STEM理念下中職建筑類專業(yè)數(shù)學課程內容重構的實踐研究

張明琦 顏偉

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著時代的不斷發(fā)展，社會對技術型人才的需求也在逐年增多，中職學校作為技術型人才的主要培養(yǎng)陣地，其在教育中的地位得到了有效提高。STEM理念在中職數(shù)學教學中的應用，打破了學科之間的獨立性，將日常教學與學生的專業(yè)有機結合起來，促進了技術型人才的培養(yǎng)。立足于STEM理念，結合中職數(shù)學教學案例，簡要分析了建筑類專業(yè)數(shù)學課程內容的重構策略，以供大家參考。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?STEM理念;中職數(shù)學;建筑

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2021）25-0132-02

一、關于STEM教育理念

與傳統(tǒng)的教學方式相比，STEM教育理念在學科教學中的應用打破了學科之間的壁壘，將各個領域的知識進行了綜合整理，為學生提供了更加豐富的學習體驗，也在一定程度上推動了教學改革的步伐，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）課堂學習氛圍、教學模式等，都由封閉走向了開放，學生掌握知識的靈活性有了明顯提高。（2）由單獨的一門學科走向了融會貫通，有力地提高了學生的知識遷移能力。（3）由單打獨斗走向了合作學習。在STEM教育理念下，學生的合作意識、團隊意識有了顯著提升，學生的課堂學習效率也有了質的飛躍。（4）由被動學習走向了主動學習。在該教育理念的影響下，教師所營造的課堂氛圍更具趣味與活力，學生會主動去探究、思考問題，有效地促進了學生綜合學習能力的提高。（5）由重知識講解走向了重問題解決。在以往的教學模式中，學生大多存在“高分低能”的學習狀況，而STEM教育理念更側重于培養(yǎng)學生的知識應用能力，為學生的長遠發(fā)展打下堅實的基礎。由此可以看出，STEM教育理念在中職數(shù)學教學中的應用，不僅能夠提高學生的學習能力，還能夠提高學生的綜合素養(yǎng)。

二、STEM理念下中職建筑類專業(yè)數(shù)學課程內容重構的策略

（一）借助多媒體技術，發(fā)揮STEM理念在數(shù)學教學中的設計性

多媒體技術與教學的融合應用，似乎已成為教師在教學中常用的方式之一。而這種教學模式在STEM教育理念的干預下，增添了更多富有設計性的元素，對促進學生知識遷移能力的提升有極大的幫助[1]。對于中職建筑專業(yè)的學生來說，數(shù)學學科中的很多知識都與自身的專業(yè)相關，在解決建筑專業(yè)的相關問題時，會運用到很多所學的數(shù)學知識。

例如，在學習直角三角形的應用一部分內容時，教師可以在教學前，對建筑專業(yè)學生的學習進度做一些小調查，結合學生的專業(yè)學習情況，有針對性地設計數(shù)學教學內容。根據(jù)了解，數(shù)學教師能夠發(fā)現(xiàn)，學生已經(jīng)學習了建筑力學的基礎內容。本節(jié)三角形相關知識內容的講解，實則是在幫助學生鞏固已學三角形知識的同時，顛覆學生認為“數(shù)學無用”的觀點，使學生切實感受到數(shù)學知識與建筑專業(yè)之間的緊密聯(lián)系。在上課之初，教師可以借助多媒體將樓梯的圖片呈現(xiàn)給學生，并向學生明確本節(jié)內容的學習任務：利用相似三角形計算樓梯樓板各條支座負筋的長度。緊接著，教師可以借助多媒體的動畫效果，將該樓梯的剖面簡要圖展示出來，鼓勵學生計算底筋斜長的長度。通過對圖片的觀察，學生能夠發(fā)現(xiàn)：樓梯剖面圖是直角三角形，結合已知的數(shù)據(jù)，并運用勾股定理，就能夠計算出底筋斜長的數(shù)據(jù)。教師借助多媒體技術，構建具有設計性的數(shù)學課堂，幫助學生解決了建筑課上的問題，有效地提高了學生的課堂學習質量。

（二）基于小組合作，發(fā)揮STEM理念在數(shù)學教學中的協(xié)作性

中職數(shù)學教師在實際的教學活動中，若是想充分發(fā)揮STEM教育理念的價值，就需要強調群體協(xié)同中相互幫助、相互啟發(fā)的作用，鼓勵學生進行合作學習，培養(yǎng)學生的團隊意識與合作能力[2]。也就是說，數(shù)學教師在開展課堂教學時，應設計一些與建筑專業(yè)相關的實際問題，鼓勵學生通過共同配合、探討去解決這些問題。在這一過程中，學生不僅能夠掌握數(shù)學學習內容，還能夠對建筑專業(yè)知識有更為全面的了解。在具體的教學安排中，中職教師需要先對學生的學習情況進行了解，再按照一定的原則對學生進行分組，保證各個小組之間的整體學習水平是相同的，且組內的各個成員能夠取長補短，達到提升學生數(shù)學學習水平的效果。

例如，在學習余弦定理的應用一部分內容時，中職教師既要考慮到數(shù)學課程其本質的特點，又要考慮到其與建筑專業(yè)知識間的聯(lián)系。據(jù)調查數(shù)據(jù)顯示，在部分數(shù)學教材中，并未將“余弦定理”作為單獨的教學部分，但在建筑測量中卻用到了余弦定理。針對這種情況，數(shù)學教師應重視余弦定理教學的重要價值，鼓勵學生通過小組合作來學習這部分內容。在講述完理論部分的內容后，教師可以向學生提出實際問題，要求學生通過合作互助來解決以下問題。

某建筑企業(yè)承包了高鐵建設項目，在進行高鐵路線的規(guī)劃工作時遇到了問題。鐵路會經(jīng)過一座小山丘，如圖1，這就需要挖隧洞。但是施工隊伍無法直接測量兩山腳之間的距離，如果要知道山腳B、C之間的距離，需要通過什么樣的辦法來解決？

在學生針對問題開始討論時，教師可以為學生提供一些提示：此問題可以轉化為知道三角形的兩邊與夾角，借助余弦定理求第三邊的問題。通過教師的指導、學生之間的合作探討，小組能夠得出計算方式：工作人員可以在平地上任意選出一點A，繪制出一個三角形ABC，借助工具分別測量出AB、AC的長度，并量出兩條邊的夾角度數(shù)，最后結合余弦定理計算出BC的長度。在課前對學生的學習能力進行調查了解，在課上教學時結合建筑專業(yè)知識，為學生布置合作學習的任務，引導、鼓勵學生運用余弦定理解決問題。在這一過程中，學生能夠真正學會借助數(shù)學知識解決問題，使學生體會到學好數(shù)學對學好專業(yè)課的重要作用，讓他們重新認識到數(shù)學知識的價值。