STEM教育理念為教學(xué)提供新思路

◇倪彩萍（甘肅：民樂(lè)縣文化產(chǎn)業(yè)園區(qū)小學(xué)）

在義務(wù)教育階段，數(shù)學(xué)是重點(diǎn)學(xué)科，對(duì)于提升學(xué)生智力、開(kāi)發(fā)想象力均有重要作用。小學(xué)數(shù)學(xué)與學(xué)生的日常生活關(guān)系緊密，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，可以解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，這樣的基本目標(biāo)與STEM教育理念相符，這也為STEM教學(xué)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合提供有力支持。

一、STEM教育與小學(xué)數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)性

STEM教育理念，從四個(gè)方面為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供了突破口，有助于培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)基本素養(yǎng)。S指的是科學(xué)，科學(xué)是一門(mén)深入探索性的學(xué)問(wèn)，需要學(xué)生積極參與探索自然界的奧妙，在探索學(xué)習(xí)的過(guò)程中，可以促進(jìn)數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)的吸收；T指的是技術(shù)手段，隨著國(guó)家科技水平的提高，教師就可以運(yùn)用信息技術(shù)手段輔助教學(xué)，了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等；E本意指的是工程，在教學(xué)領(lǐng)域，可以簡(jiǎn)單理解為設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)發(fā)新的教學(xué)形式；M是數(shù)學(xué)學(xué)科。

以上述四個(gè)方面的融合，促進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)的提升，是本文分析的關(guān)鍵點(diǎn)。需要注意的是，以上四個(gè)方面的融合并不是自然而然結(jié)合的，需要教師創(chuàng)新教學(xué)模式，不斷改進(jìn)和完善數(shù)學(xué)課程教學(xué)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)以及數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)?；谶@一目標(biāo)，教師應(yīng)從多方面努力。

首先，數(shù)學(xué)本身就是一門(mén)抽象難懂的學(xué)科，需要?jiǎng)佑么罅康哪X力活動(dòng)。在教學(xué)中，面對(duì)難以理解的知識(shí)時(shí)，可以采用推導(dǎo)的方法進(jìn)行探究，學(xué)生之間的交流合作，是解決難題的最佳途徑。進(jìn)而言之，這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程并不僅僅是為了解決難題，更重要的是，學(xué)生的思維習(xí)慣和智力發(fā)展在這樣的過(guò)程中得到了提升。

其次，STEM教育中的四個(gè)方面并不是割裂的，而是融合統(tǒng)一的，是隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的要求而產(chǎn)生的。因?yàn)槿瞬皇菃我话l(fā)展的個(gè)體，每個(gè)人的能力都是多元化，不應(yīng)被局限于某一個(gè)方面。小學(xué)數(shù)學(xué)作為義務(wù)教育階段的基本學(xué)科，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)工作生活的思維習(xí)慣和方式有著重要影響，STEM教育理念的融合，能為實(shí)現(xiàn)多元化的教學(xué)目標(biāo)提供保障。

二、STEM教育與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)融合的價(jià)值

學(xué)生在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，僅憑教師的講解并不能真正理解知識(shí)點(diǎn)，數(shù)學(xué)是一門(mén)抽象的學(xué)科，對(duì)學(xué)生的智力水平、認(rèn)知能力、邏輯思維能力等都有一定的要求，而這些要求的實(shí)現(xiàn)，僅僅通過(guò)數(shù)學(xué)這一門(mén)單獨(dú)的學(xué)科是不夠的。在以往的教學(xué)模式中，教師和學(xué)生更加關(guān)注成績(jī)，而忽略了學(xué)生在課堂中的表現(xiàn)，學(xué)生的思考過(guò)程和思維能力的培養(yǎng)也不被重視。隨著新課標(biāo)對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提出了更高的要求，STEM教學(xué)理念走進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂，對(duì)實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)要求提供了支撐，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和基本學(xué)習(xí)素養(yǎng)的提高都有一定的幫助。

三、STEM教育與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合

（一）“S”與小學(xué)數(shù)學(xué)

科學(xué)與教學(xué)領(lǐng)域有著不可分割的關(guān)系，對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)尤其重要，同時(shí)，數(shù)學(xué)也為科學(xué)研究提供了方法，無(wú)論是哪一門(mén)學(xué)科，都需要數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。可以說(shuō)，數(shù)學(xué)和科學(xué)是有機(jī)統(tǒng)一的整體。在小學(xué)階段，數(shù)學(xué)和科學(xué)并沒(méi)有直接聯(lián)系，盡管科學(xué)只是以理念的方式存在，但是在數(shù)學(xué)課堂中融入科學(xué)內(nèi)容，能夠讓教學(xué)形式更加多元化，教學(xué)內(nèi)容更為豐富，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中也可以收獲更多的知識(shí)，讓課堂變得更為精彩有趣，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

例如，在學(xué)習(xí)計(jì)算面積一課時(shí)，各個(gè)不同單位的換算成為許多小學(xué)生的難點(diǎn)之一，因?yàn)檫@樣的知識(shí)更加抽象，沒(méi)有具體的事物為學(xué)生提供參照，不利于構(gòu)建學(xué)生的邏輯思維能力。如果將科學(xué)知識(shí)融入數(shù)學(xué)課堂，如將中國(guó)地圖進(jìn)行展示，對(duì)地圖上不同板塊的面積進(jìn)行換算，畫(huà)面呈現(xiàn)的直觀性，可以更加容易地解決單位換算晦澀難懂的問(wèn)題。學(xué)生掌握了理論性的知識(shí)后，就可以舉一反三地用到其他題目中，提高小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的效率。這種具體直觀的教學(xué)方式，不僅對(duì)學(xué)生理解數(shù)學(xué)理論知識(shí)有幫助，也可以加深學(xué)生對(duì)日常事物的理解，提高學(xué)生的理解能力。學(xué)生的理解能力提高了，對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)也是一個(gè)有力的保障。

例如，在教學(xué)《統(tǒng)計(jì)》一課時(shí)，如果讓學(xué)生將數(shù)學(xué)融入生活，如讓學(xué)生自己調(diào)查統(tǒng)計(jì)班級(jí)同學(xué)的家庭成員情況或者每個(gè)同學(xué)的生日月份、星座等，不但有利于學(xué)生從書(shū)本走向生活，也更加有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。因此，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師融入科學(xué)、直觀的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)科學(xué)和數(shù)學(xué)的有機(jī)融合，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的理解能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）“T”與小學(xué)數(shù)學(xué)

21世紀(jì)，人類進(jìn)入了信息化時(shí)代，信息技術(shù)對(duì)教學(xué)的影響越來(lái)越大。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以融入相關(guān)技術(shù)，更好地進(jìn)行備課與教學(xué)，分析學(xué)生的學(xué)情，把握學(xué)生課后作業(yè)完成情況等。因此，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)有著密不可分的關(guān)系。但信息技術(shù)的運(yùn)用也對(duì)教師和學(xué)生提出了一定的要求。從教師角度來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)要求教師不斷學(xué)習(xí)，掌握一定的技巧方法，將相關(guān)技術(shù)融入課堂教學(xué)。

例如，在教學(xué)《三角形內(nèi)角和》一課時(shí)，如果教師可以使用信息技術(shù)手段，從班級(jí)互動(dòng)大屏中找到相關(guān)選項(xiàng)，調(diào)整三角形內(nèi)角的不同度數(shù)，從而更加直觀地呈現(xiàn)三角形內(nèi)角之和等于180°的知識(shí)點(diǎn)。這樣的教學(xué)內(nèi)容，僅僅通過(guò)教師單一的板書(shū)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因此，教師要不斷探索現(xiàn)代信息技術(shù)知識(shí)，真正將信息技術(shù)引入課堂。從學(xué)生角度來(lái)說(shuō)，學(xué)生要提高自己的自主學(xué)習(xí)能力。信息技術(shù)為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了便利，學(xué)生的學(xué)習(xí)不再局限于學(xué)校課堂，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)刻刻地學(xué)習(xí)。從數(shù)學(xué)這門(mén)學(xué)科來(lái)說(shuō)，由于其比較抽象，只靠學(xué)校課堂中的講解，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到讓學(xué)生熟練掌握的程度，但是如果合理運(yùn)用技術(shù)手段，學(xué)生可以自主進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，如同樣是學(xué)習(xí)《三角形內(nèi)角和》一課，學(xué)生在家里也可以進(jìn)行三角形內(nèi)角和的不同變換，運(yùn)用課堂中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行計(jì)算。運(yùn)用這樣的方法，教學(xué)內(nèi)容更加直觀清晰，能有效提高學(xué)生的思維能力，促進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的高效發(fā)展。

（三）“E”與小學(xué)數(shù)學(xué)

工程與技術(shù)有一定的關(guān)聯(lián)，在數(shù)學(xué)這門(mén)學(xué)科中也具有重要影響。從廣義上說(shuō)，無(wú)論是哪一項(xiàng)工程，都需要數(shù)學(xué)知識(shí)的融入，如在建造橋梁時(shí)，需要一定的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定性的計(jì)算。反過(guò)來(lái)，數(shù)學(xué)教學(xué)也可以適當(dāng)?shù)厝谌牍こ绦缘膬?nèi)容，讓學(xué)生切身體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)在生活實(shí)際中的運(yùn)用。例如，在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)知識(shí)教學(xué)時(shí)，僅僅通過(guò)教師的講解，并不能夠?qū)W(xué)生的興趣激發(fā)出來(lái)，而如果讓學(xué)生去統(tǒng)計(jì)班級(jí)同學(xué)在某一次測(cè)試中的表現(xiàn)，學(xué)生就會(huì)自主地計(jì)算班級(jí)平均成績(jī)、成績(jī)排序、成績(jī)分布、自己在班級(jí)中的水平等。學(xué)生通過(guò)在生活實(shí)踐中運(yùn)用，能夠更加牢固地掌握課堂知識(shí)。這樣的教學(xué)方法，是引導(dǎo)學(xué)生自主提出問(wèn)題，并自主解決問(wèn)題，讓學(xué)生從數(shù)學(xué)課堂走進(jìn)生活，聯(lián)系生活解決數(shù)學(xué)難題。因此，工程與數(shù)學(xué)是密不可分、相互促進(jìn)的，在數(shù)學(xué)課堂中適當(dāng)引入工程的輔助，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)的質(zhì)量與效率。

在STEM教育理念與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的實(shí)踐中，科學(xué)、技術(shù)、工程等都是圍繞數(shù)學(xué)展開(kāi)的，如果沒(méi)有數(shù)學(xué)作為支撐，即使運(yùn)用再多的科學(xué)技術(shù)手段，也無(wú)法將科學(xué)知識(shí)傳輸給學(xué)習(xí)者。因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該把握數(shù)學(xué)學(xué)科最基本的特點(diǎn)，以數(shù)學(xué)知識(shí)為側(cè)重點(diǎn)，詳細(xì)講解數(shù)學(xué)問(wèn)題，因?yàn)檫@是解決其他一切難題的基礎(chǔ)，科學(xué)技術(shù)和工程僅僅是提升教學(xué)效果的輔助手段。因此，數(shù)學(xué)教學(xué)離不開(kāi)教師的講解，在講解過(guò)程中可以結(jié)合科學(xué)技術(shù)知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生理解，但是數(shù)學(xué)學(xué)科本身才是重點(diǎn)，如果忽略數(shù)學(xué)本身的價(jià)值，將會(huì)脫離小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的初衷。

四、STEM教育理念為數(shù)學(xué)教學(xué)提供新思路

（一）豐富教學(xué)形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性

想要真正實(shí)現(xiàn)STEM教學(xué)理念在數(shù)學(xué)運(yùn)用中的價(jià)值，就必須使課堂教學(xué)形式豐富多彩，讓學(xué)生能夠在生動(dòng)的教學(xué)情境中學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。例如，在“圓的半徑與直徑”這一部分內(nèi)容教學(xué)時(shí)，教師可以運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段，在互動(dòng)大屏中畫(huà)幾個(gè)不同大小的圓，讓學(xué)生借助小組合作的方式，計(jì)算不同圓的直徑與半徑，然后以分組合作的方式進(jìn)行講解，讓每一個(gè)學(xué)生都參與其中，發(fā)揮自己的價(jià)值，找到存在感。在教學(xué)“辨認(rèn)東西南北方向”這部分內(nèi)容時(shí)，教師可以讓學(xué)生走出課堂，尋找方向，也可以運(yùn)用走迷宮的方式，讓學(xué)生用語(yǔ)言進(jìn)行描述，通過(guò)游戲比賽，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生能夠在課堂中享受學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)。

（二）學(xué)科融合數(shù)學(xué)教學(xué)

社會(huì)朝著多元化的方向發(fā)展，在這樣的大背景下，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)也提出了更高要求，學(xué)科與學(xué)科之間不再是單獨(dú)割裂的關(guān)系，而是相互促進(jìn)協(xié)調(diào)發(fā)展的。

比如，科學(xué)學(xué)科也是小學(xué)階段必須接觸的科目之一，在科學(xué)課堂中，不可避免地會(huì)涉及數(shù)學(xué)知識(shí)，在課堂教學(xué)中，教師可以根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)選擇教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)科學(xué)和數(shù)學(xué)的協(xié)同發(fā)展。而數(shù)學(xué)課堂作為更重要的學(xué)科之一，可以有機(jī)融入相關(guān)科學(xué)知識(shí)，讓數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容更加豐富多彩，學(xué)生也更愿意參與其中。如果數(shù)學(xué)僅僅作為獨(dú)立的學(xué)科出現(xiàn)在小學(xué)課堂，不符合時(shí)代發(fā)展的要求，也不利于學(xué)生多元化的發(fā)展。

總而言之，STEM教育理念對(duì)教師的教學(xué)提出了更高的要求，也為教師提供了更多的教學(xué)方法和教學(xué)新思路。首先，STEM教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)緊密，無(wú)論是科學(xué)、技術(shù)還是工程都對(duì)數(shù)學(xué)有一定的影響，與數(shù)學(xué)并不是割裂的，而是融合統(tǒng)一的。具體而言，科學(xué)與數(shù)學(xué)有機(jī)融合，能提高學(xué)生的理解能力，讓學(xué)生從書(shū)本走向生活。技術(shù)為教學(xué)提供手段，對(duì)教師的備課與教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)與理解都有一定價(jià)值。工程與數(shù)學(xué)是相輔相成的，工程離不開(kāi)數(shù)學(xué)的精良計(jì)算，數(shù)學(xué)也需要通過(guò)具體工程項(xiàng)目得以證實(shí)，這對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，具有一定的啟發(fā)性。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以最大化地豐富教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)展多學(xué)科融合教學(xué)，真正促進(jìn)學(xué)生朝著知識(shí)多元化的方向發(fā)展。