在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用STEM 教育理念的策略探究

（河北省保定市滿城區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)，河北 保定 072150）

在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中，STEM 教育理念和學(xué)科的融合已經(jīng)成為新課程改革背景下的重要教學(xué)發(fā)展趨勢(shì)。在STEM 教育理念的引導(dǎo)下，教師將會(huì)大幅度提高課堂組織效率，引導(dǎo)學(xué)生完善他們的解題能力、創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力，真正幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)、培養(yǎng)核心素養(yǎng)，令學(xué)生在數(shù)學(xué)教育中獲得健康發(fā)展。

一、STEM 教育的基本概述

STEM 實(shí)際上就是“科學(xué)”“技術(shù)”“工程”“數(shù)學(xué)”等四個(gè)詞語英文單詞的簡稱，以STEM 為基礎(chǔ)的教育理念是比較新穎的，它既關(guān)注各門學(xué)科的獨(dú)立教育價(jià)值，也關(guān)注這四門學(xué)科知識(shí)之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，在實(shí)際教學(xué)中甚至可以打破學(xué)科界限，讓這四門學(xué)科可以相互交叉，讓學(xué)生從中汲取更豐富的知識(shí)與營養(yǎng)。因此，在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中引入STEM 教育理念，這是符合STEM概念內(nèi)涵特點(diǎn)的重要舉措，有利于實(shí)現(xiàn)復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。教師應(yīng)該在STEM 教育理念指導(dǎo)下為學(xué)生搭建一個(gè)良好的知識(shí)橋梁，以促進(jìn)小學(xué)生在綜合問題解決能力、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力等方面的健康發(fā)展。

二、基于STEM 教育理念的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)策略

（一）課程內(nèi)容綜合化、整合化

STEM 教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)課程具有極高的契合性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)小學(xué)教學(xué)內(nèi)容的高度重要，對(duì)學(xué)生的計(jì)算能力培養(yǎng)、科學(xué)創(chuàng)造思維培養(yǎng)均具有促進(jìn)意義。對(duì)于小學(xué)階段的學(xué)生來說，圖形認(rèn)知能力是他們應(yīng)該且必須掌握的基本能力和素養(yǎng)。只有對(duì)圖形的認(rèn)識(shí)到位，學(xué)生后期的幾何學(xué)習(xí)道路才能順暢無阻，而STEM 教育理念的應(yīng)用則在極大程度上提高了圖形認(rèn)知教學(xué)效率，為學(xué)生基礎(chǔ)的夯實(shí)提供了助力。以三角形的認(rèn)識(shí)教學(xué)為例，教師可以采用STEM 理念設(shè)計(jì)教學(xué)方案，為學(xué)生建構(gòu)起“我是建筑師”的教學(xué)背景，告知學(xué)生本節(jié)課的主要內(nèi)容是利用積木機(jī)器人認(rèn)識(shí)三角形特點(diǎn)。首先，教師應(yīng)該認(rèn)識(shí)到本堂課的核心教學(xué)目的是為學(xué)生介紹三角形具有穩(wěn)定性的基礎(chǔ)知識(shí)，所以整體教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該以空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性提升為基石，循序漸進(jìn)的引領(lǐng)學(xué)生探究提高空間穩(wěn)定性的方法策略以及其背后所蘊(yùn)含的科學(xué)原理，培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)間操作能力以及工程設(shè)計(jì)思想。其次，為提高知識(shí)教學(xué)的整體效率，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)過的平行四邊形知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)性回顧，并引入空間結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性概念，讓學(xué)生掌握三角形的穩(wěn)定性特質(zhì)，并以此為依據(jù)對(duì)積木的形狀、連接方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。再次，當(dāng)學(xué)生確定設(shè)計(jì)和制作的最終方案后，教師可以鼓勵(lì)班級(jí)內(nèi)學(xué)生對(duì)自身關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的想法進(jìn)行簡要介紹，確定學(xué)生的思維發(fā)散以基本數(shù)學(xué)概念為出發(fā)點(diǎn)，并最終回歸于數(shù)學(xué)實(shí)際問題。在這一方案中，學(xué)生不僅掌握三角形的概念和性質(zhì)，同時(shí)對(duì)空間立體組合形成了深層次認(rèn)知，還對(duì)工程建筑方面的關(guān)于結(jié)構(gòu)搭建、材料選擇、連接方式等知識(shí)有一定了解，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)精神，學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐的過程中也收獲了知識(shí)與快樂，這是STEM 教育理念對(duì)教學(xué)帶來的改變。

（二）課堂形式趣味化、多樣化

引入STEM 這種旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的教育理念，有利于課堂形式選擇上出現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì)，教師選擇的方向更全面，其優(yōu)選出的活動(dòng)主題，更符合學(xué)生的興趣切入點(diǎn)。比如，在圓的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)圓的一些周長、面積概念不容易理解，以“套圈”這一STEM方案為例，學(xué)生制作任意不同形狀的鐵絲“套”進(jìn)行套圈游戲，制作過程中，學(xué)生獨(dú)立探索使用鐵絲長度的計(jì)算方法，包括繩測法、滾動(dòng)法等。在游戲開始，學(xué)生自由選擇“圈”的形狀、周長計(jì)算方式，然后對(duì)比不同形狀的鐵絲對(duì)套圈效果的差異，此時(shí)，引入周長計(jì)算方法，利用機(jī)器人模擬圓的“割補(bǔ)法”、機(jī)器人沿圖形計(jì)算周長等方法。這樣，學(xué)生通過親自參與日?！疤兹Α庇螒蛑校瑢?duì)圓的周長、面積公式，都有了深刻理解。

（三）構(gòu)建STEM 理念下的綜合型數(shù)學(xué)課堂

教師根據(jù)STEM 教育理念構(gòu)建綜合型數(shù)學(xué)課堂，實(shí)際上就是將數(shù)學(xué)學(xué)科與科學(xué)學(xué)科、技術(shù)學(xué)科、工程學(xué)科等進(jìn)行有機(jī)融合，旨在打破各學(xué)科之間的界限，拓展學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的認(rèn)知面，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力。如在《圖形的放大與縮小》這一數(shù)學(xué)課的教學(xué)中，教師可讓學(xué)生圍繞著地圖的放大和縮小初步了解本節(jié)課的重要知識(shí)點(diǎn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上利用多媒體技術(shù)為學(xué)生靈活地展現(xiàn)圖形的放大和圖形的縮小過程，讓學(xué)生在直觀形象的知識(shí)演示過程中更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。此外，教師可以提出建筑工程圖形設(shè)計(jì)方面相關(guān)的數(shù)學(xué)問題，讓學(xué)生對(duì)其數(shù)學(xué)問題展開探究，提出解決數(shù)學(xué)問題的方法。

三、結(jié)束語

綜上所述，教師要正確認(rèn)識(shí)到STEM 教育理念在數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要價(jià)值，積極地將其融入實(shí)際的教學(xué)過程中，打破四大學(xué)科之間的界限，采取相適應(yīng)的教學(xué)策略提高數(shù)學(xué)課的教學(xué)實(shí)效性，讓學(xué)生在STEM 理念指導(dǎo)下的數(shù)學(xué)課堂中提高學(xué)科素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力。