STEM 教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合路徑

☉鄭云芳

STEM 教育理念主要是將科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)這四個(gè)方面融為一體的新型教育理念，也是當(dāng)下小學(xué)數(shù)學(xué)課程改革的重要方向。新課改要求教師逐漸成為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的全能型人才，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)具備良好的教學(xué)觀念。在此背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要求教師應(yīng)當(dāng)將教學(xué)的重難點(diǎn)融入于STEM 教育理念之中，充分拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，發(fā)掘?qū)W生潛在的能力，最終高效完成課程教學(xué)目標(biāo)。

一、STEM 教育理念應(yīng)用意義

當(dāng)前，我國小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)存在著教學(xué)方法單一、學(xué)生被動(dòng)接受、課堂參與程度低、數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用不到位等問題，對(duì)實(shí)際教學(xué)效果產(chǎn)生很大影響。針對(duì)上述存在的問題，教師要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)他們的核心能力，并積極尋找一種行之有效的方法，推動(dòng)學(xué)生全面發(fā)展。隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，我國教育理念也在不斷革新。為了提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，讓學(xué)生主動(dòng)活躍參與課堂活動(dòng)，教師需要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)利于學(xué)生學(xué)習(xí)的良好課堂環(huán)境，以此滿足小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)需求。STEM教育理念的應(yīng)用能夠使得教學(xué)課堂更加多元化，通過將不同學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融合，既能夠有效拓寬學(xué)生的思維，也能夠使得小學(xué)數(shù)學(xué)教程更加滿足社會(huì)發(fā)展需求。隨著在當(dāng)下STEM 教育理念的廣泛應(yīng)用也能夠創(chuàng)新教學(xué)觀念，提高學(xué)生參與課堂的積極性。

在STEM 教育理念的發(fā)展背景之下，教師應(yīng)當(dāng)注重自身的引導(dǎo)作用以及組織作用，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)更加具體化，最終保證數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐的順利開展。STEM教育理念的應(yīng)用，能夠提高學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在課堂教學(xué)中，教師不應(yīng)將數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)目標(biāo)只定位在基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固和基礎(chǔ)技能的強(qiáng)化上，要善于將深度學(xué)習(xí)概念引入，分層設(shè)計(jì)，“諄諄善誘”，在“控量”的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)減負(fù)，激發(fā)學(xué)生探索數(shù)學(xué)學(xué)科世界、主動(dòng)自我建構(gòu)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的積極性和主動(dòng)性，從而促進(jìn)其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提高。在遵循學(xué)生中心、學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向和學(xué)校統(tǒng)籌規(guī)劃的原則之下，基礎(chǔ)教育教學(xué)改革之下“雙減”政策落地，倡導(dǎo)以人為本、學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。所以，教師應(yīng)突破桎梏，認(rèn)真研習(xí)、深度解析課程標(biāo)準(zhǔn)，從數(shù)學(xué)單元的銜接點(diǎn)、學(xué)生的興趣點(diǎn)出發(fā)，分析學(xué)生參與度、教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)達(dá)成度三者之間的關(guān)系，將教學(xué)設(shè)計(jì)和深度學(xué)習(xí)的關(guān)系厘清，讓學(xué)生自主建構(gòu)數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)在結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造性打造出以學(xué)生為主體、基于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平的優(yōu)質(zhì)課堂。［1］

二、STEM 教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合路徑

（一）創(chuàng)新教學(xué)模式

STEM 教育理念主要指的是在課本的基礎(chǔ)之上，根據(jù)課程內(nèi)容與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，設(shè)置更加多樣化的教學(xué)目標(biāo)，當(dāng)下教材作為小學(xué)數(shù)學(xué)課教學(xué)的重要基礎(chǔ)，在開展教學(xué)活動(dòng)之前，教師應(yīng)當(dāng)圍繞教材展開深入的研讀，充分把握教學(xué)的重點(diǎn)以及難點(diǎn)，將這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化并且運(yùn)用明確的語言教學(xué)，最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，將這些知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用到學(xué)生的實(shí)際生活之中，通過將STEM 教育理念與生活實(shí)際進(jìn)行融合，最終激發(fā)學(xué)生的興趣點(diǎn)，使得數(shù)學(xué)問題更加深化。在將STEM 教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)融合的過程中，應(yīng)當(dāng)從逐漸變化到更高層次的認(rèn)知問題的難度，也應(yīng)當(dāng)從淺入深。只有這樣，才能夠推動(dòng)學(xué)生思維發(fā)展。作為教師在提問設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)注重層次性，鼓勵(lì)學(xué)生通過努力解決問題，當(dāng)學(xué)生想出問題解決的方式并且認(rèn)為這一途徑是可行的，學(xué)生就會(huì)參與其中，過于簡(jiǎn)單或是過于困難的問題，都會(huì)使得學(xué)生喪失思考的積極性，降低對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。因此，作為教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況展開分層提問。例如，在三角關(guān)系課堂教學(xué)推進(jìn)的過程中，為了能夠順利導(dǎo)入新課內(nèi)容，在課堂結(jié)束之后應(yīng)當(dāng)安排相對(duì)應(yīng)的課后練習(xí)，而教師也可以用圖解進(jìn)行課堂內(nèi)容教學(xué)，幫助學(xué)生理解三角形，并運(yùn)用英語triangle 展開教學(xué)，與英語學(xué)科進(jìn)行融合，并向?qū)W生提出疑問：生活中有哪些triangle?也就是說，在課程學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生可以按照自身的認(rèn)知來記錄周圍圖像，并且對(duì)這些圖像展開深入分析。［2］然而問題是，在教學(xué)過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)一部分學(xué)生并沒有完成教師布置的任務(wù)，只有少部分學(xué)生高質(zhì)量完成。針對(duì)這一情況，教師應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生足夠的時(shí)間準(zhǔn)備，并且在課堂上展示所收集到的圖形形狀，最終保證實(shí)踐教學(xué)能夠順利開展。

（二）展開游戲教學(xué)

由于小學(xué)這一年齡階段的學(xué)生自我約束能力較差，而STEM教育理念的應(yīng)用，能夠改變當(dāng)下的教學(xué)現(xiàn)狀，教師可以根據(jù)學(xué)生的心理特征，設(shè)置豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)，最終充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，充分凸顯出STEM 教育理念的作用。小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)時(shí)間比較短，課程量不是很大，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的過程中沒有機(jī)會(huì)開展游戲互動(dòng)。［3］因此，教師就可以借助于多媒體輔助設(shè)備，對(duì)學(xué)生進(jìn)行游戲化教學(xué)。雖然在游戲的過程中，相對(duì)于傳統(tǒng)課堂來說互動(dòng)性減少，但是可以利用音效和光效來彌補(bǔ)，吸引學(xué)生注意力。例如，教師可以引入賽跑的游戲，讓學(xué)生選擇跑道，跑道上有針對(duì)性的速算題目，以此來訓(xùn)練學(xué)生速算準(zhǔn)確度。其次，教師也可以引入拼圖的游戲，結(jié)合給出的圖形邊長(zhǎng)數(shù)據(jù)，讓他們還原圖形，對(duì)圖案進(jìn)行拼合，這也能夠顯著增強(qiáng)學(xué)生的幾何思維能力。［4］此外，在游戲的過程中，教師需要注重引入有獎(jiǎng)互動(dòng)機(jī)制，這樣可以讓學(xué)生在游戲過程中感受到滿滿的成就感。由于游戲設(shè)備比較復(fù)雜，很多學(xué)生在開展游戲的過程中會(huì)容易被網(wǎng)絡(luò)誘惑，影響其注意力。那么，在使用設(shè)備進(jìn)行游戲化教學(xué)的過程中，教師需要引導(dǎo)家長(zhǎng)陪伴孩子，在一旁做好正確的引導(dǎo)，這樣才可以有效發(fā)揮積極作用。［5］

（三）生活化教學(xué)

STEM 教育理念注重如何將小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)知識(shí)更加貼近學(xué)生的日常生活，使得知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)更加形象更加具體，為了能夠?qū)TEM 教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行融合，教師應(yīng)當(dāng)選擇學(xué)生理解范圍內(nèi)的生活教學(xué)案例，最終使得知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用更加具備實(shí)用性，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。教師可以在教學(xué)的過程中運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)的方式，鼓勵(lì)學(xué)生能夠獨(dú)立自主完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容。例如，在學(xué)習(xí)《長(zhǎng)方體認(rèn)識(shí)》這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師就可以設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生制作長(zhǎng)方體，引導(dǎo)學(xué)生積極開動(dòng)腦筋，選擇合適的素材，如用牙膏包裝盒制作長(zhǎng)方體、用小棒搭建長(zhǎng)方體……在學(xué)生自己動(dòng)手制作的過程中，能夠有效培養(yǎng)他們的空間觀念，增強(qiáng)直觀體驗(yàn)。

在時(shí)代快速發(fā)展的背景下，教師通過創(chuàng)新教學(xué)形式能夠充分吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力。運(yùn)用生活教學(xué)主要是將抽象的數(shù)學(xué)問題采用生活中常見的物品進(jìn)行展現(xiàn)。通過這樣的方式能夠使得數(shù)學(xué)問題更加直觀更加形象化，而在這樣的教學(xué)環(huán)境之下，學(xué)生也能夠更有興趣地了解數(shù)學(xué)問題，最終解決數(shù)學(xué)問題。在教學(xué)的過程中，作為教師應(yīng)當(dāng)深入挖掘教材內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)。在多邊形面積這一節(jié)課教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)圍繞不同圖形的特點(diǎn)以及面積等知識(shí)展開歸納總結(jié)，通過運(yùn)用多媒體對(duì)不同的圖形進(jìn)行模擬，使學(xué)生更加深層次地思考問題。例如，教師可以為學(xué)生展示校園中的操場(chǎng)以及草坪，引導(dǎo)學(xué)生如何將不規(guī)則的圖形轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)圖形，并且運(yùn)用多媒體對(duì)這些不規(guī)則圖形的實(shí)際組合方式展開演示和分類說明。在教學(xué)的過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生圍繞這些不規(guī)則的圖形具備哪幾種組成方式展開探討，幫助學(xué)生深入了解圖形間的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)感知的重要性，最終使得圖形與幾何知識(shí)更加系統(tǒng)化。又例如，教師可以將學(xué)生帶出教室，讓學(xué)生在操場(chǎng)附近進(jìn)行打掃，并且將體育室的器材一并打掃。在此過程之中，教師也可以鼓勵(lì)學(xué)生圍繞課程教學(xué)理論闡述的定義來尋找生活中常見的直線以及射線，要求學(xué)生寫下對(duì)應(yīng)的物體名稱，并且說明判斷理由。在經(jīng)過探討之后，教師可以將學(xué)生的探究成果投放在黑板上，并且鼓勵(lì)學(xué)生說出這些體育室以及操場(chǎng)上的物體哪些屬于直線，哪些屬于線段，哪一些又屬于射線。一些學(xué)生會(huì)說操場(chǎng)上的單杠屬于線段，而樹苗則是射線，其他學(xué)生圍繞著這樣的論述方式進(jìn)行探討，最終結(jié)合學(xué)生的表現(xiàn)開展勞動(dòng)教育，在提高教學(xué)效率的同時(shí)，也能夠使得勞動(dòng)教育與數(shù)學(xué)學(xué)科兩者實(shí)現(xiàn)融合，最終推動(dòng)學(xué)生全面發(fā)展。

（四）滲透勞動(dòng)思想

在課程開展過程中，教師可以通過運(yùn)用多樣化的教學(xué)組織來滲透勞動(dòng)教育，通過開展一些學(xué)生喜聞樂見的教學(xué)活動(dòng)，例如結(jié)合生活組織開展互動(dòng)游戲，或是以小組為單位開展知識(shí)競(jìng)賽，通過將勞動(dòng)活動(dòng)與數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)進(jìn)行整合，最終確保教學(xué)效果。例如，在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與概率這一節(jié)課教學(xué)的過程中，教師可以保護(hù)環(huán)境作為主題引導(dǎo)學(xué)生開展社會(huì)調(diào)查活動(dòng)，開始之前，教師可以按照學(xué)生的學(xué)習(xí)水平以及興趣愛好、性格特征等元素進(jìn)行分組，使得學(xué)生能夠以小組為單位利用課外時(shí)間開展生活實(shí)踐調(diào)研。例如，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生統(tǒng)計(jì)家中每天塑料袋的使用情況，在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之后，運(yùn)用條形以及折線統(tǒng)計(jì)圖的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，再圍繞著統(tǒng)計(jì)圖展開分析，要求學(xué)生在課后利用多媒體查閱資料，了解塑料袋對(duì)于生態(tài)環(huán)境發(fā)展造成的危害，并進(jìn)一步思考如何將塑料袋進(jìn)行降解，如果不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)的重要性，那么未來地球?qū)⑷绾伟l(fā)展。通過運(yùn)用統(tǒng)計(jì)畫圖以及總結(jié)反思的教學(xué)流程，幫助學(xué)生逐步建立環(huán)境保護(hù)的觀念，而通過開展這一類的實(shí)踐活動(dòng)，不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生掌握有關(guān)統(tǒng)計(jì)的知識(shí)，同時(shí)也能夠深入了解如何制作統(tǒng)計(jì)圖，將勞動(dòng)教育與數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行融合，最終完成課程教學(xué)目標(biāo)。

（五）注重提問教學(xué)

通過將STEM 教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)兩者進(jìn)行融合并且組織教學(xué)活動(dòng)能夠提高教學(xué)效果。STEM 教育理念能夠?qū)⒁恍?fù)雜以及抽象的問題更加形象化，方便學(xué)生進(jìn)行理解，同時(shí)也能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生在數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中更加系統(tǒng)化，最終提高教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中，教師可以通過問題導(dǎo)學(xué)的方式展開引導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)，對(duì)所學(xué)的原理進(jìn)行復(fù)習(xí)，最終將數(shù)學(xué)思維轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)運(yùn)算，對(duì)知識(shí)點(diǎn)生成動(dòng)態(tài)化認(rèn)知。在小學(xué)這一階段數(shù)學(xué)知識(shí)往往十分簡(jiǎn)單，因此教師可以運(yùn)用問題導(dǎo)入、深入探究、教學(xué)總結(jié)這三個(gè)步驟，完成每一個(gè)環(huán)節(jié)相對(duì)應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，因此問題提問也應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行改變。在課堂導(dǎo)入的過程中通過問題創(chuàng)設(shè)能夠幫助學(xué)生深入教學(xué)情境之中，激發(fā)興趣。而在課堂教學(xué)展開問題設(shè)計(jì)是為了激發(fā)學(xué)生的探究欲望。在總結(jié)的過程中設(shè)計(jì)問題需要學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)展開進(jìn)一步的梳理。在三個(gè)階段教師采用的提問設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)有所差距，只有這樣才能夠進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)結(jié)果。例如，在教學(xué)“求比一個(gè)數(shù)少幾分之幾的較復(fù)雜分?jǐn)?shù)應(yīng)用題”時(shí)，教師就可以向?qū)W生提出問題：“在小學(xué)三年級(jí)二班一共有56 名學(xué)生，那么其中女生占多少？”通過這一問題學(xué)生會(huì)思考教師給出了什么樣的條件并且還缺少什么樣的信息。有一些學(xué)生會(huì)提出問題：“這個(gè)班女生一共多少名？男生占班級(jí)人數(shù)的幾分之幾？”借助這些問題，教師可以補(bǔ)足條件“女生占班級(jí)總?cè)藬?shù)的三分之一”，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題展開計(jì)算。通過設(shè)置問題并且加強(qiáng)教學(xué)引導(dǎo)，能夠幫助學(xué)生展開應(yīng)用題學(xué)習(xí)。

綜上所述，在小學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)推進(jìn)的背景之下，作為教師應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合STEM 教育理念的特點(diǎn)，使得小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容更加具備學(xué)科性，并且找到教學(xué)過程中存在的漏洞，不斷完善，不斷創(chuàng)新，最終制定更加科學(xué)化的教學(xué)方案。