基于STEAM理念的初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程資源的開發(fā)

摘 要：STEAM教育是當(dāng)前較為熱門、較為前沿的教學(xué)課題，很多學(xué)科都在嘗試以STEAM教育理念開展創(chuàng)新化教學(xué)，優(yōu)化學(xué)科教學(xué)模式的同時(shí)提升各學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生獲得更為優(yōu)質(zhì)的課堂教學(xué).本文將從初中數(shù)學(xué)教學(xué)入手，分析和研究基于STEAM理念進(jìn)行“綜合與實(shí)踐”課程資源開發(fā)的方法或策略，做好學(xué)科教學(xué)資源創(chuàng)新與融合的同時(shí)探索初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”的更多可能性，為初中數(shù)學(xué)教學(xué)提供更多可行的方法論，從而能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力和綜合素養(yǎng)，讓學(xué)生以更扎實(shí)的基礎(chǔ)應(yīng)對(duì)后期的成長(zhǎng)和發(fā)展.

關(guān)鍵詞：STEAM理念;初中數(shù)學(xué);課程資源;開發(fā)策略

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2022）23-0053-03

收稿日期：2022-05-15

作者簡(jiǎn)介：何新云（1979.6-），女，江蘇省南通人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.

初中學(xué)段的數(shù)學(xué)學(xué)科是具有承上啟下的作用，教師要引導(dǎo)學(xué)生從小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)狀態(tài)中轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)探索，自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們學(xué)科核心素養(yǎng)的同時(shí)為高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的能力基礎(chǔ).基于這樣的教學(xué)需求，教師可以以STEAM理念為指導(dǎo)，進(jìn)行初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程的科學(xué)開發(fā)，對(duì)初中數(shù)學(xué)教學(xué)的整體模式進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境、豐富課堂教學(xué)的形式，促進(jìn)學(xué)科知識(shí)有效融合的同時(shí)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力，讓學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、不斷探索的精神和能力，使他們更夠以持續(xù)的熱情進(jìn)行好初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí).

1 創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極體驗(yàn)

在以STEAM理念開發(fā)初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程資源時(shí)，教師首先要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，以各種各樣的教學(xué)情境豐富“綜合與實(shí)踐”課程的開展方式，給學(xué)生帶來(lái)更佳的課程體驗(yàn)的同時(shí)呈現(xiàn)出更好的數(shù)學(xué)教學(xué)效果.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中安排“綜合與實(shí)踐”課程，可以有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，以多樣化的情境引導(dǎo)他們進(jìn)行積極的體驗(yàn)和探索，讓他們逐步從被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，進(jìn)而以學(xué)習(xí)狀態(tài)的變化帶動(dòng)學(xué)習(xí)效果的提升.當(dāng)學(xué)生在各種教學(xué)情境的引導(dǎo)下，積極主動(dòng)地參與到“綜合與實(shí)踐”課程中時(shí)，他們將自覺(jué)地進(jìn)入到探索式學(xué)習(xí)中，并能有意識(shí)地轉(zhuǎn)變自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，調(diào)整自己的學(xué)習(xí)行為.

以人教版七年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)教材中《平面直角坐標(biāo)系》的教學(xué)為例，教師可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)較為真實(shí)的生活情境來(lái)開展教學(xué)內(nèi)容.教師可以引入地理上的相關(guān)知識(shí)作為課堂導(dǎo)入，給學(xué)生設(shè)置一些問(wèn)題，如黃山、九華山等的具體經(jīng)緯度是多少？讓學(xué)生對(duì)照黑板上的放大版地圖說(shuō)出各個(gè)景點(diǎn)的具體經(jīng)緯度.接著可以給學(xué)生設(shè)置一個(gè)自由討論情境，讓學(xué)生思考：地理學(xué)科中的經(jīng)緯度表示和數(shù)學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系之間有什么關(guān)聯(lián)？學(xué)生在這個(gè)問(wèn)題的引導(dǎo)下會(huì)更加主動(dòng)地進(jìn)行平面直角坐標(biāo)系的預(yù)習(xí)，并跟其他學(xué)生就這個(gè)問(wèn)題展開激烈的討論，最后學(xué)生會(huì)在激烈的討論中總結(jié)出這樣的結(jié)論：地理中的位置可以用經(jīng)緯度進(jìn)行標(biāo)注，而數(shù)學(xué)中的具體位置則需要用平面直角坐標(biāo)系來(lái)標(biāo)注，這是兩個(gè)學(xué)科中的同一知識(shí).課程的最后環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這一結(jié)論進(jìn)行反向驗(yàn)證，用坐標(biāo)系的不同點(diǎn)代表地理位置不同的景點(diǎn)，進(jìn)而讓他們說(shuō)出每個(gè)點(diǎn)的具體坐標(biāo)，完成知識(shí)點(diǎn)的驗(yàn)證過(guò)程.

在這樣的“綜合與實(shí)踐”課程過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)歷了不同的教學(xué)情境，在不同的情境里他們不僅獲得了足夠的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還相對(duì)高效地完成了每個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù).由此可見(jiàn)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)不同的教學(xué)情境能帶來(lái)感受和效果的雙重提升，讓學(xué)生擁有沉浸式的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，高效地達(dá)成每個(gè)“綜合與實(shí)踐”課程的目標(biāo).

2 精選豐富的研究問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)科形成深度融合

教師還可以通過(guò)精選豐富的研究問(wèn)題的方式進(jìn)行初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程資源的開發(fā)，讓包含不同研究問(wèn)題的課程資源在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮出應(yīng)有的作用.STEAM理念要求教師能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一定程度的研究性學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生充分發(fā)揮自身的能動(dòng)性，而合適的研究問(wèn)題能顯著減少學(xué)生的研究阻力，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣的同時(shí)提升其進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，讓其有更強(qiáng)的欲望進(jìn)行數(shù)學(xué)的“綜合與實(shí)踐”課程.與此同時(shí)，研究性學(xué)習(xí)能讓學(xué)生學(xué)會(huì)高效合理地運(yùn)用已經(jīng)掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)，加深新舊知識(shí)的融合，讓學(xué)生在“綜合與實(shí)踐”過(guò)程的學(xué)習(xí)中逐步具備融會(huì)貫通的能力.

以人教版八年級(jí)上冊(cè)數(shù)學(xué)教材中《軸對(duì)稱》的課程開展為例，為了更顯著地突出STEAM教育理念，教師在進(jìn)行這部分內(nèi)容的“綜合與實(shí)踐”課程的設(shè)置時(shí)，可以為學(xué)生精選相對(duì)多的、與主題契合的研究問(wèn)題.課程開始部分，教師可以給學(xué)生這樣一個(gè)問(wèn)題：什么是軸對(duì)稱？它在生活中有什么運(yùn)用？面對(duì)這樣一個(gè)相對(duì)基礎(chǔ)的研究問(wèn)題，學(xué)生會(huì)根據(jù)已經(jīng)掌握的學(xué)科知識(shí)對(duì)其進(jìn)行研究，能漸漸從生活中的一些物品，如窗花、臉譜、蝴蝶等中理解軸對(duì)稱的含義.

圖1接著教師可以給學(xué)生引入垂直平分線的概念，并為學(xué)生設(shè)置一些需要利用垂直平分線解決的問(wèn)題，如：如圖1，AB=AC，MB=MC，直線AM是線段BC的垂直平分線嗎？以這些生活中常見(jiàn)的探究性問(wèn)題來(lái)逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入到更深層次的研究中.在這一章節(jié)的實(shí)驗(yàn)與探究部分，教師則可以引導(dǎo)學(xué)生探究三角形中邊與角之間的不等關(guān)系，這樣深入的研究問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)前面所學(xué)的有關(guān)三角形的知識(shí)做較為全面的回顧和鞏固，幫助學(xué)生梳理原有知識(shí)體系的同時(shí)注入新的學(xué)科知識(shí)，促進(jìn)前后知識(shí)的深度融合.

在進(jìn)行初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程時(shí)，教師要根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備和接受能力為學(xué)生精選豐富的研究問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生完成循序漸進(jìn)的學(xué)科研究，拓寬原有知識(shí)邊界的同時(shí)讓學(xué)生擁有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備和良好的研究過(guò)程，從而使基于STEAM理念的“綜合與實(shí)踐”課程發(fā)揮出相應(yīng)的教學(xué)作用.

3 改革單一的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主體地位

STEAM理念還提倡給學(xué)生提供足夠的實(shí)踐空間，所以在進(jìn)行初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程資源的開發(fā)時(shí)，教師要改變傳統(tǒng)的、單一的教學(xué)模式，恢復(fù)學(xué)生主體地位的同時(shí)讓學(xué)生成為初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者.教師可以將5E教學(xué)法和PBL教學(xué)法引入到教學(xué)模式的設(shè)置中，以多種教學(xué)模式相結(jié)合的混合教學(xué)法來(lái)增加初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程的層次感和豐富性，讓初中數(shù)學(xué)教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)都能以更好的方式呈現(xiàn).趣味性和多樣性是衡量“綜合與實(shí)踐”課程質(zhì)量的重要因素，而各種各樣的教學(xué)模式的創(chuàng)設(shè)能有效增加數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性和多樣性，激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性的同時(shí)引導(dǎo)他們發(fā)揮出足夠的主體性.

在進(jìn)行人教版七年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)教材中《二元一次方程組》的學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以為學(xué)生構(gòu)建不同的教學(xué)模式，有效地豐富學(xué)生的課程體驗(yàn).在利用二元一次方程組解決生活中數(shù)學(xué)問(wèn)題的教學(xué)中，教師可以先將班級(jí)學(xué)生分成三組，每組挑選出一名組長(zhǎng).接著教師可以讓學(xué)生按組研究“什么是二元一次方程組“，然后每組列舉一個(gè)生活中需要用二元一次方程組解決的問(wèn)題，再對(duì)其進(jìn)行解決，解決之后對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)正確后對(duì)整個(gè)完成過(guò)程進(jìn)行總結(jié)分析.當(dāng)學(xué)生將整個(gè)課程環(huán)節(jié)看作一個(gè)完成不同項(xiàng)目的過(guò)程，他們就能以更加投入、更加專注的方式進(jìn)入到該知識(shí)的學(xué)習(xí)中.又或者教師可以運(yùn)用角色扮演的方式進(jìn)行這部分內(nèi)容的教授，教師為學(xué)生設(shè)置生活場(chǎng)景，讓學(xué)生扮演場(chǎng)景中的人物，并對(duì)場(chǎng)景中的問(wèn)題，如“根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，某種消毒液的大瓶裝（500g）和小瓶裝（250g）兩種產(chǎn)品的銷售數(shù)量（按瓶計(jì)算）比為2：5，某廠每天生產(chǎn)這種消毒液22.5t，這些消毒液應(yīng)該分裝大、小瓶?jī)煞N產(chǎn)品各多少瓶”進(jìn)行分析，讓學(xué)生身臨其境地感受數(shù)學(xué)問(wèn)題的場(chǎng)景，進(jìn)而能夠更為直接地思考相關(guān)問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析研究的同時(shí)促進(jìn)其對(duì)相關(guān)問(wèn)題的解決.

4 融入先進(jìn)的信息技術(shù)，豐富數(shù)學(xué)課堂教學(xué)形式

初中數(shù)學(xué)”綜合與實(shí)踐“課程資源的開發(fā)還可以借助先進(jìn)的信息技術(shù)的力量，以信息技術(shù)為途徑擴(kuò)充“綜合與實(shí)踐”課程的展現(xiàn)方式.日新月異的信息技術(shù)對(duì)教育領(lǐng)域的改變是有目共睹的，教師要在不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)自身對(duì)信息技術(shù)的運(yùn)用能力，讓信息技術(shù)輔助“綜合與實(shí)踐”課程的開展與進(jìn)行.將信息技術(shù)運(yùn)用于初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”中，能有效突破原有教學(xué)模式的局限時(shí)，將學(xué)科內(nèi)容高效整合的同時(shí)實(shí)現(xiàn)原有教學(xué)手段難以達(dá)到的數(shù)學(xué)教學(xué)效果.從課程開展的實(shí)踐效果來(lái)看，先進(jìn)的信息技術(shù)能打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)形式的條條框框，豐富數(shù)學(xué)課堂教學(xué)形式的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生更加靈活創(chuàng)新地參與到初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程中.

在進(jìn)行人教版九年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)教材中《投影與視圖》的學(xué)習(xí)時(shí)，教師可以借助多媒體等信息技術(shù)手段來(lái)為學(xué)生構(gòu)建更加直觀的課程效果.“投影”和“視圖”這兩個(gè)非平面的數(shù)學(xué)概念如果單純依靠二維的方式是很難讓學(xué)生深刻理解和掌握的.而借助多媒體手段則可以完美呈現(xiàn).課程的開始部分，教師可以給學(xué)生放映一小段包含了投影和視圖知識(shí)的視頻，通過(guò)學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的方式讓他們了解和觀察視圖和投影.接著教師可以利用動(dòng)畫的方式為學(xué)生展現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的各種視圖，化抽象概念為直觀動(dòng)畫的同時(shí)減小學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的阻力，讓學(xué)生相對(duì)輕松地學(xué)習(xí)好有關(guān)投影和視圖的知識(shí)點(diǎn).最后的環(huán)節(jié)教師則可以將“我要拼一拼”的小游戲來(lái)作為該部分內(nèi)容的鞏固，教師利用多媒體給學(xué)生一些不同物體的三維圖，讓學(xué)生拼出這些三維圖的三視圖.當(dāng)學(xué)生能夠熟練流暢地完成三視圖的拼接后，就表示他們已經(jīng)充分掌握了該部分的內(nèi)容.借助多媒體等信息手段來(lái)進(jìn)行該部分內(nèi)容的“綜合與實(shí)踐”課程，不僅能讓學(xué)生獲得更為優(yōu)質(zhì)的課堂體驗(yàn)，還能幫助教師高效地達(dá)成相應(yīng)的課程目標(biāo).

總而言之，將STEAM理念深度剖析、科學(xué)運(yùn)用于初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”中，能充分恢復(fù)學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上的主體地位，讓其以更加自主的方式進(jìn)入到數(shù)學(xué)的實(shí)踐性學(xué)習(xí)中.就初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程的應(yīng)用效果來(lái)看，豐富多樣的教學(xué)情境及實(shí)踐場(chǎng)景不僅能有效促進(jìn)學(xué)科知識(shí)的多維融合，還能綜合培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，并以多樣化的實(shí)踐令其將各種意識(shí)轉(zhuǎn)化為運(yùn)用學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力.可見(jiàn)，將STEAM教育理念運(yùn)用于初中數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”課程的開發(fā)中不僅順應(yīng)了時(shí)代教育及學(xué)科發(fā)展的需求，也為學(xué)生的綜合全面發(fā)展帶來(lái)新的契機(jī).

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[責(zé)任編輯：李 璟]