基于STEM理念培養(yǎng)高中數(shù)學(xué)運(yùn)算能力

馮桂帥

摘 要：高中數(shù)學(xué)抽象性特點(diǎn)，在新課改要求下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)英語(yǔ)是最近，加快改革，立足學(xué)科特點(diǎn)，重視學(xué)科交叉融合，彌補(bǔ)傳統(tǒng)單一教學(xué)的不足。STEM理念即實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)與數(shù)學(xué)的融合，以達(dá)到提高數(shù)學(xué)教學(xué)效率的目的，將STEM理念應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中可構(gòu)建新的教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量，有利于提高學(xué)生運(yùn)算能力。對(duì)此，本文立足高中數(shù)學(xué)教學(xué)，探究基于STEM理念下提升學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的有效策略。

關(guān)鍵詞：STEM理念；高中數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)教學(xué)；運(yùn)算能力

STEM即科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)，江STEM理念應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)，可解決當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)面臨的難題，有效整合教學(xué)資源培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維，提高教學(xué)質(zhì)量。數(shù)學(xué)知識(shí)較為抽象，部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)效率較低，難以掌握相關(guān)知識(shí)，易產(chǎn)生畏難心理，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果較差。通過STEM理念的應(yīng)用，可有效培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維，通過技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生有效參與課堂互動(dòng)，從而提升學(xué)生運(yùn)算能力。

一、在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用STEM教學(xué)理念的必要性

傳統(tǒng)教學(xué)方式弊端明顯，通過機(jī)械單一的練習(xí)難以提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力，反而加劇學(xué)生的抗拒心理，影響學(xué)生學(xué)習(xí)效率，難以提升學(xué)生核心素養(yǎng)。 STEM教育理念的應(yīng)用可有效解決這一問題，從實(shí)際問題入手，重視學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的提升，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)，在學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)生架構(gòu)知識(shí)體系，從而達(dá)到提升學(xué)生運(yùn)算能力的效果。同時(shí)，STEM理念與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合，可促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，拓寬學(xué)生思路，助力學(xué)生思考探究，充分挖掘數(shù)學(xué)內(nèi)涵，將其與生活結(jié)合，解決真實(shí)情境問題，讓數(shù)學(xué)知識(shí)落到實(shí)處，讓數(shù)學(xué)教學(xué)回歸本質(zhì)，發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)科作用。由此可見，STEM理念的應(yīng)用十分必要，能提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率，通過多學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維，改變傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，提高數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。

二、基于STEM理念培養(yǎng)高中數(shù)學(xué)運(yùn)算能力提升策略

（一）把握STEM教學(xué)理念，激發(fā)自主探究興趣

要提升學(xué)生的運(yùn)算能力，就應(yīng)提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，通過STEM理念的應(yīng)用，有效創(chuàng)新教學(xué)方式，打破原有教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生探究興趣。數(shù)學(xué)知識(shí)抽象難懂，教師要改變策略，將復(fù)雜知識(shí)通俗化，將知識(shí)進(jìn)行整合，引導(dǎo)學(xué)生探究?jī)?nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維，有效降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度。同時(shí)，可開展小組學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，在交流合作中互相幫助，解決學(xué)習(xí)中的短板，在交流探究中獲得樂趣，技能提升學(xué)習(xí)能力，又可提高學(xué)習(xí)興趣。

以“三角函數(shù)”的學(xué)習(xí)為例，相關(guān)知識(shí)抽象難懂，學(xué)生需要耗費(fèi)大量精力進(jìn)行學(xué)習(xí)，在傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生多采用機(jī)械記憶方式進(jìn)行公式的背誦，學(xué)習(xí)效率較低，易產(chǎn)生排斥心理。要提升學(xué)生運(yùn)算能力，首先就應(yīng)從公式入手，學(xué)生需理解相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)涵，把握其中原理，在此基礎(chǔ)上理解公式，探究公式來(lái)源，從而對(duì)公式進(jìn)行記憶，最終提升運(yùn)算能力。三角函數(shù)公式復(fù)雜，且公式較多，記憶難度較高。通過STEM教學(xué)模式的應(yīng)用，將學(xué)生分為不同小組，學(xué)生組內(nèi)互相提問，探究公式原理，有助于學(xué)生加深對(duì)公式的印象，有效把握固定公式，在此基礎(chǔ)上將其應(yīng)用于習(xí)題練習(xí)中，最終提高解題效率，提升運(yùn)算能力。

（三）融入信息技術(shù)，提升課堂教學(xué)效率

STEM指科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)，因此，要應(yīng)用STEM理念，就可在數(shù)學(xué)教學(xué)中充分應(yīng)用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合，有效提高教學(xué)效率。技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新教學(xué)形式，激活教學(xué)氛圍，提高學(xué)生課堂參與度，增添課堂趣味，提高教學(xué)質(zhì)量，最終提升學(xué)生運(yùn)算能力。

以“等差數(shù)列的前n項(xiàng)和”內(nèi)容的教學(xué)為例，教師可隨意列舉一個(gè)等差數(shù)列，如：2、4、6、……n，讓學(xué)生進(jìn)行思考并進(jìn)行計(jì)算?；诖耍鄶?shù)學(xué)生通常會(huì)按照數(shù)字順序進(jìn)行計(jì)算，但缺乏數(shù)學(xué)思維，無(wú)法進(jìn)行靈活辨析，從而難以得出最終結(jié)果。因此，教師可結(jié)合信息技術(shù)手段，將題目展示與多媒體設(shè)備，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變思維，應(yīng)用“楊輝三角”方式解答相關(guān)問題，講解等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式講解，引導(dǎo)學(xué)生改變思維模式，有效掌握求和通項(xiàng)公式。通過這一方式，可采用直觀教學(xué)形式提高學(xué)生興趣，降低公式理解難度，幫助學(xué)生掌握相關(guān)公式，最終達(dá)到提升運(yùn)算能力目的。

（三）借鑒STEM評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)學(xué)生能力提升

從特點(diǎn)上看， STEM教學(xué)理念融合了多學(xué)科知識(shí)，其本質(zhì)上注重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，對(duì)提高學(xué)生綜合能力意義重大。因此，在教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，教師可創(chuàng)新教學(xué)理念，借鑒STEM教育發(fā)展評(píng)價(jià)工具，提高評(píng)價(jià)的科學(xué)性，立足多重視角，對(duì)學(xué)生進(jìn)行多元評(píng)價(jià)，基于課堂環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容等多項(xiàng)指標(biāo)給予學(xué)生最公平的考核，從而達(dá)到提升學(xué)生運(yùn)算能力效果。

以“平面向量應(yīng)用舉例”的教學(xué)為例，教師應(yīng)重視課堂評(píng)價(jià)工作，通過科學(xué)評(píng)價(jià)增強(qiáng)學(xué)生自信，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)，有效完善學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)體系。教師可發(fā)揮引導(dǎo)作用，帶領(lǐng)學(xué)生回顧“平面向量的基本知識(shí)、線性運(yùn)算”等知識(shí)點(diǎn)，并借助思維導(dǎo)圖，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維。為提高學(xué)生運(yùn)算能力，可采用“理論+習(xí)題”方式，要求學(xué)生進(jìn)行習(xí)題練習(xí)，鞏固相關(guān)知識(shí)。在這一過程中，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行考察，掌握學(xué)生的基本學(xué)習(xí)狀況，注重開展過程性評(píng)價(jià)。同時(shí)，可讓學(xué)生開展互評(píng)活動(dòng)，將學(xué)生分為不同小組，組內(nèi)互相幫助，通過題目自測(cè)方式進(jìn)行練習(xí)，組內(nèi)部學(xué)員互相監(jiān)督，檢測(cè)對(duì)方知識(shí)掌握程度。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上，在新課改要求下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)積極改革，創(chuàng)新教學(xué)理念，將STEM理念應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中，為數(shù)學(xué)教學(xué)助力，有效提升學(xué)生運(yùn)算能力?；?STEM理念的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生自主探究興趣、提升課堂教學(xué)效率、促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展，最終達(dá)到提升學(xué)生運(yùn)算能力效果，有效提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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課題項(xiàng)目：本文系2020年廣東省教育研究院教育研究課題《以STEM校本課程推進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)研究》（立項(xiàng)編號(hào)：GDJY–2020–S–b065）研究成果