基于STEM教育理念的數學教學策略探究

趙天浴

摘要：數學能促進學生的思維發(fā)展，提升學生的創(chuàng)造能力，對學生學習其他學科知識有很大的幫助。在數學教學活動中，教師不僅要教給學生數學知識，還要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，促進學生全面發(fā)展。而應用STEM教育理念開展教學活動，能讓課堂教學的質量更高，讓學生的學習更加高效。文章結合教學實踐，對基于STEM教育理念的數學教學策略進行探究。

關鍵詞：STEM教育理念；小學數學；教學策略；教學質量；核心素養(yǎng)

中圖分類號：G623.5文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2023）24-0105-04

在組織教學過程中，教師要關注學生的能力培養(yǎng)，提升學生的學習素養(yǎng)。數學與其他學科相比更為抽象，教師需要從學生的角度出發(fā)，聯系學生的日常生活進行教學。小學階段的數學內容和學生的生活有一定的聯系，可讓學生學習數學知識，解決問題。從當前的教學來看，教師受傳統(tǒng)觀念的影響比較深，常常以自身為主體開展教學活動，導致學生對學習內容不感興趣，影響教學質量。融入STEM理念，能激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生解決問題的能力，有效提高教學質量。本文結合教學實踐，對基于STEM教育理念的數學教學策略進行探究。

一、STEM教育理念概述

1.STEM教育概念

STEM教育融合多學科教育內容，是一種跨學科教育理念，對學生的學習有重要的幫助；是一種全新的教學形式，在教學中重點關注學生的學習過程，而不是重點關注學習結果[1]。STEM教育理念倡導提升學生的核心素養(yǎng)，讓學生綜合應用所學知識。利用STEM教育理念推動教學改革，是教學發(fā)展的必然要求。

2.STEM教育理念與數學的聯系

STEM教育理念對學生數學學習有重要的幫助，能充分挖掘學生的思維潛能。S指的就是科學，要應用知識去探索世界，在探索的過程中提高學生的主動性。T指的是技術，在教學中要利用多種技術對學生進行學習上的幫助。E指的是工程，在教學中可以結合工程知識進行課程開發(fā)和設計。M指的是數學，也就是學生學習的主題。從數學學習的角度來分析，學生要對未知的事物進行發(fā)現和探索，從問題出發(fā)進行探究，在相互交流溝通中找到解決問題的方法，在這一過程中了解知識的形成過程，培養(yǎng)思維能力和學習習慣。綜合應用多學科知識進行學習是STEM教育理念的特點，其適合在數學教學中應用。

二、影響STEM教育理念應用的因素及應對措施

1.教師因素

一些數學教師在應用STEM教育理念時，會照搬其他教師的方法，不懂得進行創(chuàng)新，結合本班級的實際情況組織教學。由于各個班級的情況不同，生搬硬套很難達到預期的效果，一些教師對STEM教育理念認知不夠全面，理解不夠深刻，在教學中主動性不強。由此可見，教師的專業(yè)能力和思維能力對STEM教育理念的應用具有重要影響。在教學中，教師只有把握好相關因素，在教學實踐中不斷探索，才能更好地融入STEM教育理念。第一，培養(yǎng)教師的敬業(yè)精神。教師的敬業(yè)精神是推動教學研究的動力。熱愛教育事業(yè)是一個教師最基本的從業(yè)標準，對教學研究工作有重要的影響。教師只有熱愛教育事業(yè)，愿意投入自己的全部精力，才能更好地推動教學發(fā)展。教師要做到愛崗敬業(yè)，不僅要給學生講解知識，還要不斷學習，提升自己的專業(yè)能力。第二，提升教師的專業(yè)水平。教師的專業(yè)水平是教學研究的基礎，只有具備較高的專業(yè)水平，才能更好地開展教學活動。因此，教師除了要掌握教學的基本知識外，還需要研究其他的相關知識，深入研究教育理論。第三，發(fā)展教師的思維能力。教師的思維能力是教學研究的需要，只有具備較強的思維能力，才能在教學實踐中勇于探索，不斷開辟新的教學路徑，靈活應對所遇到的各種問題。

2.學生因素

第一，學生缺乏學習動機。學生只有具備較強的學習動機，才能主動學習知識。教師要綜合應用多種教學方式激發(fā)學生學習動機，讓學生對學習充滿興趣。第二，學生學習意識薄弱。在組織教學時，教師要喚醒學生的主體意識，給學生提供更多的自主學習空間，活躍學生思維。在課堂上，教師要有意識地創(chuàng)造競爭氛圍，通過合理的教學設計來激發(fā)學生的學習主動性，發(fā)掘學生的潛能，讓學生感受到學習的樂趣。第三，學生創(chuàng)新意識和解決問題意識不強。在教學中，教師要創(chuàng)設多樣化的學習活動，為學生提供更多的探索機會，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和解決問題意識。

三、STEM教育理念在數學教學中的應用意義

1.能使抽象的知識內容直觀化

教師在教學中融入STEM教育理念，能使抽象的知識內容直觀化，易于學生理解和接受。學生在學習過程中已經具備了一定的能力，但是由于他們的年齡比較小，在學習時缺乏足夠的經驗，邏輯思維能力不強。教師在數學教學中融入STEM教育理念，能使抽象的數學知識具象化，提升學生學習熱情，讓學生在熱情的驅動下主動學習知識。

2.能建立系統(tǒng)化的知識框架

學生學習到的內容如果比較零散，沒有系統(tǒng)性，就會學了后面的，忘了前面的，還會出現知識混亂的情況，難以正確應用。在課堂上，教師要關注學生的知識框架構建，讓學生在學習時有意識建立屬于自己的框架。應用STEM教育理念開展教學活動，能對知識進行融合，提升學生的學習積極性，幫助學生建立完善的知識體系。

3.能使學生掌握學習的規(guī)律

教師應用STEM教育理念組織教學，能充分尊重學生的主體性，激勵學生自主探索，讓學生在學習過程中更好地掌握數學學習規(guī)律。在教學過程中，教師要先講解基本的概念和原理，然后創(chuàng)設相應的教學情境引導學生進行理解，從而讓學生掌握學習規(guī)律，做到舉一反三。

四、STEM教育理念在數學教學中的應用策略

1.激發(fā)學生學習興趣

學生好奇心比較強，教師在教學中只有提高學生的學習興趣，才能達到更好的效果。因此，在講解教學內容時，教師要結合學情，創(chuàng)設教學情境激發(fā)學生學習興趣，讓學生主動參與到課堂學習中來。教師要融入STEM教育理念，對課堂教學進行創(chuàng)新，科學合理地設計教學流程，使數學教學與其他學科相聯系，發(fā)揮多學科融合的優(yōu)勢，提高學生的學習效率[2]。例如，在講解“多邊形面積”的內容時，為了讓學生對這部分知識內容有深入的了解，能夠靈活應用所學知識解決實際問題，教師可結合地理學科知識，把地圖應用到教學中，利用學生感興趣的元素組織教學。比如，在課堂教學中，教師可為學生提供地圖，讓學生按照比例尺來計算面積。教師還可帶領學生到戶外，畫出一定的區(qū)域，讓學生計算所劃定的區(qū)域面積。采用這種教學方法，能使抽象的教學內容具體化、可操作化，讓學生更容易理解，提升課堂教學效果。又如，在講解“三角形”的內容時，教師可讓學生進行手工操作，制作房屋、橋梁的模型，提高學生動手操作能力。在動手操作的過程中，學生能深刻體會到三角形的穩(wěn)定性，并學會將三角形的穩(wěn)定性應用于生活。采用這種教學方式，有利于培養(yǎng)學生的探究能力、知識應用能力，提升學生綜合素質。為提高學生的學習主動性，教師要鼓勵學生參與到課外學習中。學校場地有限，在組織教學時，教師可積極開展課外實踐活動，對學生的技能進行訓練。教師除了要讓學生在課堂上接受STEM教育外，還要鼓勵學生利用所學知識解決實際問題。教師要加強與專業(yè)機構的聯系和溝通，不斷提升自身的教育教學能力，將STEM教育理念更好地融入數學課堂教學。此外，還要爭取學生家長的支持和理解。STEM教育和傳統(tǒng)的教學理念有所不同，學校要通過家校合作的方式轉變家長的觀念，讓學生在家校合作的環(huán)境中養(yǎng)成良好的學習習慣。

2.培養(yǎng)學生自主學習能力

在STEM教育理念下組織教學，教師不僅要讓學生全面學習課本中的內容，還要重視教學方法的運用，讓學生認識到數學學習的目的是掌握基礎知識，構建知識框架。因此，在教學中，教師要積極開展教學實踐活動，培養(yǎng)學生的學習能力，讓學生掌握數學框架的構建方法。在課堂上，教師要結合具體的教學內容進行引入，結合具體的案例組織教學，以提升學生的學習主動性。要組織學生開展小組合作學習，讓學生運用集體智慧完成學習任務。在合作學習的過程中，多種思維相互碰撞，能促進學生思維的發(fā)展。在教學實踐活動開展過程中，教師要明確學習主題，創(chuàng)設問題情境。在明確學習主題后，教師還要把學習內容分為若干部分，劃分為幾個小問題。教師要根據課時安排各部分學習內容，讓學生有目的性地學習。在設計過程中，教師要考慮學生的實際能力，讓學生在深入探討過程中對主題內容進行全面了解。要尊重學生的學習感受，照顧學生的差異性，強調學生的主體性。要應用STEM教育理念培養(yǎng)學生的自主學習能力，解決數學教學中的難題。為培養(yǎng)學生的自主學習能力，教師要建立學習錯題庫，還要告訴學生要想學好數學，就要多加練習，通過大量的練習，掌握學習的規(guī)律和方法，提升學習成績。在教學過程中，教師要多給學生出一些練習題，讓學生在練習中發(fā)現錯誤、糾正錯誤，認真進行查缺補漏。學生可以把錯題整理到一個本子上，在復習的時候要用好這個本子，做到溫故而知新。對于掌握不夠扎實的內容，學生也可以進行反復的練習，解決學習中的難題，加深印象，防止再錯。教師要對學生沒有掌握好的知識點進行集中講解，讓學生做好課堂記錄，以備后續(xù)復習。教師要充分利用好練習中的錯題這一寶貴的學習資源，讓學生從錯題當中找出學習中的漏洞，這樣才能有所進步。由于學生的能力不同，錯題情況也會有所不同，為照顧全體學生，教師需要選擇一些學生錯誤率較高的題目統(tǒng)一進行講解，對個性問題進行針對性講解，也可以讓學生在小組內討論交流，共同解決問題。運用STEM教育理念對學生進行針對性指導，讓學生做好錯題整理工作，能提高學生的學習效率，減輕學生的學習負擔。

3.明確模塊知識內容

在進行數學教學時，教師要融合STEM教育理念，完善教學設計，從學生的學習實際出發(fā)，根據教學目標和教學內容對課本中的教學元素進行挖掘。在講解數學內容時，教師還要具有跨學科思維，明確模塊化教學的具體內容，拓展學習范圍，提升學生的綜合能力。在授課前，教師應實現學科教學內容與教育理念的融合，根據教學實際設置相關的問題，利用問題來引導學生自主學習[3]。應用STEM教育理念開展教學活動，能解決教學中的許多問題。數學知識來源于生活，服務于生活，與生活有著密切的聯系，可以用來解決生活中的實際問題。因此，在單元教學中，教師要遵循循序漸進的原則，培養(yǎng)學生的建模能力，讓學生從現實問題出發(fā)，把現實問題抽象為數學模型。要通過典型的案例讓學生經歷建模的過程，了解建模的方法，在學習過程中要敢于建模，利用模型來分析問題，解決問題。要融入科學的元素，選擇一些趣味性比較強的科學知識，增強教學的趣味性?？茖W并不是真正意義上的學科，而是自然、社會規(guī)律的統(tǒng)稱，將科學知識作為數學教學的補充，能提高學生的學習主動性。例如，面積計算會涉及面積單位換算，這是因為在面積的計算過程中不僅有平方米、平方厘米和平方毫米等較小的面積單位，還有公頃、平方千米等較大的面積單位。學生缺少生活經驗，在理解和換算過程中會存在困難。這時，教師可通過數學模型的方法進行講解，將學習內容與科學知識及工程知識聯系起來，幫助學生理解。比如，教師在課堂上可提供一些科學統(tǒng)計數據，讓學生了解一些科普知識，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

4.融合多學科知識

在組織教學時，教師要緊跟我國的國情發(fā)展，聯系學生的生活實際，開展教學活動。學生在理解一些抽象的數學概念時會比較困難，容易產生畏難情緒，影響其學習興趣。為此，教師可融入多學科知識來解決這一問題，使數學教學貼近生活。比如，在教學中教師可融入一些工程相關的知識內容，提高學生的學習效率。工程技術與數學有密切的聯系，無論是修建高樓大廈，還是鐵路橋梁，都會用到數學知識。在教學中融入相關的知識，能提高教學的有效性，讓學生了解到在工程建設中數學的重要性。例如，在講解“比例”的內容時，教師就可以融入建筑測量的相關知識內容。教師可應用STEM教育理念設計實驗活動，讓學生利用卷尺等工具對學校操場進行測量。在這一過程中，教師要指導學生測量出操場的實際長度，確定相應的比例尺，繪制學校操場平面圖。教師引入學習的基本概念，結合建筑測量的相關知識開展教學活動，能提高學生學習的自覺性，培養(yǎng)學生學以致用的能力。在開展教學活動前，教師要布置任務，將學生分成若干小組，讓學生合作完成。在測量過程中，學生可采用不同的方法，選擇不同的工具。教師要鼓勵學生開動腦筋，選擇合適的方法，又快又準地進行測量。在實踐操作過程中，學生對比例的相關知識有了深入的理解和認知，既學到了數學知識，又接觸了其他領域。同樣，在講解“統(tǒng)計”的內容時，教師可結合一些科學知識引導學生學習，讓學生了解統(tǒng)計表、統(tǒng)計圖的作用，掌握統(tǒng)計表、統(tǒng)計圖的制作方法。比如，可讓學生統(tǒng)計班級內學生的血型，使生活和數學相聯系，讓學生感受到數學知識在生活和科學技術中的廣泛應用。

5.應用信息技術

信息技術對數學教學有重要的影響，在教學過程中，教師要善于利用信息技術開展教學活動，提高教學效率，解決學生自主學習中遇到的困難和問題。教師要通過多種信息技術手段開展教學，完善數學教學體系，啟發(fā)學生數學思維，讓課堂充滿生機與活力。數學知識的邏輯性和抽象性比較強，而小學生以形象思維為主，因此這是他們數學學習的一大難題。利用信息技術能化解這一難題，增強學生的學習自信心。例如，在講解“平行四邊形”的內容時，教師可帶領學生共同探索，在課堂上提出問題：平行四邊形像什么？學生的思維比較活躍，會回答出各種各樣的答案。這時，教師可利用信息技術展示平行四邊形的動畫，利用動態(tài)的演示幫助學生化解學習的難題，讓學生掌握平行四邊形的相關知識，提高學生的學習主動性。又如，在講解“周長”的內容時，教師可組織學生動手操作，鼓勵學生自主探究，使多學科知識相融合。在教學過程中，教師還要對學生的學習活動進行準確定位，STEM教育理念的教學活動，目的并不是讓學生掌握多學科知識，而是將多學科知識相融合，聚焦特定問題，讓學生應用綜合知識予以解決，以鍛煉學生的實踐能力。在STEM理念下的課堂上，教師的定位也發(fā)生了變化，并不是傳統(tǒng)的知識傳播者，而是學生學習的幫手，要對學生的學習進行總體把握，同時要及時獲取學生的反饋，引導學生主動探索知識，讓學生有更多的收獲。

五、結語

在小學數學教學中，教師要密切關注學生的學習情況，對教學方式方法進行改革和創(chuàng)新，激發(fā)學生學習動機，調動學生學習的積極性和主動性。數學教學內容比較多，難點也比較多，學生在學習過程中會遇到很多困難和問題。為此，教師要融入全新的教育理念，優(yōu)化課堂教學，有效解決學生在學習過程中遇到的問題。STEM教育理念的應用，能為教學活動的開展提供更多的教學思路，不僅能化解教學難題，還能增強教學的生動性、藝術性，吸引學生的注意力，激發(fā)學生的學習熱情。因此，教師在教學中要有效應用這一教育理念，科學合理地開展教學活動，提高小學數學教學效率和教學質量，發(fā)展學生的數學核心素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]黃芹.基于STEM教育理念的小學高年級數學教學策略[J].數學學習與研究，2021（27）：17-18.

[2]董明瑋.基于STEM教育理念的小學數學教學策略研究[J].天津教育，2022（27）：22-24.

[3]馬立意.基于STEM教育理念的小學數學教學方法研究[J].數學學習與研究，2021（18）：36-37.

Exploration of Mathematics Teaching Strategies Based on STEM Education Concept

Zhao Tianyu

（Zhuanglang County Shenping Primary School， Gansu Province， Zhuanglang 744699， China）

Abstract： Mathematics can promote students thinking development， enhance their creative ability， and greatly assist them in learning other subject knowledge. In mathematics teaching activities， teachers not only need to teach students mathematical knowledge， but also cultivate their innovative thinking and ability to promote their comprehensive development. Applying STEM education concepts to carry out teaching activities can improve the quality of classroom teaching and make students learning more efficient. The article explores mathematical teaching strategies based on STEM education concepts through teaching practice.

Key words： STEMeducationalconcept；primaryschoolmathematics； teachingstrategies；teachingquality； corecompetencies