踐行STEAM教育理念，建構(gòu)中學(xué)數(shù)學(xué)高品質(zhì)課堂

鐘土娟

【摘要】STEAM教育理念是近幾年新興的理念，旨在通過跨學(xué)科的教育培養(yǎng)，將枯燥的知識(shí)形象化，提出在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入STEAM教育理念，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和解決問題的能力，從而構(gòu)建高品質(zhì)的數(shù)學(xué)課堂。

【關(guān)鍵詞】STEAM教育理念;初中數(shù)學(xué);動(dòng)手能力;創(chuàng)新能力;數(shù)學(xué)課堂

STEAM是由科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)的英文單詞首字母組成，不少教師將該理念用于日常教學(xué)設(shè)計(jì)，提倡使用跨學(xué)科的方法引導(dǎo)學(xué)生理解學(xué)科的重要性，在長期的學(xué)習(xí)過程中引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)新知識(shí)和社會(huì)新變化。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入STEAM理念，改變了傳統(tǒng)的邏輯授課模式，將數(shù)學(xué)和其他科目進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生意識(shí)到數(shù)學(xué)科目的實(shí)際用途和該學(xué)科對于生活生產(chǎn)的實(shí)際作用，通過實(shí)際動(dòng)手感知數(shù)學(xué)規(guī)律，以創(chuàng)新的思維探索數(shù)學(xué)知識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，構(gòu)建數(shù)學(xué)高品質(zhì)課堂。

一、設(shè)置梯度問題，發(fā)展思維能力

提問是常用的數(shù)學(xué)教學(xué)手段之一，通過設(shè)置梯度問題，發(fā)展學(xué)生的思維能力。特別是學(xué)習(xí)新知時(shí)，合理設(shè)置問題梯度，可以引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，引起了學(xué)生強(qiáng)烈的興趣，也增加了數(shù)學(xué)的趣味性。

例如，學(xué)習(xí)七年級下冊9.1《不等式》，由淺入深引入不等式的概念，再介紹不等式的性質(zhì)。例題：老師今年28歲，大家今年14歲，28顯而易見大于14。要求學(xué)生列出相應(yīng)的不等式。

28>14 （1）

那么6年后的年紀(jì)呢？學(xué)生指出式（1）大于號(hào)左右兩端同時(shí)加6，即為不等式（2）。

28+6>14+6 （2）

繼續(xù)思考，8年前呢？

28-8>14-8 （3）

繼續(xù)提問，16年前呢？學(xué)生指出，16年前自己都沒有出生，沒辦法比較。這時(shí)老師提示：雖然年齡不能比較，但是28和14作為數(shù)字，可以存在減法運(yùn)算的。學(xué)生回答：

28-16>14-16（4）

那么，a+b年后的計(jì)算式呢？

28+（a+b）>14+（a+b）（5）

那么m-n年后的計(jì)算式呢？

28-（m-n）>14-（m-n）（6）

由上式（1）-（6），觀察并總結(jié)，是否發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？式（5）中，（a+b）是否一定是正數(shù)？式（6）中，（m-n）是否也一定是正數(shù)呢？

通過設(shè)置梯度的練習(xí)，對不等式設(shè)置不同的條件，步步深入;通過對比學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生深入理解不等式的表示方法、含義及性質(zhì)，增強(qiáng)了概括能力，活躍了思維，激發(fā)了求知欲，提高了課堂效率。

二、鼓勵(lì)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，旨在深度探究

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是數(shù)學(xué)課程的重要組成部分，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程思考目的和方法，才能激發(fā)學(xué)生探究的欲望。借助實(shí)驗(yàn)課程的靈活性和生動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，突破思維枷鎖，深層次分析數(shù)學(xué)問題。

例如，學(xué)習(xí)九年級上冊第二十五章《概率初步》時(shí)，要求學(xué)生自行攜帶骰子和硬幣，從一定的高度隨機(jī)落下骰子，觀察哪個(gè)面朝上，并記錄相應(yīng)的數(shù)值。經(jīng)過一百次的投擲，學(xué)生發(fā)現(xiàn)概率大致相同，基本都趨近于1/6。再從一定高度隨機(jī)落下硬幣，記錄正反面的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中正反面出現(xiàn)的次數(shù)也大致相同，趨近于1/2。那么當(dāng)繼續(xù)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)，一千次、一萬次呢？學(xué)生回答，投骰子每個(gè)數(shù)字出現(xiàn)的概率更接近于1/6，而硬幣正反面出現(xiàn)的概率更接近于1/2。這說明投擲骰子數(shù)字或者硬幣哪個(gè)面朝上事件雖然具有隨機(jī)性，且這種隨機(jī)性不受人為控制，但在大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)后，其隨機(jī)性的結(jié)果依然遵循了固有規(guī)律。

通過實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生理解概率性質(zhì)，也將抽象的概率理論用生動(dòng)形象的事例進(jìn)行闡述，學(xué)生通過觀察總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、深度探索實(shí)驗(yàn)規(guī)律理解概率出現(xiàn)的偶然性和必然性，從而掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。

三、形成反思習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律

初中數(shù)學(xué)是一門邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，單純的探索新知容易出現(xiàn)困惑，所以要求學(xué)生及時(shí)對知識(shí)進(jìn)行反思，通過反思發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)中潛在的規(guī)律，才能調(diào)整自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的規(guī)律。如何培養(yǎng)學(xué)生的反思能力和習(xí)慣是教師需要關(guān)注的重點(diǎn)，我們要結(jié)合STEAM教育理論，從多維度引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)課程反思。

例如，學(xué)習(xí)九年級下冊第二十七章《相似》，要求學(xué)生測量6層教學(xué)樓的高度，工具為5米的盒尺。學(xué)生發(fā)現(xiàn)單純使用盒尺無法直接測量教學(xué)樓，學(xué)生思考借助其他工具或者圖形進(jìn)行測量。有學(xué)生指出，正午陽光直射，可以測量一個(gè)同學(xué)的身高和投影在地面的影子長度來測量教學(xué)樓影子的長度，通過相似三角形計(jì)算高度。學(xué)生發(fā)現(xiàn)通過同樣的方法還可以測量旗桿的高度、實(shí)驗(yàn)樓的高度等。借助相似三角形可以計(jì)算物體高度，正方形或者圓形是否存在相似性，是否可以借助這些模型計(jì)算教學(xué)樓的高度呢？學(xué)生展開思考。

所以，在數(shù)學(xué)課程中培養(yǎng)學(xué)生反思的習(xí)慣，通過反思掌握數(shù)學(xué)規(guī)律，才能在其他題目中做到舉一反三，才能構(gòu)建自己的知識(shí)體系，提高數(shù)學(xué)的認(rèn)知水平，培養(yǎng)數(shù)學(xué)的綜合能力。

四、聯(lián)系生活實(shí)踐，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

初中數(shù)學(xué)應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，學(xué)生能夠理解數(shù)學(xué)知識(shí)，并能利用這些知識(shí)解決日常生活或者勞動(dòng)中的實(shí)際問題。讓數(shù)學(xué)服務(wù)于生活，在具體實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。

例如，學(xué)習(xí)九年級上冊第24章《圓的有關(guān)性質(zhì)》，要求學(xué)生觀察自行車的車輪、電動(dòng)車的車輪、小汽車公交車的車輪，大家發(fā)現(xiàn)所有交通工具車輪有大有小，但具有統(tǒng)一的形狀，是圓形。那么，為什么是圓形？是否可以是其他形狀？學(xué)生以小組為單位，向小組提供組裝的小汽車模型，其中車輪可以拆卸，并置換為其他形狀。學(xué)生嘗試使用三角形、長方體或者圓柱體代替，在替換過程中發(fā)現(xiàn)，如果使用圓柱體的側(cè)面作為車輪面，那么汽車可以平衡前行，除此之外，其他任何形狀都會(huì)導(dǎo)致汽車“顛簸”，為什么呢？學(xué)生繼續(xù)觀察，認(rèn)為車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程都是圍繞某一特定的點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的，圓邊界所有的點(diǎn)到圓心的距離相等，圓具有繞圓心旋轉(zhuǎn)不變的性質(zhì)，除此之外，其他形狀都不具備該特點(diǎn)。通過和實(shí)際生活相聯(lián)系的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生探索新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

所以，數(shù)學(xué)并不意味著單純的課本知識(shí)的擴(kuò)散學(xué)習(xí)，還有以實(shí)際生活為例的學(xué)科研究，在研究過程中滲透數(shù)學(xué)知識(shí)，在思考過程引領(lǐng)創(chuàng)新思維，才能把抽象枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)形象具體趣味化，才能吸引學(xué)生的注意力，開發(fā)學(xué)生的邏輯思維。

STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)打破學(xué)科之間的界限，通過知識(shí)整合培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在初中數(shù)學(xué)中引入STEAM教育理念，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，擴(kuò)展學(xué)生的空間想象力，為學(xué)生提供與眾不同的教學(xué)課堂，讓學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)，愿意主動(dòng)探索未知項(xiàng)目，增進(jìn)智慧。該教學(xué)模式提高了課堂效率，也提升了課堂品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫萌.基于STEAM學(xué)習(xí)理念的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)策略[J].數(shù)學(xué)之友，2021（4）：17-20.

[2]孫思思. STEAM中Arts在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查及實(shí)踐研究[D].江西科技師范大學(xué)，2021.