STEM教育理念下的中職數(shù)學(xué)教學(xué)

江蘇省通州中等專業(yè)學(xué)校 陳小峰

中職教育是職業(yè)教育非常重要的組成部分。中職教育的目的是為一線生產(chǎn)服務(wù)培養(yǎng)高素質(zhì)的勞動(dòng)技能型人才，是我國科教興國戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。數(shù)學(xué)是當(dāng)前信息化時(shí)代很多專業(yè)技能的基礎(chǔ)。然而，國內(nèi)很多中職學(xué)校數(shù)學(xué)課堂教學(xué)重視數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授，忽視數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中的運(yùn)用。加上數(shù)學(xué)本身存在繁多的定理、公式，中職學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱等因素，使得中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)存在諸多問題。如何提高中職數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效果，讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成數(shù)學(xué)思維，懂得學(xué)以致用是中職數(shù)學(xué)教師非常關(guān)注的問題。STEM是國外的職業(yè)教育理念，國外優(yōu)質(zhì)的職業(yè)教育成果也充分證明了STEM教育理念在職業(yè)教育、培養(yǎng)高素質(zhì)的勞動(dòng)技能人才中具有諸多優(yōu)勢，值得我國中職教育工作者研究、學(xué)習(xí)和借鑒。

一、STEM教育理念概述

（一）概念

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的總和簡寫。STEM教育理念要求將這四門學(xué)科進(jìn)行深入融合，打破傳統(tǒng)教育學(xué)科之間的壁壘，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐操作能力為教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生最終成為實(shí)用型的高素質(zhì)技能型人才的教育觀念。STEM教育理念最初由美國在1986年提出，其在美國職業(yè)教育改革中起到了重要的作用，有效地提升了勞動(dòng)者素質(zhì)，增強(qiáng)國家競爭力。2008年后，STEM教育理念才引起世界各國的關(guān)注，很多國家借鑒STEM教育理念，希望對(duì)本國的職業(yè)教育進(jìn)行改革。在我國，STEM教育理念作為一種教學(xué)策略，也引起了很多教育工作者的關(guān)注。STEM教育理念的內(nèi)容涵蓋很廣，其貫穿教學(xué)實(shí)施的整個(gè)過程，從學(xué)科的發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，延伸到教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)評(píng)價(jià)等多方面內(nèi)容，其教學(xué)目標(biāo)是在轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)以致用，最終促成學(xué)生技術(shù)能力的整體提升。

（二）優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，將STEM教育理念貫徹到學(xué)科教育之中，可以為學(xué)生整合各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而提升教學(xué)效果。其主要從五個(gè)方面起作用，一是能活躍課堂氛圍，變革教學(xué)模式，讓封閉的課堂走向了開放，增強(qiáng)了課堂教學(xué)的靈活性；二是注重知識(shí)的融合、整合，有力地提高了學(xué)生的知識(shí)遷移能力；三是改變了傳統(tǒng)的封閉式學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生走向了合作學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和課堂學(xué)習(xí)效率；四是TEM教育理念讓課堂教學(xué)更加具有趣味性，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓其從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、實(shí)踐能力，提高學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力；五是STEM教育理念將知識(shí)傳授深化到知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，更注重引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決問題，為學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

二、STEM教育理念融入中職數(shù)學(xué)教學(xué)的意義

（一）中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

目前中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)存在的問題具有普遍性。一是學(xué)生學(xué)習(xí)效果差。由于普高的大量分流，中職學(xué)生的基礎(chǔ)比較薄弱，加之?dāng)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難，學(xué)生的目標(biāo)多為了一技之長，數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)課，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，使得中職數(shù)學(xué)課堂整體教學(xué)效果不高。二是中職數(shù)學(xué)課堂主流教學(xué)模式依然比較傳統(tǒng)，只注重知識(shí)的單向傳授，忽視學(xué)生的主體地位，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性很差。三是中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)更偏向理論，與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系較少，學(xué)生無法將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活之中，無法獲得學(xué)習(xí)的成就感，因此，越來越多的中職數(shù)學(xué)教師開始積極嘗試新的教學(xué)方法來豐富課堂教學(xué)，期望端正學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度，提高數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)效果。

（二）STEM教育理念融入中職數(shù)學(xué)教學(xué)的意義

1.增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

相對(duì)其他文化課程，數(shù)學(xué)本身顯得枯燥，且理解困難。學(xué)生如果對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)缺乏積極性，則很難將注意力集中在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之中。將STEM教育理念融入中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，打破了學(xué)科之間的壁壘。教師為了讓學(xué)生開闊眼界，會(huì)設(shè)計(jì)豐富的緊密聯(lián)系生活實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生除了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)以外，還可了解到與數(shù)學(xué)有關(guān)的其他知識(shí)和技能，讓學(xué)生覺得數(shù)學(xué)課堂豐富有趣。

2.提升中職數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量

將STEM教育理念貫徹到中職數(shù)學(xué)教學(xué)，需要從課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)實(shí)施以及課后評(píng)價(jià)等所有環(huán)節(jié)入手，結(jié)合學(xué)生的基本情況進(jìn)行科學(xué)化、專業(yè)化的設(shè)計(jì)。這使中職數(shù)學(xué)能圍繞數(shù)學(xué)的核心目標(biāo)，通過創(chuàng)設(shè)與專業(yè)相關(guān)的情境來整合學(xué)科知識(shí)，使學(xué)生在數(shù)學(xué)與生活、專業(yè)相聯(lián)系的環(huán)境中建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，有助于他們?cè)趯?shí)踐中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)。這樣能極大地提高學(xué)生的數(shù)學(xué)成績，培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力，實(shí)現(xiàn)中職數(shù)學(xué)教育的基本目標(biāo)。

3.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和能力

學(xué)生具備數(shù)學(xué)思維和能力，才能將課堂的理論知識(shí)，運(yùn)用于工作和生活的實(shí)踐。因此，STEM教育理念正好符合中職教育“學(xué)以致用，服務(wù)專業(yè)”的目標(biāo)。我國中職數(shù)學(xué)課主要服務(wù)于專業(yè)課的學(xué)習(xí)，為學(xué)生就業(yè)打下基礎(chǔ)。STEM教育理念要求數(shù)學(xué)課堂除了要教會(huì)學(xué)生基本的數(shù)學(xué)知識(shí)外，還要確保學(xué)生具有運(yùn)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和能力。STEM教育理念下的數(shù)學(xué)課堂，注重實(shí)際問題的解決，以學(xué)生為中心發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，幫助學(xué)生養(yǎng)成用數(shù)學(xué)方法來解決實(shí)際問題的思維模式。

三、STEM教育理念下中職數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐策略

（一）充分進(jìn)行教學(xué)準(zhǔn)備

1.深入了解學(xué)生的情況

將STEM教育理念融入中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，首先要對(duì)學(xué)生的基本情況有所了解。教師對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握情況和技能水平有清晰的了解，才能結(jié)合學(xué)生的實(shí)際，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生興趣點(diǎn)和實(shí)際情況的教學(xué)內(nèi)容，讓他們將已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)與目標(biāo)知識(shí)聯(lián)系起來。當(dāng)前，信息技術(shù)十分發(fā)展，尤其是智慧教育平臺(tái)的興起，教師可以充分利用平臺(tái)大數(shù)據(jù)分析功能，為數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和安排提供更科學(xué)的依據(jù)。

2.結(jié)合學(xué)生專業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

在了解了學(xué)生的基本情況之后，要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)、層次，安排出符合學(xué)生專業(yè)要求、學(xué)習(xí)規(guī)律和興趣特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)要遵循以下規(guī)則。一是跨學(xué)科。STEAM教育理念本身就是要打破學(xué)科之間的壁壘，對(duì)中職學(xué)生來說，數(shù)學(xué)學(xué)科中的很多知識(shí)都與自身的專業(yè)相關(guān)，可以將學(xué)生的專業(yè)進(jìn)度與數(shù)字知識(shí)點(diǎn)結(jié)合。二是實(shí)踐性。要在教學(xué)凸顯STEAM教育理念的實(shí)踐性，以此提高學(xué)生的實(shí)踐能力，讓學(xué)生能運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)問題。三是協(xié)作性。中職教育的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。因此，數(shù)學(xué)課堂要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中互相配合，在協(xié)作過程中養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)。

（二）優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂實(shí)踐

1.開展小組合作，注重STEM理念的協(xié)作性

在STEM教育理念下，中職數(shù)學(xué)教師需要讓學(xué)習(xí)變成合作性學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。數(shù)學(xué)教師在開展課堂教學(xué)時(shí)，可以根據(jù)數(shù)學(xué)本身的任務(wù)目標(biāo)或者學(xué)生專業(yè)進(jìn)度，將數(shù)學(xué)課堂設(shè)置成小組合作探索，促進(jìn)學(xué)生通過共同配合，去解決問題。在這一過程中，學(xué)生不僅能掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，還能在相互交流中鞏固知識(shí)。需要注意的是，分組學(xué)習(xí)需要準(zhǔn)確掌握學(xué)生學(xué)情。只有準(zhǔn)確了解了學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，才能進(jìn)行科學(xué)合理的分組，在保證各個(gè)小組之間學(xué)習(xí)水平整體平衡的基礎(chǔ)上，確保組內(nèi)成員能取長補(bǔ)短，相互學(xué)習(xí)。以余弦定理應(yīng)用為例，該定理在航海專業(yè)中經(jīng)常會(huì)用到，教師就可以設(shè)置出不同的航海問題，讓學(xué)生分組測量自己的航線。學(xué)生通過合作解決問題，又能真正將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到具體實(shí)踐之中。

2.積極創(chuàng)設(shè)生活情景，數(shù)學(xué)教學(xué)生活化

數(shù)學(xué)是很多學(xué)科的基礎(chǔ)，其知識(shí)與生活的聯(lián)系密切。教師要結(jié)合STEM教育理念，積極創(chuàng)設(shè)生活情景，將中職數(shù)學(xué)教學(xué)融入生活化的內(nèi)容或因素，讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。例如，在學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師可以借助當(dāng)前生活中的熱點(diǎn)問題，以小組為單位向?qū)W生發(fā)布數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)任務(wù)。讓學(xué)生從自身就十分關(guān)注的熱點(diǎn)中，利用數(shù)學(xué)知識(shí)去了解熱點(diǎn)問題的關(guān)鍵，最終將統(tǒng)計(jì)結(jié)果繪制成圖。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果中找到問題的根源所在，甚至解決問題，不僅能讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)課程的樂趣，還能敦促學(xué)生互相幫助，培養(yǎng)合作精神。

3.與專業(yè)相結(jié)合，體現(xiàn)STEM理念的協(xié)作性

STEM教育理念最為突出的優(yōu)勢是跨學(xué)科學(xué)習(xí)，教師借助科學(xué)、工程和技術(shù)等學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科數(shù)學(xué)教學(xué)。在STEM教育理念的干預(yù)下，中職數(shù)學(xué)教學(xué)要注意引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到專業(yè)領(lǐng)域。教師可以借助技術(shù)手段，在數(shù)學(xué)課堂中增添專業(yè)元素。例如，在學(xué)習(xí)直角三角形的應(yīng)用這部分內(nèi)容時(shí)，教師可以在教學(xué)前了解學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)進(jìn)度，然后結(jié)合專業(yè)中需要用到這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，有針對(duì)性地安排教學(xué)內(nèi)容。通過對(duì)三角形相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的講解，讓學(xué)生切實(shí)感受到數(shù)學(xué)知識(shí)與自身專業(yè)之間的緊密聯(lián)系，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)用三角形知識(shí)解決專業(yè)中的問題。

4.積極利用技術(shù)手段，豐富數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式

當(dāng)前信息技術(shù)手段能從知識(shí)的各個(gè)角度、層面分解、細(xì)化數(shù)學(xué)知識(shí)，從而讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)從何而來，又如何真正將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到具體實(shí)踐之中。此外，技術(shù)手段還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探究欲望，從而讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)，形成數(shù)學(xué)的思維。將這些手段運(yùn)用到中職數(shù)學(xué)教學(xué)中，能將數(shù)學(xué)內(nèi)容化抽象為具體，化復(fù)雜為簡單，幫助學(xué)生深入地理解知識(shí)的本質(zhì)，從而達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。例如，通過視頻模擬幾何、函數(shù)在專業(yè)應(yīng)用中的變化過程，讓數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)理論知識(shí)相結(jié)合，使得教師的講解更加細(xì)致深入直觀；或者借助當(dāng)前的智慧教育平臺(tái)，創(chuàng)設(shè)情境，開發(fā)專業(yè)互動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)，讓學(xué)生通過參與搶答、競賽等模式，解決專業(yè)知識(shí)，鞏固數(shù)學(xué)知識(shí)；或者利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，針對(duì)性地對(duì)學(xué)生某個(gè)與數(shù)學(xué)相關(guān)的專業(yè)問題進(jìn)行精準(zhǔn)化、分層式輔導(dǎo)?？偠灾新殧?shù)學(xué)教師要積極嘗試多種教學(xué)模式和方法，促進(jìn)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)朝著多元化、豐富化發(fā)展，將學(xué)生熟悉的專業(yè)作為學(xué)習(xí)背景，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在需求，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

（三）科學(xué)進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)數(shù)學(xué)課堂非常重要的內(nèi)容。中職教育的目標(biāo)是培養(yǎng)技能型人才，所以教師不能將學(xué)習(xí)完成情況作為評(píng)價(jià)學(xué)生的唯一標(biāo)準(zhǔn)。而在STEM教育理念下的數(shù)學(xué)課堂，更加注重學(xué)生的學(xué)以致用，因此其數(shù)學(xué)課堂評(píng)價(jià)模式應(yīng)該更加多元化、多角度化和全面化。要深入反思，數(shù)學(xué)課堂是否激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，是否促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)模式的改變，是否鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力，是否培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，是否在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維等，只有這些方面達(dá)到了，才能真正稱為符合STEM教育理念的數(shù)學(xué)課堂。因此，課堂評(píng)價(jià)還應(yīng)注意評(píng)價(jià)主體的多元化，多方位、多角度地對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。科學(xué)準(zhǔn)確地進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，才能全方位地幫助教師提升教學(xué)質(zhì)量。

四、結(jié)語

總而言之，STEM教育理念要求中職數(shù)學(xué)課堂建立起數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)之間的緊密聯(lián)系，其要求用豐富的教學(xué)方法，新穎的教學(xué)模式，來激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性，以提升學(xué)生解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維，真正為國家培養(yǎng)出學(xué)以致用、懂得團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的高素質(zhì)技能型人才。