基于初中數(shù)學(xué)課程中的STEM教育分析

夏學(xué)升 徐亞妮

【摘要】隨著國家不斷進行新課程改革，中學(xué)課程教學(xué)體系目前處于轉(zhuǎn)型階段，慢慢地從分科走向綜合，也就意味著目前新課程改革最重要的問題是有效實現(xiàn)課程綜合化.STEM教育基于技術(shù)、科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)，實現(xiàn)跨學(xué)科的教學(xué)整合.要想實現(xiàn)這種教育，需要相關(guān)教育教學(xué)主管部門的支持，更需要學(xué)校在實踐中予以落實，實現(xiàn)學(xué)科的科學(xué)整合，實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和提升，最終落實在學(xué)生綜合能力的提高上.筆者在本文中首先研究了STEM教育的內(nèi)涵，然后論述了目前國內(nèi)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的不足，最后就如何在初中數(shù)學(xué)課程中實現(xiàn)STEM教育提出相關(guān)建議和意見.

【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);STEM教育;建議

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中科學(xué)引入STEM教育理念，可以讓抽象的數(shù)學(xué)知識變得更加具體，很好地轉(zhuǎn)化復(fù)雜的內(nèi)容，讓學(xué)生更好地開展知識的學(xué)習(xí)和內(nèi)化，全面提升學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力.在初中數(shù)學(xué)課程中融入STEM教育，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生全面發(fā)展，為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)和生活奠定了基礎(chǔ).筆者在本文中首先研究了STEM教育的內(nèi)涵，然后論述了目前國內(nèi)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的不足，最后就如何在初中數(shù)學(xué)課程之中實現(xiàn)STEM教育提出相關(guān)建議和意見.

一、STEM教育的內(nèi)涵

STEM教育不僅可以讓學(xué)生在數(shù)學(xué)、工程、科學(xué)、技術(shù)等多個領(lǐng)域內(nèi)開展融合性學(xué)習(xí)，還能對學(xué)生的“21世紀技能”進行培養(yǎng)，促進學(xué)生綜合能力的提高.STEM教育大都是以項目學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，科學(xué)地整合數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程等內(nèi)容而開展的學(xué)習(xí)措施，一般項目大致可以分為五個階段：其一，構(gòu)建合作學(xué)習(xí)階段;其二，組織項目學(xué)習(xí)團隊;其三，對項目方案進行開發(fā);其四，設(shè)計和開發(fā)系統(tǒng);其五，對系統(tǒng)進行調(diào)整.項目學(xué)習(xí)讓學(xué)生的學(xué)習(xí)具有融入式的真實情境體驗，這對學(xué)生的學(xué)習(xí)有很大的幫助.項目學(xué)習(xí)不僅實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和內(nèi)化，還能初步形成工程、科技、技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的概念，這種學(xué)習(xí)方式要求學(xué)生通過批判性的思維開展良好的分析活動，使學(xué)生形成更為高深的思維技能.不僅如此，這種學(xué)習(xí)方式還能實現(xiàn)學(xué)生之間的團隊合作意識的培養(yǎng)和形成.

二、當前初中數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題

在以往的課堂中，很多教師為課堂教學(xué)的中心，沒有確立學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，重視理論講解，忽視學(xué)生學(xué)習(xí)的實際情況，“填鴨式”“一言堂”情況時有出現(xiàn).在這樣的情況下，學(xué)生的學(xué)習(xí)比較被動，沒有樹立學(xué)習(xí)的主體性，這對教師教學(xué)質(zhì)量的提升造成一定的影響，也對學(xué)生數(shù)學(xué)思維的形成和發(fā)展造成很大的影響，無法科學(xué)地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.這些情況的存在導(dǎo)致學(xué)生無心學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識.同時，我們作為初中數(shù)學(xué)教師，應(yīng)該全面了解數(shù)學(xué)課堂的有機整體性，這不僅需要教師的執(zhí)教，更需要學(xué)生的積極參與.這就意味著教師和學(xué)生必須加強互動，深度引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)過程.但是，一些教師對此沒有清醒的認識.目前，有些教師開展的教學(xué)活動只是為了完成教學(xué)任務(wù)，在課堂上不善于和學(xué)生互動，不了解學(xué)生學(xué)習(xí)的實際情況，這些情況的存在不同程度地影響了初中數(shù)學(xué)教學(xué)的效果，無法提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力.目前，國家對素質(zhì)教育尤為重視，全面進行新課程的改革，但是，一些教師教學(xué)思維沒有更新，教學(xué)方法依然陳舊，不能很好地借助各種教學(xué)工具開展教學(xué)活動.單一的教學(xué)課堂導(dǎo)致本來就抽象的數(shù)學(xué)知識難以在師生之間高效地傳輸，教學(xué)效率較低.目前，人們處于信息化時代，教師應(yīng)該具備信息化教學(xué)思維.但是，一些教師對多媒體技術(shù)不了解、不熟悉，不能在課堂上科學(xué)地使用多媒體教學(xué)方法.有的教師在課堂上過度依賴信息化教學(xué)工具，不僅頻繁使用，而且盲目使用，沒有根據(jù)實際情況恰當?shù)厥褂茫瑢虒W(xué)效果造成一定的影響.

三、我國STEM教育的實施建議

1.出臺國家教育政策，整體設(shè)計STEM教育框架

作為教育行政主管部門，應(yīng)該對STEM教育的發(fā)展給予重視，全面認識STEM教育在國際上的影響，以及在全球化背景下培養(yǎng)人才過程中的重要性.在新的歷史時期，國內(nèi)數(shù)學(xué)教育成熟度不斷提升，在發(fā)展STEM教育時，基礎(chǔ)為數(shù)學(xué)教育，融合技術(shù)、工程、科學(xué)等學(xué)習(xí)，對復(fù)合型人才的培養(yǎng)有很好的作用.

目前國內(nèi)中學(xué)教學(xué)體系中，并沒有重視科學(xué)、工程等學(xué)科建設(shè)，因此，我們應(yīng)該有清醒的認識.STEM教育中設(shè)計的相關(guān)學(xué)科，比如，數(shù)學(xué)、科學(xué)等有相應(yīng)的終結(jié)性考試，但是沒有依托STEM教育進行評估綜合素養(yǎng)的機制及相關(guān)標準，因此，我們在這方面應(yīng)該加強工作.所以，作為行政教育主管部門，我們應(yīng)該給予相關(guān)的政策，把相應(yīng)的教師組織在一起全面開展STEM教育的培訓(xùn)工作，在教育理念上加強教師的教育，有效整合學(xué)科內(nèi)容，對數(shù)學(xué)教師開展STEM教育的能力進行培育，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升.還應(yīng)該重視組織相應(yīng)的專家等對STEM教育教材進行編制，全面系統(tǒng)地構(gòu)建STEM教育體系.在全國范圍內(nèi)適時地評估STEM教育工作，全面應(yīng)用“以評促改”的教育功能.國家層面上，還應(yīng)該給予政策上的扶持，在國內(nèi)初中學(xué)校內(nèi)投入更多的資金設(shè)置實驗室、計算機室，尤其是對一些偏遠農(nóng)村的學(xué)校，更應(yīng)該給予傾斜，為STEM教育的開展提供更好的硬件支撐.

2.向地方及校本課程融合，實現(xiàn)生活化

在地方教材或者學(xué)校教材中引入STEM教育，這種教育更加重視以做促學(xué).我們在對本地或者本校數(shù)學(xué)教學(xué)資源進行利用的時候，還應(yīng)該根據(jù)工程、科學(xué)、技術(shù)等相關(guān)課程，讓學(xué)生進行數(shù)學(xué)實踐的時候更好地提升STEM素養(yǎng).借助學(xué)校的實際情況，比如，花壇、體育場等，對學(xué)生進行引導(dǎo)，開展繪圖活動，通過圖紙把長和寬的關(guān)系找到，然后對教材知識從整體上把握，開發(fā)出具有本校特色的課程內(nèi)容.有效整合地方教材和國家課程，科學(xué)結(jié)合本地的教學(xué)資源，全面開發(fā)新的課程單元或模塊，全方位地突出學(xué)校的特色課程，借助地方教材豐富校本教材，實現(xiàn)二者的相互交流.要想實現(xiàn)這一目標，社會和國家相關(guān)部門的支持至關(guān)重要.因此，在國家層面，相關(guān)教育部門應(yīng)該對STEM教育理念予以重視并致力于改革，鼓勵各個區(qū)域?qū)TEM課程進行開發(fā)和研究，根據(jù)學(xué)校的實際情況，對STEM教育實踐予以發(fā)展.

3.拓展STEM教育機會，培育綜合素養(yǎng)

把學(xué)生的STEM教育素養(yǎng)全面提升，其中最為關(guān)鍵的就是把教育意識全面提高.我們應(yīng)該全面應(yīng)用當?shù)氐目蒲薪逃?，比如，科技館、博物館、實驗室等，豐富學(xué)生對STEM教育接觸的途徑.第一，和家長相結(jié)合，強化學(xué)生接觸STEM教育的機會，利用課余時間讓家長把多種資源向?qū)W生提供.比如，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并查閱數(shù)學(xué)、科技等方面的知識;通過影視作品向?qū)W生傳遞科學(xué)技術(shù);帶著學(xué)生一起探索工程相關(guān)的內(nèi)容，動手制作工藝品;和孩子一起到時尚的建筑物內(nèi)進行參觀等.第二，學(xué)生在課余時間一起進行興趣小組建設(shè)和學(xué)習(xí)，對科學(xué)技術(shù)、數(shù)學(xué)等知識進行討論和研究;對一切體育活動一起參與，發(fā)現(xiàn)生活中存在的工程、數(shù)學(xué)知識和內(nèi)容.比如，足球場兩端半圓的奧秘，通過旗桿的影子測量旗桿高度等.事實上，對STEM教育素養(yǎng)的培養(yǎng)來說，同伴扮演著重要的角色.第三，我們在課堂教學(xué)的時候，應(yīng)該做到虛實結(jié)合，因為我們要想推動STEM教育就需要有一定的器材作為基礎(chǔ)，對一些缺乏經(jīng)費的學(xué)?？梢越柚恍┟赓M的平臺進行虛擬科技創(chuàng)新，增加學(xué)生接觸STEM教育的機會.第四，教育教學(xué)行政管理部門應(yīng)該聯(lián)系社會、企業(yè)等，為學(xué)生的實踐提供便利條件，借助社會的力量全面推廣STEM教育，這種方式和手段可以提高學(xué)生對STEM教育的創(chuàng)新精神和綜合素養(yǎng).

4.開展以項目為基礎(chǔ)的研究性學(xué)習(xí)，促進學(xué)生的自由發(fā)展和探究

我們都知道學(xué)習(xí)的主角是學(xué)生，而興趣則是最好的老師，如果學(xué)生對某一知識有充足的興趣，那么他們就會在該課程學(xué)習(xí)中全身心地投入，進行全面的研究和探索，實現(xiàn)更好的效果.在數(shù)學(xué)課堂上，教師應(yīng)該向?qū)W生提供更加豐富多彩的研究性活動，讓學(xué)生有足夠的時間、空間等開展探究性活動，把自身的主觀能動性很好地發(fā)揮出來，深入探索自己感興趣的領(lǐng)域.在此過程中，教師也扮演著重要的角色，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用.教師需要對學(xué)生進行很好的引導(dǎo)，帶著他們進行相關(guān)的實踐研究.這就要求教師應(yīng)該在其中深度沉浸，真正融入，開展研究的時候設(shè)計出更多有針對性的探究性問題，讓學(xué)生共同對此進行研究和探索.教師把相關(guān)建議提供給學(xué)生，學(xué)生通過互動研究，把自己沒有注意到的部分進行全面補足.這樣的做法對一些具有較高天賦的學(xué)生而言，能夠全面發(fā)揮潛能.教師貫徹STEM教育理念，把特殊教育提供給具有較強能力的學(xué)生，充分挖掘其在某一課程上的潛能，實現(xiàn)學(xué)生更好的發(fā)展.

結(jié)束語

進入新世紀后，國家致力推進素質(zhì)教育，新課程改革如火如荼地開展.在此背景下，國內(nèi)課程目前正處于從分科到綜合的重要階段，因此，在數(shù)學(xué)課堂上引入STEM教育理念具有較強的現(xiàn)實意義.STEM教育這種教學(xué)理念比較新穎，能夠很好地學(xué)習(xí)跨學(xué)科的知識，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力.因此，如何在初中課堂上使用STEM教育需要我們深入探討和研究，對此，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該有清醒的認識.

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