STEM教育理念視角下的教學(xué)創(chuàng)新

◇蘇麗蒼（福建：南安市大成小學(xué)）

STEM 教育理念有別于傳統(tǒng)的導(dǎo)致學(xué)生片面發(fā)展的教育方式，是一種重綜合實踐的超學(xué)科教育理念。小學(xué)生已經(jīng)初步具備了學(xué)習(xí)認(rèn)知能力和動手實踐能力，此時教師必須充分結(jié)合學(xué)生的身心發(fā)展特點，探索新型數(shù)學(xué)教育模式，為學(xué)生營造探索、開放的學(xué)習(xí)氛圍。教師也需有效結(jié)合STEM 教育理念，通過知識遷移、應(yīng)用整合，開發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)智力，加強其數(shù)學(xué)實踐操作能力，促進其全面發(fā)展。

一、STEM教育理念在課堂的應(yīng)用分析

小學(xué)學(xué)習(xí)是小學(xué)生成長起步的基礎(chǔ)階段，對學(xué)生未來的發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)是一種普遍的、靈活的教育基本形式，更強調(diào)以數(shù)學(xué)活動為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計。教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者，其對數(shù)學(xué)教學(xué)模式的選擇在很大程度上影響著學(xué)生的發(fā)展。教師在開展教學(xué)活動設(shè)計時，應(yīng)以學(xué)生為主體，考慮如何構(gòu)建切實可行的課程活動，使得教師、學(xué)生和課堂教學(xué)等因素能夠自然構(gòu)成一個具有良性循環(huán)特征的生態(tài)鏈，讓學(xué)生能夠借由最近發(fā)展區(qū)，經(jīng)歷問題解決、策略分析的發(fā)展歷程，進而突破個人思維結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平的關(guān)鍵障礙。在小學(xué)學(xué)習(xí)階段，學(xué)生已經(jīng)初步具備具象思維能力，能夠運用一定的邏輯分析能力進行自主探究。但是，目前小學(xué)數(shù)學(xué)探索活動存在流于形式、內(nèi)容空洞的問題，導(dǎo)致許多學(xué)生無法進行自主、充分且深入的探究，更談不上對個人數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識和數(shù)學(xué)實踐能力的培養(yǎng)。

基于這樣的現(xiàn)狀，STEM 教育理念應(yīng)運而生，并受到廣大教育界學(xué)者的關(guān)注。STEM 即科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程、（En‐gineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）這四門學(xué)科的首字母，其核心是讓學(xué)生親自經(jīng)歷面向真實數(shù)學(xué)問題的跨學(xué)科融合項目學(xué)習(xí)，從而進入一種真實的數(shù)學(xué)創(chuàng)造過程。并且，以一種新的學(xué)習(xí)姿態(tài)進入學(xué)習(xí)過程，動手完成個人感興趣的，并且和其生活息息相關(guān)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)項目，學(xué)習(xí)融合各種學(xué)科知識以及生活經(jīng)驗，提升動手實踐和分析能力。STEM 理念以“一切為了學(xué)生”為教學(xué)中心，拋棄了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，強調(diào)教書和育人的和諧統(tǒng)一。教師需圍繞學(xué)生的數(shù)學(xué)需求和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能這兩方面進行教學(xué)安排，切實將培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)放到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的首位，幫助學(xué)生在STEM 理念教學(xué)體系下全面發(fā)展。STEM 理念指導(dǎo)著教師開展教學(xué)，幫助教師關(guān)注學(xué)生的自主發(fā)展，以細(xì)膩柔和的教學(xué)態(tài)度指導(dǎo)學(xué)生探索數(shù)學(xué)，全面發(fā)展自我。這個教育理念的重點并不在于關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)基本知識本身，而重在教育學(xué)生能夠?qū)W會自主思考，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題全過程。由此，學(xué)生能夠真實體驗數(shù)學(xué)知識的運用過程，并拓展個人文化視野，提高數(shù)學(xué)探索能力，進一步發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生喜歡動手操作，傾向于在實踐探索過程中通過自主感知、觀察和比較各種事物，進而思考和解決各種問題，并鍛煉良好的實踐探索能力。STEM 理念講求運用情境式、任務(wù)型的教學(xué)方法，要求教師充分重視學(xué)生的社會認(rèn)知能力和數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)培養(yǎng)，實現(xiàn)個人綜合數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的全面發(fā)展。

二、STEM教育理念在教學(xué)中的融入

（一）以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要尊重學(xué)生的主體地位，重視學(xué)生在課堂中的個人表現(xiàn)，以學(xué)生為主體進行數(shù)學(xué)教學(xué)，讓學(xué)生在探索分析中積極大膽地表達個人對數(shù)學(xué)解決方案的猜測和分析，進而提高其數(shù)學(xué)探究能力。教師要在數(shù)學(xué)教學(xué)中貫徹STEM 理念，合理分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，制定教學(xué)目標(biāo)，并在實際教學(xué)中不斷調(diào)整，讓學(xué)生圍繞教師的教學(xué)目標(biāo)合理規(guī)劃個人的學(xué)習(xí)計劃和目標(biāo)，提升數(shù)學(xué)分析能力。

比如，在六年級上冊第二單元“分?jǐn)?shù)混合運算”的教學(xué)過程中，教師可先從課堂知識點出發(fā)設(shè)計問題，將知識點由簡及難地以問題的形式導(dǎo)出。教師可先以簡單的問題面向全體學(xué)生提問，如“你能想到有哪些分?jǐn)?shù)運算方法？”這個問題對學(xué)生來說并不難，他們在教材中很容易找到相關(guān)公式。這時教師要對學(xué)生的表現(xiàn)給予認(rèn)可，并結(jié)合習(xí)題就相關(guān)定理、知識點向?qū)W生展開講解，同時進一步提出相對深入的問題：“如果有多種運算符號，你能怎樣計算？”然后根據(jù)學(xué)生的表述以習(xí)題的形式將其細(xì)化，讓學(xué)生了解到這些知識點的具體應(yīng)用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（二）開展體驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生深入探索

只有當(dāng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)欲望被調(diào)動，教學(xué)進程才能順利推動。教師可以利用STEM 理念中的情境式教學(xué)法，激發(fā)學(xué)生探索數(shù)學(xué)知識的意識，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)探索積極性得到及時調(diào)動，加上教師的合理引導(dǎo)，從而有效實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，也有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣的推動下發(fā)展數(shù)學(xué)探索分析能力。

比如，在四年級下冊第二單元“認(rèn)識三角形和四邊形”的教學(xué)中，教師需引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識相關(guān)三角形和四邊形。可從學(xué)生感興趣的話題切入，讓其更容易接受教師的引導(dǎo)，進而把握數(shù)學(xué)原理。教師首先可出示各種各樣的三角形，要求學(xué)生說出其相同之處。當(dāng)學(xué)生初步掌握三角形的概念后，教師再提問是不是三角形的形狀、大小都一樣，引導(dǎo)學(xué)生思考三角形種類形態(tài)各異、難以區(qū)分的原因。教師可以在給學(xué)生展示不同角的基礎(chǔ)上，告訴學(xué)生銳角、直角和鈍角的概念，讓學(xué)生按角分類并填寫表格?？勺寣W(xué)生說一說自己是否已經(jīng)有了辨別不同類型三角形的好方法，讓學(xué)生充分感悟分類的數(shù)學(xué)思想。教師還要帶領(lǐng)學(xué)生在主動探索中體驗如何分類的方法，進而培養(yǎng)其邏輯思維能力。為了進一步培養(yǎng)學(xué)生的實踐探索能力，教師還可設(shè)計相應(yīng)的小組活動，讓學(xué)生以小組為單位，提供每個組一定數(shù)量的三角形實物，讓學(xué)生在小組合作的過程中區(qū)分相關(guān)三角形。在這種有序的配合中，學(xué)生能夠在相互交流合作中完成實踐活動，體驗有效的分類方法，培養(yǎng)個人的邏輯思維能力。

（三）建立良好師生關(guān)系，促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)

為了使學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，教師需思考如何引入趣味性的數(shù)學(xué)活動并加強對學(xué)生邏輯思維的引導(dǎo)，從而讓學(xué)生放松地投入數(shù)學(xué)思考與分析中。同時，教師在展開數(shù)學(xué)原理分析的過程中，應(yīng)注意結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和身心發(fā)展情況，轉(zhuǎn)變教學(xué)態(tài)度，獲得學(xué)生的信任和認(rèn)可，融洽師生關(guān)系，再巧妙地通過學(xué)習(xí)方法的指引，幫助學(xué)生高效掌握碎片化的解題技巧，系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。這樣，學(xué)生也能在主動學(xué)習(xí)中與教師積極互動，進一步提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的強烈意愿。

以六年級上冊第五單元“數(shù)據(jù)處理”的教學(xué)為例，這節(jié)課的內(nèi)容屬于統(tǒng)計圖應(yīng)用問題，所包含的數(shù)學(xué)思想是抽象圖形思維。教師可以以表格的形式讓學(xué)生分析某人一家三口的食物攝入量，以此向?qū)W生滲透扇形統(tǒng)計圖的直觀性和便利性等知識。在學(xué)生思考的過程中，教師也可給出相應(yīng)指導(dǎo)，如可將食物的攝入量用條形統(tǒng)計圖的結(jié)構(gòu)進行展示，從而保證數(shù)據(jù)的直觀性。教師可通過不斷引導(dǎo)學(xué)生回憶統(tǒng)計圖的概念從而優(yōu)化其對數(shù)學(xué)概念的理解，使其思維能力得到進一步鞏固，還可要求學(xué)生自己歸納所有已學(xué)統(tǒng)計圖的種類和概念。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生需自己再次梳理統(tǒng)計圖的概念，借此也可以回顧和鞏固其在學(xué)習(xí)統(tǒng)計圖時的思維過程，在歸納總結(jié)中查漏補缺，鍛煉自己的思維能力，讓思維升華到新的高度。

（四）實施個性化教學(xué)，幫助學(xué)生全面發(fā)展

STEM 理念具有跨學(xué)科、融合性特點，教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中要重視學(xué)生群體中的每個個體，不湮滅學(xué)生的學(xué)習(xí)個性。教師可以通過實施個性化教學(xué)，針對學(xué)生個體的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需求，精細(xì)規(guī)劃其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程和運用環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在教學(xué)活動中獲得優(yōu)良的學(xué)習(xí)體驗。學(xué)生也能在教師精心設(shè)計的教學(xué)活動中發(fā)揮個人的學(xué)習(xí)積極性，獲得美好的學(xué)習(xí)體驗，全面發(fā)展綜合數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

比如，在五年級下冊《長方體（二）》的教學(xué)過程中，教師需借助不同層次的問題，引導(dǎo)學(xué)生深層發(fā)展幾何圖形思維。在學(xué)生了解相應(yīng)概念后，教師可設(shè)計問題啟發(fā)學(xué)生思維。在學(xué)習(xí)長方體時，學(xué)生需從長方體的棱數(shù)學(xué)起，因此，教師可以向?qū)W生出示多種長方體，并要求其計算長方體的棱數(shù)。此時，學(xué)生對長方形的邊數(shù)雖有了一定了解，但對什么是棱仍存在疑惑。因此，教師要設(shè)置難度適中的應(yīng)用問題，幫助學(xué)生體會到成功解決問題的喜悅感，激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，鼓勵其在生活中運用數(shù)學(xué)思維解決問題。在這一教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和實際經(jīng)驗，幫助其明確長方體的圖形概念，并且深化對長方體幾何概念的理解。為了發(fā)展學(xué)生的探索分析能力，教師應(yīng)在學(xué)生進行數(shù)學(xué)探索活動中有效設(shè)置啟發(fā)性問題，讓學(xué)生能夠在實踐探索中啟發(fā)數(shù)學(xué)思維，并不斷地通過實踐驗證個人的所思所想，真正讓數(shù)學(xué)探索活動發(fā)揮應(yīng)有的啟發(fā)學(xué)生思維、鍛煉學(xué)生實踐能力的作用。

三、結(jié)語

STEM 教育理念的核心在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)運用意識、數(shù)學(xué)發(fā)散思維等綜合數(shù)學(xué)能力，教師需更為關(guān)注學(xué)生的個體發(fā)展和學(xué)習(xí)需求，師生之間要形成緊密的良好關(guān)系，實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。教師要認(rèn)真結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和發(fā)展能力，充分激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)探究興趣，幫助其延展不同層面的學(xué)習(xí)能力，滿足其學(xué)習(xí)需求，以提高教學(xué)的有效性，實現(xiàn)促進學(xué)生全面發(fā)展的目的。