STEAM教育理念下高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)設(shè)計(jì)

聶蕾

摘? 要 命題是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，也是高中階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。STEAM教育理念目前在國外發(fā)展得如火如荼，我國也在不斷地探索，它符合新時(shí)代人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。將STEAM教育理念融入高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)中，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于命題的理解，通過多方面知識(shí)的聯(lián)結(jié)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞 STEAM教育理念;高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)命題;教學(xué)設(shè)計(jì);核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）07-0078-04

0 前言

數(shù)學(xué)命題主要包括法則、公式、定理、公理等內(nèi)容，數(shù)學(xué)命題教學(xué)是高中階段數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)課程中命題教學(xué)占據(jù)大部分內(nèi)容，在整個(gè)教學(xué)過程中具有舉足輕重的作用。同時(shí)，數(shù)學(xué)命題包含豐富的數(shù)學(xué)思想方法，是發(fā)展學(xué)生思維的重要內(nèi)容。因此，數(shù)學(xué)命題的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生來說是十分重要的。但在日常教學(xué)中，許多教師對(duì)于命題部分的教學(xué)還采用講解—接受的教學(xué)模式，被動(dòng)的教學(xué)過程使得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下，對(duì)于命題只是靠背誦來記憶，很難將命題運(yùn)用到具體數(shù)學(xué)情境中。STEAM教育是一種跨學(xué)科的綜合教育，它將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)融合在一起，可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的綜合應(yīng)用。將STEAM教育理念應(yīng)用到數(shù)學(xué)命題教學(xué)中，不僅能夠提高學(xué)生對(duì)命題學(xué)習(xí)的興趣，還可以將抽象的命題直觀化地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，促進(jìn)學(xué)生的理解。

本文從總體上描述了數(shù)學(xué)命題教學(xué)的重要性和目前教學(xué)的弊端，并展示了STEAM教育理念融入后的優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行收集和分析，分別對(duì)STEAM教育和數(shù)學(xué)命題的概念和現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)，而且對(duì)STEAM教育理念融入高中命題教學(xué)的必要性進(jìn)行分析，對(duì)研究和教學(xué)設(shè)計(jì)所用到的理論進(jìn)行分析和總結(jié)，為STEAM教育理念應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用流程，并展示一套完整的教學(xué)設(shè)計(jì)，提出相關(guān)建議，希望能夠?yàn)閮?yōu)化STEAM教育理念的應(yīng)用和數(shù)學(xué)命題教學(xué)提供幫助。

1 相關(guān)研究綜述

相關(guān)概念界定

1）STEAM教育。STEAM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Tech-

nology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Mathe-

matics）五者首字母的縮寫。STEAM教育是一種多學(xué)科融合的跨學(xué)科教育，以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)造性的綜合人才。STEAM教育融合多門學(xué)科，提倡讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，從過程中學(xué)習(xí)多學(xué)科知識(shí)的教學(xué)理念更注重學(xué)習(xí)的過程而不是結(jié)果[1]。這與目前命題教學(xué)注重背誦記憶而忽視命題來源相反，能更好地讓學(xué)生理解命題的來龍去脈，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到數(shù)學(xué)情境中。

2）數(shù)學(xué)命題。數(shù)學(xué)命題包括法則、公式、定理、公理等內(nèi)容，人們通常認(rèn)為數(shù)學(xué)命題是能夠進(jìn)行真假判斷的陳述句。對(duì)于數(shù)學(xué)命題的討論，可以分為內(nèi)涵、分類、學(xué)習(xí)方式三個(gè)方面，不同學(xué)者具有不同的觀點(diǎn)。葉立軍[2]認(rèn)為，命題是根據(jù)概念或由簡(jiǎn)單命題復(fù)合而成的表達(dá)判斷的語句，但又復(fù)雜于一般概念。房元霞等人[3]認(rèn)為，數(shù)學(xué)命題由概念組合而成，反映了數(shù)學(xué)概念之間的關(guān)系。亞里士多德[4]在《工具論》中將命題分為簡(jiǎn)單命題和復(fù)合命題兩類，但是在后面章節(jié)中并沒有對(duì)復(fù)合命題進(jìn)行詳細(xì)展開，只是將簡(jiǎn)單命題分為真、假命題。葉立軍[2]將數(shù)學(xué)命題分為真命題和假命題。通過對(duì)多篇文獻(xiàn)的分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)專家認(rèn)為，命題的學(xué)習(xí)方式包括上位、下位和并列三種。在對(duì)數(shù)學(xué)命題分析的基礎(chǔ)上，喻平[5]認(rèn)為，數(shù)學(xué)命題教學(xué)設(shè)計(jì)包括發(fā)生型模式、結(jié)果型模式、問題解決型模式三種模式。何小亞等人[6]認(rèn)為，數(shù)學(xué)命題的教學(xué)設(shè)計(jì)包括由例子到原理和由原理到例子兩種模式。

研究現(xiàn)狀

1）STEAM教育現(xiàn)狀。在科技高度發(fā)展的今天，各國對(duì)創(chuàng)新型和綜合型人才的需求越來越迫切，于是STEAM教育理念應(yīng)運(yùn)而生。STEAM教育的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：STS→

STEM→STEAM[7]。STS是由科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)組成的。美國在19世紀(jì)60年代起就開始研究，日本、英國等國家也相繼展開研究，而隨著跨學(xué)科研究的不斷深入，STEM和STEAM

慢慢發(fā)展起來。STEM教育是美國為了應(yīng)對(duì)國家競(jìng)爭(zhēng)力落后、戰(zhàn)略型人才不足而提出的新型教育理念。1986年，美國國家科學(xué)委員會(huì)發(fā)表的《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告被認(rèn)為是STEM教育的開端[8]。經(jīng)過教育家的不斷研究，2006年，弗吉尼亞理工大學(xué)的G.Yakman將人文藝術(shù)添加到STEM中，形成STEAM教育理念。2018年在西雅圖舉行了以STEAM為主題的教育會(huì)議，會(huì)上深入探討了有關(guān)STEAM教育的內(nèi)容。

在我國，STEAM教育也在逐步發(fā)展并取得初步成效。我國2016年發(fā)布的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出探索跨學(xué)科的教學(xué)方式，并且要求未來五年開展STEAM教育模式。李剛等人[9]提出無論是在中國還是其他國家，STEAM教育理念的研究重點(diǎn)與難點(diǎn)都在藝術(shù)（Art）的融入。北京師范大學(xué)出版社出版了我國第一套融入STEAM教育理念的教材，為我國STEAM教育理念的深化作出巨大貢獻(xiàn)?？梢娢覈壳耙苍诩泳o步伐，促進(jìn)STEAM教育理念在我國教育體系中生根發(fā)芽。

2）高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)現(xiàn)狀。數(shù)學(xué)命題在高中階段屬于重點(diǎn)內(nèi)容，命題學(xué)習(xí)貫穿高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)全過程，定理、公理、公式等都是數(shù)學(xué)命題，因此，數(shù)學(xué)命題教學(xué)顯得尤為重要。戴永[10]提出，命題教學(xué)可以從宏觀和微觀兩個(gè)方面開展。李祎等人[11]提出，高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)應(yīng)該注重情境的創(chuàng)設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在教學(xué)過程中要注意讓學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)命題，提升學(xué)習(xí)興趣。在證明命題的過程中，教師只起到引導(dǎo)作用，讓學(xué)生自己探索過程，掌握對(duì)各個(gè)命題的運(yùn)用并注意學(xué)后反思。高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)目前存在以下幾個(gè)問題。

①在命題教學(xué)時(shí)，對(duì)于公理、定理等都是教師直接給出或者死記課本知識(shí)，學(xué)生不理解這些命題是怎么來的，也不會(huì)靈活地運(yùn)用，只知道按照教師要求進(jìn)行記憶。數(shù)學(xué)命題學(xué)習(xí)不應(yīng)該只依靠記憶，應(yīng)該讓學(xué)生清楚地理解命題的來龍去脈。

②在講解命題的證明時(shí)，教師只是將過程和內(nèi)容按照答案一股腦地給學(xué)生灌輸，并沒有向?qū)W生展示解題過程中體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想方法，也沒有給予學(xué)生時(shí)間進(jìn)行自主探索，忽視了學(xué)生的主體性。

③缺乏完整的評(píng)價(jià)體系來判斷學(xué)生是否熟練掌握所學(xué)知識(shí)。在高中教學(xué)中，由于課程任務(wù)緊，對(duì)于命題的課后鞏固，教師只是布置一些習(xí)題讓學(xué)生練習(xí)，并沒有設(shè)計(jì)完整的評(píng)價(jià)體系，對(duì)學(xué)生是否熟練掌握沒有確定的判斷。

STEAM教育理念融入高中命題教學(xué)的必要性分析

1）提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)知識(shí)靈活掌握。STEAM教育理念主張跨學(xué)科教學(xué)，一改之前枯燥的教學(xué)方式。命題課在以往的教學(xué)中是記憶為主，進(jìn)行公式或者定理的套用，學(xué)生不理解其中蘊(yùn)含的意思，對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣也就日益降低。通過STEAM教育理念的融入，教師帶領(lǐng)學(xué)生通過情境或項(xiàng)目理解知識(shí)的來源和應(yīng)用，增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)科的吸引力，進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。在STEAM教育理念的指導(dǎo)下，數(shù)學(xué)與其他四門學(xué)科相互交融，知識(shí)之間相互聯(lián)結(jié)，促使學(xué)生靈活地運(yùn)用知識(shí)去解決相關(guān)問題。

2）培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，塑造高素質(zhì)綜合人才。高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)中提出要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，通過高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠獲得未來生活所必需的“四基”和“四能”，成為具有創(chuàng)新能力的綜合人才。STEAM教育理念則是通過跨學(xué)科的教學(xué)，融合多門學(xué)科知識(shí)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)或者生活過程中可以對(duì)知識(shí)靈活運(yùn)用，從而培養(yǎng)學(xué)生成為綜合型人才。

3）增加學(xué)科之間聯(lián)結(jié)，提升學(xué)生創(chuàng)新能力。高中數(shù)學(xué)命題包含多門學(xué)科的知識(shí)，通過STEAM教育理念的融入，學(xué)生可以正確理解命題的意義，將命題知識(shí)應(yīng)用到多種學(xué)科中，增強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)結(jié)。同時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以充分發(fā)揮主動(dòng)性，按照自己的思路創(chuàng)新性地去思考和解決問題，提升創(chuàng)新能力。

理論基礎(chǔ)

1）建構(gòu)主義理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論可以追溯到行為主義理論，皮亞杰和布魯納的研究推動(dòng)了建構(gòu)主義的發(fā)展。建構(gòu)主義認(rèn)為，人們所處的世界是一個(gè)客觀的存在，如何去理解和解釋世界是由個(gè)人所決定的。它認(rèn)為學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)有意義構(gòu)建的過程，是學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上自主學(xué)習(xí)而更新框架的過程。

2）情境認(rèn)知理論。情境認(rèn)知理論與建構(gòu)主義幾乎是同時(shí)出現(xiàn)的，情境認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是在一定的情境中發(fā)生的，學(xué)生只有在情境中才可以體會(huì)到知識(shí)的真實(shí)內(nèi)涵。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)不能只一味地接收間接知識(shí)，而是應(yīng)該主動(dòng)參與知識(shí)的獲取過程，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。情境認(rèn)知理論主張學(xué)習(xí)是基于情境的，而且情境對(duì)于學(xué)生來說是較為復(fù)雜的，所以需要學(xué)生之間相互協(xié)作完成。

2 STEAM教育理念下高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)設(shè)計(jì)與建議

STEAM教育理念下高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)流程

1）創(chuàng)設(shè)情境。基于STEAM教育理念，教師應(yīng)該為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)適合教學(xué)內(nèi)容的情境，良好的情境可以使學(xué)生全身心地投入到學(xué)習(xí)中。根據(jù)STEAM教育理念，創(chuàng)設(shè)的情境應(yīng)該符合實(shí)際生活，從生活中抽象出具體的情境，才能使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。而且從現(xiàn)實(shí)生活中抽象出來的情境具有不確定性，比一般情境更能鍛煉學(xué)生的能力，符合STEAM教育理念的培養(yǎng)目標(biāo)。

2）明確任務(wù)。根據(jù)已經(jīng)創(chuàng)設(shè)的情境和本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，分析學(xué)生無法自主發(fā)現(xiàn)的問題和知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生去理解問題，確定本節(jié)課的任務(wù)和目標(biāo)，并以小組為單位，經(jīng)過合作探究，確定本組要解決的問題和將要完成的任務(wù)。教師只把握大方向，不對(duì)學(xué)生進(jìn)行具體要求，讓學(xué)生自主地去設(shè)計(jì)任務(wù)和執(zhí)行計(jì)劃，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性。

3）實(shí)踐研究。小組確定好研究目標(biāo)和任務(wù)后，就可以制訂自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，根據(jù)計(jì)劃開展研究。在這一過程中，教師要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，保證學(xué)生實(shí)施方向的正確性。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，將問題進(jìn)行記錄，小組之間進(jìn)行相互交流，交換意見。教師不給予評(píng)價(jià)，讓各小組盡情交流，發(fā)現(xiàn)更多的問題，保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)造性。

4）設(shè)計(jì)解決。小組之間進(jìn)行交流并互換意見之后，根據(jù)總結(jié)的問題進(jìn)行組內(nèi)交流，設(shè)計(jì)解決方案進(jìn)行問題解決。在解決時(shí)不限制只應(yīng)用數(shù)學(xué)方面的知識(shí)，可以將多方面的知識(shí)進(jìn)行聯(lián)結(jié)，綜合運(yùn)用去解決問題。STEAM教育理念就是提倡學(xué)科之間的聯(lián)結(jié)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用。

5）交流評(píng)價(jià)。在問題解決之后，教師組織學(xué)生進(jìn)行問題、解決方法以及答案的交流，通過組間互評(píng)、師生互評(píng)等方式對(duì)小組的探究結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于出現(xiàn)錯(cuò)誤的小組，教師可以進(jìn)行正面引導(dǎo)，鼓勵(lì)他們?cè)谡n后或者空余時(shí)間再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最終引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)，完成課程任務(wù)。

STEAM教育理念下高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)案例設(shè)計(jì)? 根據(jù)STEAM教育理念的特點(diǎn)、要求，以及對(duì)STEAM教育理念應(yīng)用流程的設(shè)計(jì)與分析，以高中數(shù)學(xué)人教版B版必修四“平面與平面垂直的判定定理”為例，創(chuàng)設(shè)“蓋房子”的教學(xué)情境進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生在探究?jī)善矫娲怪迸卸ǘɡ砘A(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)其中所蘊(yùn)含的物理和建筑、技術(shù)、藝術(shù)知識(shí)。

1）學(xué)習(xí)者情況分析。

①學(xué)生特點(diǎn)分析。平面與平面垂直的判定是在高二學(xué)習(xí)的，學(xué)生心理發(fā)展已經(jīng)成熟，思維水平已到達(dá)成人水平，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)和學(xué)校生活，已經(jīng)具有一定的知識(shí)儲(chǔ)備和生活經(jīng)驗(yàn)，而且處于此年齡段的學(xué)生比較喜歡具有探索性、挑戰(zhàn)性的問題和活動(dòng)，所以可以根據(jù)學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和所處年齡特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)情境時(shí)。而且高二相對(duì)于其他兩個(gè)年級(jí)來說任務(wù)輕，可以開展此次教學(xué)。

②學(xué)生知識(shí)水平分析：學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了直線與平面的平行及垂直的判定和兩平面平行的判定，已經(jīng)有了相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備。“蓋房子”這一主題在學(xué)生成長(zhǎng)過程中經(jīng)常出現(xiàn)，從幼時(shí)的搭積木開始，他們就已經(jīng)接觸。而且在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已經(jīng)在高一物理中學(xué)習(xí)過力學(xué)知識(shí)。對(duì)于學(xué)生來說，本節(jié)課的學(xué)習(xí)難度適中。

2）學(xué)習(xí)內(nèi)容分析。本文以“蓋房子”為例，主要是研究墻面之間的關(guān)系，包括怎樣搭建房子才能更牢固，此時(shí)墻面之間具有怎樣的關(guān)系，怎樣設(shè)計(jì)才能準(zhǔn)確地得到這種關(guān)系。學(xué)生具有基本的生活經(jīng)驗(yàn)以及物理基礎(chǔ)知識(shí)，很容易得出墻面之間的關(guān)系，從而探究怎樣才能使墻面滿足這種關(guān)系，最終得出結(jié)論，這就是本節(jié)課的重點(diǎn)。以建造房子更穩(wěn)固為情境讓學(xué)生展開思考，體會(huì)不同知識(shí)和學(xué)科之間的聯(lián)系，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。

3）學(xué)習(xí)目標(biāo)分析?！吧w房子”的教學(xué)情境旨在讓學(xué)生通過運(yùn)用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)將多門知識(shí)聯(lián)系起來，體驗(yàn)知識(shí)的魅力以及數(shù)學(xué)在日常生活中所發(fā)揮的作用，鍛煉學(xué)生跨學(xué)科解決問題的能力和創(chuàng)造創(chuàng)新能力。表1是本節(jié)課所體現(xiàn)出來的具體目標(biāo)。

4）教學(xué)過程。

【創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知】

①教師活動(dòng)。在課程開始前讓學(xué)生觀看房屋建造的視頻，向?qū)W生展示房間內(nèi)的圖片（圖1），觀看完后給學(xué)生五分鐘的時(shí)間觀察自己所在的教室，然后提出問題：

問題1：通過觀察，同學(xué)們可以總結(jié)一下一間房間是由哪幾部分組成的？

問題2：根據(jù)對(duì)圖片和實(shí)際物體的觀察，你發(fā)現(xiàn)墻與地面、墻與墻以及墻與天花板之間有什么關(guān)系？

問題3：如果你是設(shè)計(jì)師，可以設(shè)計(jì)出更漂亮的房間

嗎？根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)一下。

②學(xué)生活動(dòng)。學(xué)生認(rèn)真地觀察，每個(gè)人都發(fā)表自己的意見，小組之間進(jìn)行交流探討。

答1：一間房包括地面、四面墻壁和一個(gè)天花板。

答2：墻與地面、墻與墻、墻與天花板都相互垂直，地面和天花板之間相互平行。

答3：每位學(xué)生都在紙上畫出自己想要設(shè)計(jì)的草圖。

③設(shè)計(jì)意圖。通過與實(shí)際生活的聯(lián)系激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。通過一連串的問題引發(fā)學(xué)生思考，全身心投入到課堂中。讓學(xué)生自己進(jìn)行設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生美感。

【明確任務(wù)】

①教師活動(dòng)。各小組將自己的設(shè)計(jì)和想法進(jìn)行展示。

問題4：你設(shè)計(jì)的房間穩(wěn)固嗎？怎樣設(shè)計(jì)房間的墻壁才足夠穩(wěn)定？

確定本節(jié)課研究任務(wù)：

任務(wù)1：判斷是否是墻面與地面垂直時(shí)，房間才最穩(wěn)固？

任務(wù)2：怎樣才能保證構(gòu)建的墻面一定垂直于地面？

②學(xué)生活動(dòng)。小組派代表展示本小組設(shè)計(jì)的方案，并對(duì)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行講解。

答4：只有在墻壁垂直于地面時(shí)建構(gòu)的房間才最穩(wěn)固。

③設(shè)計(jì)意圖。通過向?qū)W生提出疑問，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的探索精神。同時(shí)確定任務(wù)，方便下一步開展實(shí)驗(yàn)。

【實(shí)踐探究】

①教師活動(dòng)。根據(jù)上一環(huán)節(jié)確定的任務(wù)，學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行實(shí)踐探究，可以隨時(shí)觀察教室構(gòu)造，也可以利用手中的道具模擬墻面和地面。要求學(xué)生在探究過程中做好記錄。

問題5：為什么墻面與地面垂直時(shí)最穩(wěn)固？

問題6：我們已經(jīng)知道墻壁與地面垂直時(shí)最穩(wěn)固，那怎樣搭建才能保證墻面與地面垂直？小組進(jìn)行討論。

②學(xué)生活動(dòng)。小組進(jìn)行合作探究，觀察教室構(gòu)造，利用道具進(jìn)行模擬。

答5：根據(jù)物理知識(shí)，若不垂直于地面，墻面就會(huì)因?yàn)榱Φ淖饔枚l(fā)生傾斜（圖2），時(shí)間長(zhǎng)了墻壁就會(huì)坍塌。

答6：小組進(jìn)行討論，制訂自己的計(jì)劃。

③設(shè)計(jì)意圖。學(xué)生通過實(shí)地考察和動(dòng)手操作，發(fā)現(xiàn)二者之間的關(guān)系，運(yùn)用物理知識(shí)解決問題，建立學(xué)科間聯(lián)系。

【設(shè)計(jì)解決】

①教師活動(dòng)。教師播放墻壁建造時(shí)的視頻，告知學(xué)生要仔細(xì)地觀察。

問題7：建筑工人在搭建墻壁前第一件事做了什么？

問題8：再次觀看視頻，觀察這幾根柱子有什么樣的特點(diǎn)？跟地面有什么關(guān)系？

問題9：這樣進(jìn)行搭建真的可以保證所搭建的墻壁與地面垂直嗎？運(yùn)用手中的模型進(jìn)行搭建設(shè)計(jì)解決。

問題10：通過上述，你發(fā)現(xiàn)了什么？

大家通過分析已經(jīng)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)平面相互垂直的判定定理。出示例題，進(jìn)行鞏固。

1.已知直線m、n與平面α、β

①若m∥α，n∥α，則m∥n;

②若m∥α，n⊥α，則n⊥m;

③若m⊥α，m∥β，則α⊥β。

其中真命題的個(gè)數(shù)是（）

A.0? ? B.1? ? C.2? ? D.3

2.如圖3所示，已知△ABC中∠ACB=90°，SA⊥面ABC，AD⊥SC，求證：AD⊥面SBC。

3.如圖4所示，正方體ABCD-A1B1C1D1，求證：平面ACC1A1⊥平面A1BD。

②學(xué)生活動(dòng)。學(xué)生觀看視頻，進(jìn)行記錄。

答7：在搭建墻壁前，建筑工人先搭好框架，有四根豎立的柱子。

答8：這幾根柱子是垂直于地面的，因?yàn)榕c房子地面的長(zhǎng)和寬分別垂直，可以看作平面（地面）的垂線。

答9：經(jīng)過學(xué)生反復(fù)操作，發(fā)現(xiàn)無論模型平面1怎樣繞搭建好的柱子A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，平面1始終垂直于地面。

答10：如果一個(gè)平面經(jīng)過另一個(gè)平面的一條垂線，則這兩個(gè)平面垂直。

③設(shè)計(jì)意圖。學(xué)生通過觀察與動(dòng)手操作發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)理解，通過練習(xí)題鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

【交流評(píng)價(jià)】

經(jīng)過上述過程，每個(gè)小組都有自己的收獲，教師可以邀請(qǐng)各小組派出成員進(jìn)行展示。課程結(jié)束前要對(duì)學(xué)生本節(jié)課的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以采用生生評(píng)價(jià)、師生評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)等多種方式。評(píng)價(jià)要兼顧小組探究時(shí)每位成員的參與程度、小組回答問題的創(chuàng)新度、鞏固練習(xí)的正確性等。

3 總結(jié)與反思

數(shù)學(xué)命題在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中是一個(gè)重點(diǎn)，也是學(xué)生理解的難點(diǎn)，而教師在講授命題課時(shí)一般都不會(huì)將這些定理、公式等的來龍去脈告訴學(xué)生以促進(jìn)學(xué)生理解，而是讓學(xué)生死記硬背，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)。將STEAM教育理念融入命題教學(xué)中，可以極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)命題的理解和掌握。本文將STEAM教育理念代入高中數(shù)學(xué)命題教學(xué)中，提出適合命題教學(xué)的教學(xué)流程，并在一案例中進(jìn)行運(yùn)用，希望可以為優(yōu)化命題教學(xué)提供幫助。本文的不足之處是只有理論論述，由于時(shí)間和空間問題而無法投入實(shí)踐，無法判斷設(shè)計(jì)流程的實(shí)用性。在今后條件得到改善后，可以探索將本文設(shè)計(jì)流程應(yīng)用到具體教學(xué)中，發(fā)揮積極作用。■

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