培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)　提升動(dòng)手實(shí)踐能力

【摘要】在信息時(shí)代，社會(huì)對(duì)于創(chuàng)新型、綜合型人才的需求量逐年增加。STEM教育理念倡導(dǎo)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型、綜合型人才，因此一經(jīng)提出就引起了教育行業(yè)的廣泛關(guān)注。本文對(duì)STEM教育理念進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，闡述了在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念的意義，剖析了基于STEM教育理念開(kāi)展的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題，并指出基于STEM教育理念的有效教學(xué)途徑及注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】STEM教育理念;小學(xué)數(shù)學(xué);策略

作者簡(jiǎn)介：徐葉兵（1977—），男，江蘇省南京市月華路小學(xué)。

STEM教育理念的核心是將多個(gè)學(xué)科知識(shí)融合后開(kāi)展教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新以及實(shí)踐能力。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的創(chuàng)新，還能夠培養(yǎng)學(xué)生解決生活復(fù)雜問(wèn)題的能力。

一、STEM教育理念概述

STEM教育是科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)教育融合的新教育方式，STEM教育中的科學(xué)教育指的是解釋并讓學(xué)生認(rèn)識(shí)自然界的客觀規(guī)律;技術(shù)和工程教育則是告訴學(xué)生如何在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)之上對(duì)世界進(jìn)行改造，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)自然界各種物品的合理利用和控制;數(shù)學(xué)教育則是開(kāi)展STEM教育的基礎(chǔ)，是學(xué)生進(jìn)行工程以及技術(shù)課程學(xué)習(xí)的根基。

STEM教育的理論基礎(chǔ)包含多元智能理論、建構(gòu)主義理論以及從做中學(xué)理論等。多元智能理論認(rèn)為每個(gè)人都會(huì)存在各種智能，如言語(yǔ)語(yǔ)言智能、數(shù)理邏輯智能、視覺(jué)空間智能等，且在不同個(gè)體的身體中，智能的表現(xiàn)程度和形式不一，開(kāi)展教學(xué)時(shí)教師要注重協(xié)調(diào)學(xué)生各種智能的發(fā)展，不要厚此薄彼。建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知，讓學(xué)生進(jìn)行自我構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的不斷累積和發(fā)展，在此過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)發(fā)揮的是指導(dǎo)作用。最后則是做中學(xué)理論，著名的教育家杜威反對(duì)灌輸知識(shí)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)就應(yīng)該將知識(shí)和生活相聯(lián)系，學(xué)生應(yīng)當(dāng)在做的過(guò)程中不斷反思，獲得知識(shí)，促進(jìn)自身的發(fā)展。不管是做中學(xué)理論，還是建構(gòu)主義理論，抑或是多元智能理論均可以為STEM教育理念提供理論性的支撐[1]。

二、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)融入STEM教育理念中的意義

（一）STEM教育理念符合數(shù)學(xué)教育的本質(zhì)特征

數(shù)學(xué)教學(xué)是小學(xué)階段的重要教學(xué)內(nèi)容，數(shù)學(xué)知識(shí)包羅萬(wàn)象，其中包含了各種生活常識(shí)、科學(xué)理論等，小學(xué)數(shù)學(xué)課本中的每一節(jié)內(nèi)容均會(huì)有理論解釋以及數(shù)據(jù)支撐。將STEM教育理論融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)后，教師可以充分利用學(xué)科之間的邏輯關(guān)系，基于數(shù)理概念，對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)，從而完成數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)。

（二）有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型以及綜合型人才

STEM教育實(shí)際上是科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)教育融合的新教育方式，融入STEM教育理念可以使得學(xué)科教學(xué)的邊界不再如此分明，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的多樣化思維、創(chuàng)新能力。很明顯，STEM教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)和21世紀(jì)社會(huì)所需要的人才是相符的，開(kāi)展融入STEM理念的教學(xué)能夠?yàn)閺?fù)合型的創(chuàng)新人才的成長(zhǎng)搭建平臺(tái)[2]。

（三）有利于提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力

將STEM教育理念融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，不僅能夠幫助學(xué)生拓寬思路、形成科學(xué)的思維方式，還能夠?yàn)樾W(xué)生構(gòu)建一個(gè)實(shí)踐平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)中，學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，從而提升自身的綜合能力，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力、動(dòng)手操作能力，促進(jìn)自身的全面發(fā)展。

三、基于STEM教育理念開(kāi)展的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

目前，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用STEM教育理念的實(shí)踐相對(duì)比較少，還有許多小學(xué)教師從未了解過(guò)STEM教育理念，更無(wú)法將其應(yīng)用在數(shù)學(xué)教學(xué)中。總的來(lái)說(shuō)，基于STEM教育理念開(kāi)展的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)還存在以下三個(gè)方面的問(wèn)題。

（一）教師對(duì)STEM理念缺乏正確的認(rèn)知

在應(yīng)試教育的背景下，很多小學(xué)數(shù)學(xué)教師基于STEM理念開(kāi)展教學(xué)時(shí)，仍以教材、教師為主，學(xué)生只能被動(dòng)地接受知識(shí)。盡管這些教師嘗試了將STEM理念融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，但是他們對(duì)于STEM理念卻缺乏正確的認(rèn)知。還有些教師認(rèn)為融入STEM教育理念就是將小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)和科學(xué)教學(xué)結(jié)合，但這種理解是片面的，STEM教育應(yīng)包含科學(xué)、技術(shù)、工程等學(xué)科教育的特點(diǎn)，教師需要在開(kāi)展教學(xué)前深入地挖掘有價(jià)值的教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)的方式，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科知識(shí)的有效融合。

（二）在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入STEM理念的方式較單一

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念，既符合數(shù)學(xué)教育的本質(zhì)特征，又有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型、綜合型實(shí)踐人才。然而一些教師在將STEM理念融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，融入的方式比較單一，比如只通過(guò)講述的方式讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含的科學(xué)知識(shí)、工程知識(shí)，這樣沒(méi)有做到對(duì)學(xué)生的合理引導(dǎo)，缺少讓學(xué)生去動(dòng)手實(shí)踐、去體會(huì)數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的聯(lián)系的環(huán)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致基于STEM理念開(kāi)展的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果不佳。

（三）評(píng)價(jià)模式和主體比較單一

一些小學(xué)數(shù)學(xué)教師雖然在教學(xué)中融入了STEM教學(xué)理念，滲透了技術(shù)、科學(xué)等學(xué)科的知識(shí)和理念，但是卻不夠注重對(duì)該類(lèi)課程的總結(jié)和評(píng)價(jià);還有一些教師雖然進(jìn)行了評(píng)價(jià)，但主要是以測(cè)試的方式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，這些行為也會(huì)導(dǎo)致基于STEM理念的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)受到了限制。

四、基于STEM教育理念的有效教學(xué)途徑

（一）將科學(xué)教學(xué)和數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合，提升學(xué)生的理解能力

數(shù)學(xué)教育與科學(xué)教育的關(guān)系十分密切，科學(xué)知識(shí)往往離不開(kāi)數(shù)據(jù)的支撐。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入科學(xué)學(xué)科的相關(guān)理念和知識(shí)，可以豐富現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容，還能夠保證數(shù)學(xué)教學(xué)的深度以及質(zhì)量，加深小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念以及相關(guān)知識(shí)的理解。

比如在教授“認(rèn)識(shí)面積”這一內(nèi)容時(shí)，教師需要結(jié)合實(shí)際的案例對(duì)面積的含義進(jìn)行初步講解，讓學(xué)生體會(huì)如何運(yùn)用不同單位度量面積，以培養(yǎng)學(xué)生的度量意識(shí)。該章節(jié)涉及面積單位平方千米、公頃等，對(duì)于小學(xué)生而言，這些面積單位是相對(duì)難以理解的。此時(shí)，教師可以引入小學(xué)科學(xué)中的各省市的區(qū)域面積、我國(guó)的國(guó)土面積等內(nèi)容，為教學(xué)提供便利。將這些內(nèi)容融入數(shù)學(xué)教學(xué)，可以幫助學(xué)生更好地分辨不同面積單位的大小，使得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更立體化[3]。

（二）將技術(shù)教學(xué)和數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

將技術(shù)教學(xué)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)符合小學(xué)數(shù)學(xué)這門(mén)課程的特征。教師可以將信息技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，這樣做不僅能夠?qū)⒊橄蟮闹R(shí)變得具體化，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新以及自主學(xué)習(xí)能力。

比如教授“多邊形的面積”這一內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)先將多邊形分割，再引導(dǎo)學(xué)生完成多邊形面積的計(jì)算。很顯然，如果教師直接為學(xué)生講解面積計(jì)算的公式和方法，并不能夠幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)思維，學(xué)生也很難記住面積公式。因此，教師可以應(yīng)用信息技術(shù)展示多邊形面積計(jì)算，讓學(xué)生清晰地看到圖形被分割的過(guò)程，對(duì)面積計(jì)算有一個(gè)動(dòng)態(tài)、整體的認(rèn)知，從而逐漸形成數(shù)學(xué)思維。

（三）將工程教學(xué)和數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力

工程知識(shí)包括路橋、房屋的建筑知識(shí)等，這些知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)關(guān)系密切，比如在建造房屋的過(guò)程中，必然會(huì)運(yùn)用到“三角形的穩(wěn)定性”這一數(shù)學(xué)知識(shí)。除此之外，教師還可以在教授精確測(cè)量數(shù)據(jù)的方法時(shí)，融入工程教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。

比如教授“平均數(shù)”這一內(nèi)容時(shí)，教師就可以設(shè)計(jì)一個(gè)工程項(xiàng)目，項(xiàng)目?jī)?nèi)容是對(duì)班級(jí)學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)進(jìn)行調(diào)查，并計(jì)算學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)的平均數(shù)，以此分析本班級(jí)這次數(shù)學(xué)考試的水平。在這樣的實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生可以主動(dòng)思考問(wèn)題，對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行調(diào)查和計(jì)算，并由此理解數(shù)學(xué)知識(shí)，解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，獲得動(dòng)手操作能力的提升[4]。

（四）注重創(chuàng)新教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

注重創(chuàng)新教學(xué)，實(shí)際上就是要求數(shù)學(xué)教師遵循以學(xué)生為本的原則，融入創(chuàng)新的教學(xué)理念，鼓勵(lì)學(xué)生積極地參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)。

比如教授“實(shí)際測(cè)量”這一內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生了解1毫米的實(shí)際長(zhǎng)度，并讓學(xué)生用毫米作單位進(jìn)行測(cè)量。在教授該節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師還可以聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，開(kāi)展創(chuàng)新性的教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐和探究，這樣做也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。比如教師可以將全班學(xué)生分為六人一小組，并讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)書(shū)長(zhǎng)、寬、厚進(jìn)行測(cè)量。在學(xué)生測(cè)量的過(guò)程中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生采用各種測(cè)量方法，比如可以用直尺進(jìn)行測(cè)量，也可以用生活中的物品去對(duì)比以得出粗略的數(shù)學(xué)書(shū)本的長(zhǎng)、寬、厚。這樣做可以充分調(diào)動(dòng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)探究、學(xué)習(xí)興趣，也可以幫助學(xué)生更好地了解長(zhǎng)度的含義。

（五）融入多元化的評(píng)價(jià)主體、方式和內(nèi)容

將STEM教育理念和小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合的過(guò)程中，教師除了要對(duì)現(xiàn)有的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容以及方法進(jìn)行優(yōu)化，還需要對(duì)現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方式和內(nèi)容進(jìn)行改善。

首先，教師應(yīng)采用多樣的評(píng)價(jià)方式，更多地采用學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)的方式，這樣可以讓學(xué)生對(duì)自我有更清醒的認(rèn)知，了解自身的優(yōu)勢(shì)，再不斷完善自身。其次，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索，比如在對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)時(shí)，多對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì);當(dāng)學(xué)生回答問(wèn)題正確時(shí)，就可以采用語(yǔ)言性的激勵(lì)或者是豎起大拇指;如果學(xué)生回答錯(cuò)誤，教師也不要一味地批評(píng)，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步引導(dǎo)和追問(wèn)，從而啟發(fā)學(xué)生。最79a4c7f0e1bfe1dc32f30ac3210b9e9b后，教師也要優(yōu)化評(píng)價(jià)的內(nèi)容，注重在知識(shí)與技能、情感態(tài)度和價(jià)值觀、過(guò)程和方法這三個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。

五、基于STEM教育理念開(kāi)展小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的注意事項(xiàng)

（一）要注重的學(xué)生個(gè)體差異

小學(xué)生的思維是存在差異的，在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)這樣一門(mén)相對(duì)復(fù)雜且抽象的學(xué)科時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況會(huì)呈現(xiàn)出明顯差異，有些學(xué)生可以很快地掌握教師所說(shuō)的數(shù)學(xué)概念，但是有些學(xué)生需要不斷地去摸索才能夠理解。因此，在將STEM教育理念融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，教師必須要注重學(xué)生的個(gè)體差異，了解每一個(gè)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，再據(jù)此開(kāi)展教學(xué)，確保每一個(gè)學(xué)生都能夠參與課堂，更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，感受數(shù)學(xué)知識(shí)的奧秘。

（二）要注重循序漸進(jìn)

STEM教育理念強(qiáng)調(diào)的是學(xué)科之間的整合，強(qiáng)調(diào)的是技術(shù)的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展，將其融入數(shù)學(xué)課堂并非易事，教師需要提前做好教學(xué)準(zhǔn)備，要在課堂中循序漸進(jìn)地導(dǎo)入多學(xué)科知識(shí)，讓學(xué)生從接受簡(jiǎn)單知識(shí)到接受復(fù)雜知識(shí)，由學(xué)習(xí)概念到實(shí)踐知識(shí)再到有所感悟，由此感受到數(shù)學(xué)的魅力，提升自己的能力。

（三）要注重學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手操作能力

創(chuàng)新教育是當(dāng)下教育的重要組成部分，將STEM教育理念融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)，教師需要優(yōu)化教學(xué)的內(nèi)容、方法，著重提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)以及動(dòng)手操作能力。當(dāng)然，在具體的教學(xué)過(guò)程中，教師需要構(gòu)建一個(gè)和諧、開(kāi)放的課堂，在課堂中引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提升數(shù)學(xué)能力。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，將STEM教育理念融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)后，教師可以對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)一步豐富小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容和方法，凸顯小學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)以及動(dòng)手實(shí)踐的能力，為構(gòu)建高效的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂奠定基礎(chǔ)。

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