jià),如此可以使學(xué)生在相互監(jiān)督、相互促進(jìn)中更準(zhǔn)確地捕捉到自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的漏洞,隨后根據(jù)小組成員提出的不同見(jiàn)解進(jìn)行自我轉(zhuǎn)化,從而整體提升課堂評(píng)價(jià)的針對(duì)性與有效性.
四、基于STEM理念下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)優(yōu)化策略探究
(一)創(chuàng)設(shè)STEM教學(xué)情境,整合數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容
素質(zhì)教育理念倡導(dǎo)培養(yǎng)全面創(chuàng)新型人才,而STEM教學(xué)理念有助于培養(yǎng)跨學(xué)科、創(chuàng)新型人才.具體到高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,為更好地優(yōu)化高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式,教師應(yīng)當(dāng)積極創(chuàng)設(shè)STEM教學(xué)情境,有效整合高中數(shù)學(xué)教材內(nèi)容,拓展數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),并且有意識(shí)地通過(guò)多學(xué)科知識(shí)的交叉展示來(lái)鞏固學(xué)生對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,有效豐富其知識(shí)儲(chǔ)備,使學(xué)生獲得良好的學(xué)習(xí)效果[4].而為了更好地創(chuàng)設(shè)STEM教學(xué)情境,教師可以借助多媒體設(shè)備為學(xué)生展示更多跨學(xué)科知識(shí),并有意識(shí)地將其與高中數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)緊密聯(lián)系,讓學(xué)生能夠在技術(shù)的支持下得到全方位的培養(yǎng)和探索,讓學(xué)生能夠進(jìn)一步在多媒體資源的引領(lǐng)之下開(kāi)展自主探究活動(dòng),有效提升學(xué)生的知識(shí)探索能力以及獨(dú)立思考能力.
例如,教師在講解“直線與圓的位置關(guān)系”這部分內(nèi)容時(shí),為進(jìn)一步使學(xué)生理解直線與圓的位置關(guān)系的種類(lèi),并能夠利用平面直角坐標(biāo)系中點(diǎn)到直線的距離公式求圓心到直線的距離,教師可以首先為學(xué)生創(chuàng)設(shè)STEM教學(xué)情境,并將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入數(shù)學(xué)課堂,為學(xué)生打造更為逼真的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境.教師在展示直線到圓心的距離與圓的半徑的關(guān)系時(shí),首先借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)整合與之相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),并借助動(dòng)畫(huà)演示的方式讓學(xué)生在模擬操作中對(duì)“直線與圓”的位置關(guān)系有更加深入的理解,同時(shí)使學(xué)生結(jié)合數(shù)形結(jié)合思想來(lái)開(kāi)展此節(jié)課的學(xué)習(xí).而教師在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)直觀的動(dòng)畫(huà)演示能夠讓學(xué)生更加透徹地理解數(shù)學(xué)理論背后的知識(shí)點(diǎn),更好地把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系.在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生探究直線與圓的位置關(guān)系,并分析其特點(diǎn)以及掌握求直線與圓的相交弦的長(zhǎng)度的方法,提高學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的掌握程度.
(二)把握STEM教學(xué)理念,激發(fā)自主探究興趣
STEM教學(xué)理念的核心是注重激發(fā)學(xué)生的自主探究能力以及學(xué)生的主觀能動(dòng)性.因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,教師應(yīng)將數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在邏輯性與關(guān)聯(lián)性以通俗易懂的方式加以呈現(xiàn),切實(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的探索興趣.在此基礎(chǔ)之上,學(xué)生通過(guò)小組合作的方式進(jìn)行互動(dòng),通過(guò)組員之間的相互交流來(lái)有效解決相關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題.學(xué)生能夠在數(shù)學(xué)知識(shí)探究過(guò)程當(dāng)中獲得樂(lè)趣,從而產(chǎn)生對(duì)后續(xù)探究的興趣[5].基于此,教師更應(yīng)注重教學(xué)內(nèi)容的趣味化呈現(xiàn)以及游戲化教學(xué)方案的實(shí)施,使學(xué)生能夠在寓教于樂(lè)的環(huán)境之下高效掌握數(shù)學(xué)知識(shí),也能夠從繁重的高中課業(yè)當(dāng)中解放出來(lái),在興趣的吸引下主動(dòng)參與數(shù)學(xué)知識(shí)探究.
例如,“圓的標(biāo)準(zhǔn)方程”這部分知識(shí)的教學(xué)目標(biāo)不僅僅是讓學(xué)生掌握與圓相關(guān)的基本知識(shí),還要求學(xué)生能夠運(yùn)用解析法來(lái)研究幾何問(wèn)題,并且結(jié)合數(shù)形結(jié)合思想借助圓的標(biāo)準(zhǔn)方程來(lái)解決問(wèn)題.因此,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確把握STEM教學(xué)理念,使學(xué)生能夠在教師通俗易懂的講授過(guò)程中掌握這部分知識(shí).教師在講授過(guò)程中同樣可以借助動(dòng)畫(huà)演示的方式,激發(fā)學(xué)生自主證明“圓的方程”的欲望,并讓其能夠根據(jù)已知條件來(lái)求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.STEM教育實(shí)施的趣味性主要在于數(shù)形轉(zhuǎn)化,所以,在講授過(guò)程中,為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生自主探究興趣,教師可以滲透數(shù)形轉(zhuǎn)化思想,讓學(xué)生將教材的知識(shí)點(diǎn)融入圖形探究中.在此基礎(chǔ)上,教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活化的數(shù)學(xué)解題氛圍,將教學(xué)目標(biāo)融入生活案例中,讓學(xué)生在自主思考中有效解決數(shù)學(xué)問(wèn)題.
(三)把握STEM課程標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化自主知識(shí)建構(gòu)
STEM教學(xué)理念的標(biāo)準(zhǔn)在于時(shí)刻注重把握學(xué)生主體價(jià)值,換言之,能夠真正發(fā)揮學(xué)生作為學(xué)習(xí)者的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)和個(gè)體價(jià)值,并且肯定學(xué)生的想法,讓學(xué)生擁有大膽質(zhì)疑的能力.基于STEM教學(xué)理念之下的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué),教師也應(yīng)當(dāng)把握STEM課程標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí),進(jìn)一步在師生互動(dòng)、生生互動(dòng)之中實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的記憶、遷移與應(yīng)用.與此同時(shí),STEM教學(xué)模式也能夠?yàn)閷W(xué)生開(kāi)展數(shù)學(xué)知識(shí)的探索與建構(gòu)提供硬件設(shè)備,比如3D打印機(jī)、傳感器、思維導(dǎo)圖工具、三維建模工具等,能夠讓學(xué)生在技術(shù)支持下高效獲取知識(shí),還能夠讓學(xué)生在實(shí)踐探索過(guò)程中有效完成數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo),提升自身數(shù)學(xué)綜合能力.
例如,在講授“平面向量應(yīng)用舉例”這部分知識(shí)時(shí),基于STEM課程標(biāo)準(zhǔn),為進(jìn)一步讓學(xué)生高效掌握這部分知識(shí),教師應(yīng)當(dāng)注重強(qiáng)化學(xué)生的自主知識(shí)建構(gòu)能力.具體而言,由于學(xué)生已經(jīng)掌握與向量相關(guān)的基本知識(shí),教師可以借助問(wèn)題引導(dǎo)的方式來(lái)激發(fā)學(xué)生的自主探究興趣,向?qū)W生拋出問(wèn)題:“兩個(gè)人提一個(gè)大的旅行包,夾角越大越費(fèi)力;在單杠上做引體向上運(yùn)動(dòng),兩臂夾角越小越省力,這是怎么回事呢?除了從物理學(xué)的角度解答此問(wèn)題,你們知道如何用學(xué)習(xí)到的平面向量知識(shí)來(lái)解釋這種現(xiàn)象嗎?”這樣的問(wèn)題能夠充分激發(fā)學(xué)生積極探究的欲望.在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生以小組形式開(kāi)展探究活動(dòng),加深對(duì)“平面向量知識(shí)應(yīng)用”的認(rèn)識(shí).
(四)借鑒STEM評(píng)價(jià)體系,促進(jìn)學(xué)生能力提升
STEM教學(xué)理念的最大特點(diǎn)是融合多學(xué)科知識(shí)以及重視實(shí)踐能力的培養(yǎng).具體到高中數(shù)學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),教師同樣可以借鑒STEM教育發(fā)展的評(píng)價(jià)工具開(kāi)展教學(xué),切實(shí)采取多重視角、多元評(píng)價(jià)的策略從課堂環(huán)境、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生表現(xiàn)等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),并能夠讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下開(kāi)展更有價(jià)值的協(xié)作學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠在教師評(píng)價(jià)之后積極思考與討論,從而有效掌握數(shù)學(xué)知識(shí).而針對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)開(kāi)展評(píng)價(jià)時(shí),教師應(yīng)將學(xué)生在問(wèn)題的理解、活動(dòng)探究、方案設(shè)計(jì)、模型創(chuàng)建以及測(cè)試等方面的表現(xiàn)一并納入評(píng)價(jià)體系中,而不應(yīng)在評(píng)價(jià)過(guò)程中僅注重學(xué)生的單次考試成績(jī),更應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)進(jìn)行綜合、多元評(píng)價(jià),并引入生生評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié),真正將提升學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力放在重要位置[6].
以“平面向量應(yīng)用舉例”這部分知識(shí)的教學(xué)為例,當(dāng)學(xué)生開(kāi)展完相關(guān)知識(shí)的探究后,教師及時(shí)開(kāi)展課堂評(píng)價(jià)工作,使學(xué)生能夠鞏固與之相關(guān)的知識(shí),并能夠進(jìn)一步建立與完善自身的數(shù)學(xué)知識(shí)體系.教師可以讓學(xué)生回顧“平面向量的基本知識(shí)、線性運(yùn)算、基本定理及坐標(biāo)表示、數(shù)量積”等知識(shí)點(diǎn),并讓學(xué)生以思維導(dǎo)圖的形式加以展示,引導(dǎo)學(xué)生用“理論+習(xí)題”的形式鞏固這部分內(nèi)容.教師可以將學(xué)生自主繪制的思維導(dǎo)圖納入評(píng)價(jià)過(guò)程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的掌握情況.在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生開(kāi)展互評(píng)活動(dòng),通過(guò)小組內(nèi)部出示題目測(cè)試的方式進(jìn)一步檢驗(yàn)對(duì)方的知識(shí)掌握程度,也為學(xué)生更好地掌握這部分知識(shí)奠定基礎(chǔ).
三、結(jié)束語(yǔ)
STEM教學(xué)模式作為一種新的教學(xué)模式,應(yīng)當(dāng)受到高中數(shù)學(xué)教師的關(guān)注.教師也應(yīng)當(dāng)積極借鑒STEM教學(xué)理念的創(chuàng)新之處,將之與高中數(shù)學(xué)教學(xué)相融合,實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識(shí)的覆蓋性教學(xué),并且借助創(chuàng)新性的技術(shù)理念來(lái)有效促進(jìn)數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)模式的革新,培養(yǎng)自主探究性強(qiáng)、綜合能力過(guò)硬的高中生,讓學(xué)生在有限的數(shù)學(xué)課堂之上獲得更加實(shí)用的數(shù)學(xué)知識(shí),綜合提升其數(shù)學(xué)能力,培養(yǎng)全能型、創(chuàng)新型的數(shù)學(xué)人才.
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