STEAM教育在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實踐

歐啟東

【摘要】以人教版五年級上冊《位置》教學(xué)為例，小學(xué)數(shù)學(xué)教師通過設(shè)立多元學(xué)習(xí)目標(biāo)、創(chuàng)建現(xiàn)實性學(xué)習(xí)情境、預(yù)設(shè)探究性學(xué)習(xí)過程、采取建構(gòu)性教學(xué)策略、使用多元性教育評價，能將STEAM教育理念與數(shù)學(xué)教學(xué)實踐深度融合起來，從而培養(yǎng)學(xué)生全方位的認(rèn)知和能力，提升學(xué)生多學(xué)科綜合素養(yǎng)，為提高教育質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】STEAM教育;小學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)實踐

STEAM教育將Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Art（藝術(shù)）、Mathematics（數(shù)學(xué)）這五個學(xué)科融為一體，以學(xué)科整合的教學(xué)方式解決真實的問題，強(qiáng)調(diào)教育的互動性、創(chuàng)造性和開拓性，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和創(chuàng)造力。

數(shù)學(xué)是STEAM各領(lǐng)域的基礎(chǔ)。如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中融合STEAM教育理念？教師應(yīng)該從教學(xué)的目標(biāo)、情境、模式、策略和評價等角度進(jìn)行審慎考量?，F(xiàn)在以人教版數(shù)學(xué)五年級上冊的《位置》為例，談一談STEAM教育在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實踐。

一、設(shè)立多元性學(xué)習(xí)目標(biāo)

STEAM教育被通俗的稱為美國的素質(zhì)教育，著重培養(yǎng)學(xué)生探索學(xué)習(xí)、科學(xué)實踐、思考問題、溝通合作、創(chuàng)意革新等全方位的能力，它的跨學(xué)科整合教學(xué)的模式，從本質(zhì)上決定了學(xué)習(xí)目標(biāo)的多元性。數(shù)學(xué)教師在教學(xué)設(shè)計時，既需要考慮數(shù)學(xué)單學(xué)科知識和技能的傳授，也需要更全面地考慮跨學(xué)科內(nèi)涵和能力等素養(yǎng)的培養(yǎng)。

《位置》在《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》的相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)為：“了解確定物體位置的一些基本方法”，“在具體情境中，能在方格紙上用數(shù)對（限于正整數(shù)）表示位置，知道數(shù)對與方格紙上點(diǎn)的對應(yīng)”。結(jié)合STEAM教育的特點(diǎn)，將《位置》的跨學(xué)科學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定為：1.科學(xué)素養(yǎng)：①經(jīng)歷“在平面內(nèi)確定某個位置的方法”的思維過程（“要有兩個數(shù)”→“統(tǒng)一橫排與豎排的名稱”→“統(tǒng)一行、列的順序和方向”→“統(tǒng)一數(shù)對的表示方法” ）發(fā)展邏輯思維能力，樹立科學(xué)的態(tài)度。②初步了解地理學(xué)上的經(jīng)度和緯度，知道在地球上確定一個地點(diǎn)的方法。2.技術(shù)素養(yǎng)：在生活中搜集表示物體位置的方法，培養(yǎng)信息搜集能力。3.工程素養(yǎng)：小組成員能主動提出設(shè)想，能與人積極合作并互相幫助，增強(qiáng)合作意識。4.藝術(shù)素養(yǎng)：經(jīng)歷把具體情境中的物體抽象成點(diǎn)的過程，能使用方格紙設(shè)計并繪制簡單的圖案。5.數(shù)學(xué)素養(yǎng)： ①知識與技能：在具體的情境中初步理解數(shù)對的含義，會用數(shù)對表示具體情境中物體的位置。②過程與方法：經(jīng)歷用數(shù)對確定物體位置的過程，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)與數(shù)對的一一對應(yīng)關(guān)系，理解用數(shù)對確定位置的方法，體會到數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想，發(fā)展空間觀念。③情感、態(tài)度與價值觀：滲透數(shù)形結(jié)合的思想，體會數(shù)學(xué)在生活中的廣泛應(yīng)用。

二、創(chuàng)建現(xiàn)實性學(xué)習(xí)情境

學(xué)科知識來源于生活，應(yīng)用于生活，而如何解決生活中遇到的真實的問題呢？STEAM教育強(qiáng)調(diào)以整合多學(xué)科的教學(xué)方式解決現(xiàn)實的問題。基于此，教師要充分了解學(xué)情，包括學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律和原有的知識能力基礎(chǔ)，通過創(chuàng)建兒童喜聞樂見的真實情境，吸引學(xué)生注意，讓學(xué)生有了對學(xué)習(xí)的渴求，樂于獲得新的知識技能。STEAM教育下的小學(xué)數(shù)學(xué)情境的創(chuàng)建要以真實為基礎(chǔ)，既要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免枯燥無味，更要扣準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)的實施，避免華而不實。

《位置》教學(xué)時，筆者通過新聞圖片《汕頭海事局及時救助受傷外輪船員》引入，引發(fā)學(xué)生思考“在一望無際的大海上，救援人員怎么找到這艘油輪的呢……”，進(jìn)入引導(dǎo)那么“兩個簡單的數(shù)是如何確定位置呢？讓我們一起學(xué)習(xí)吧！” 選材方面在真實事件和貼合課時目標(biāo)的基礎(chǔ)上，滲透地理學(xué)方面的知識，采用學(xué)生們身處的城市所發(fā)生的一件普通的事作為素材來創(chuàng)設(shè)情境，拉近的不僅是地域的距離，也是學(xué)生對素材心理的距離，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生樂于學(xué)習(xí)的情感，同時也讓學(xué)生對“兩個數(shù)”可以“確定位置”有了初步的印象，為接下來繼續(xù)學(xué)習(xí)知識鋪墊基礎(chǔ)。

而在學(xué)生達(dá)成知識與技能目標(biāo)后，筆者和學(xué)生一起展示搜集到“用數(shù)對表示物體的位置”的生活例子——電影院里確定座位、飛機(jī)上確定座位、圍棋比賽解說棋子的位置、經(jīng)緯線等等，進(jìn)一步體會學(xué)科知識在真實生活情境中的廣泛應(yīng)用。

三、預(yù)設(shè)探究性學(xué)習(xí)過程

STEAM教育作為新世紀(jì)形成的教育理念，倡導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生通過進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)建構(gòu)新認(rèn)知。在探究性學(xué)習(xí)活動中，教師要“到位”但不能“越位”，教師應(yīng)改變告訴學(xué)生“怎么做”的傳統(tǒng)教學(xué)方式，要創(chuàng)設(shè)情境在情境中發(fā)現(xiàn)問題，多問“怎么辦”和“為什么”，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”， 尋求問題的解決方法，經(jīng)歷問題解決的全過程，突破“怎么辦”和“為什么”，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和思維能力。

教學(xué)《位置》一課時，教師要善于把“必須要有兩個數(shù)”→“必須統(tǒng)一橫排與豎排的名稱”→“必須統(tǒng)一行、列的順序和方向”→“必須統(tǒng)一數(shù)對的表示方法”轉(zhuǎn)換成“為什么要有兩個數(shù)”→“為什么要統(tǒng)一橫排與豎排的名稱”→“為什么要統(tǒng)一行、列的順序和方向”→“為什么要統(tǒng)一數(shù)對的表示方法”。四個“必須”轉(zhuǎn)換成四個“為什么”，使學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題→研究問題→解決問題的研究全過程，讓學(xué)生的思維真正的參與到教學(xué)活動中來，從而發(fā)展思維能力，提升思維品質(zhì)，提高解決實際問題的能力。

四、采取建構(gòu)性教學(xué)策略

建構(gòu)主義理論認(rèn)為學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生建構(gòu)新認(rèn)知是對原認(rèn)知結(jié)構(gòu)重塑和同化的過程。這個過程是漫長的，它存在于學(xué)習(xí)的全過程;這個過程同時也是曲折的，在建構(gòu)新認(rèn)知時，出現(xiàn)原有知識經(jīng)驗與新學(xué)知識經(jīng)驗的“不平衡”，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中是不斷“平衡——不平衡——新的平衡”的循環(huán)過程。批判性建構(gòu)是STEAM教育的特征，學(xué)生以原認(rèn)知為基礎(chǔ)，通過延展、質(zhì)疑、修正、驗證，建構(gòu)新認(rèn)知。

在日常生活中根據(jù)需要按一定順序排列是學(xué)生本節(jié)課課前已有的經(jīng)驗。但是用數(shù)對表示位置，學(xué)生還是第一次接觸，教學(xué)時教師要讓學(xué)生在具體情境中認(rèn)識行、列的含義，知道確定第幾列、第幾行的規(guī)則及規(guī)則產(chǎn)生的意義，經(jīng)歷由語言描述實際情境中物體的位置抽象成用數(shù)對表示具體情境中物體位置的過程，從而建構(gòu)新認(rèn)知，獲得新發(fā)展。其中，用數(shù)對表示位置需要統(tǒng)一表示方法是本節(jié)課的關(guān)鍵點(diǎn)，教師可以讓學(xué)生分組設(shè)計表示物體位置的方案，對方案進(jìn)行質(zhì)疑→修改完善→再質(zhì)疑→再修改完善……，在質(zhì)疑中不斷地修改完善方案，直至師生形成一致意見——用數(shù)對表示位置需要統(tǒng)一表示方法。

五、使用多元性教育評價

STEAM教育的目標(biāo)多元性決定了評價多元性。評價時應(yīng)注意：1.多角度（學(xué)生自評、小組成員互評、教師評），2.全過程（學(xué)習(xí)前、學(xué)習(xí)中、學(xué)習(xí)后）、3.綜合性（科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、藝術(shù)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)）。根據(jù)實際情況，教師可以著重某一方面對學(xué)生進(jìn)行評價。教師一般在學(xué)習(xí)一開始便向?qū)W生介紹評價量規(guī)，并讓學(xué)生提出看法。評價量規(guī)在學(xué)習(xí)活動過程中用來檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，在學(xué)習(xí)結(jié)束時也用它來對學(xué)生進(jìn)行評分。同時，評價量規(guī)與其他評價工具使用，引導(dǎo)學(xué)生通過評價量規(guī)的要求，反思自己的學(xué)習(xí)過程和設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)，使評價量規(guī)中的較高層次的要求內(nèi)化成對學(xué)生自己的學(xué)習(xí)指引和學(xué)習(xí)目標(biāo)。

下表是我擬定的《位置》學(xué)習(xí)過程的評價量規(guī)：

總之，小學(xué)數(shù)學(xué)教師通過設(shè)立多元性學(xué)習(xí)目標(biāo)、創(chuàng)建現(xiàn)實性學(xué)習(xí)情境、預(yù)設(shè)探究性學(xué)習(xí)過程、采取建構(gòu)性教學(xué)策略、使用多元性教育評價，能將STEAM教育理念與數(shù)學(xué)教學(xué)實踐深度融合起來，從而培養(yǎng)學(xué)生全方位的認(rèn)知和能力，提升學(xué)生多學(xué)科的綜合素養(yǎng)，為提高教育質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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