在Steam理念關(guān)照下的圖形與幾何教學(xué)的實(shí)踐研究（一）

劉雅蘭

近十年，哈爾濱市香坊區(qū)小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科一直在生命化課堂的構(gòu)建中學(xué)習(xí)、研究，探索和實(shí)踐。現(xiàn)將我們的收獲在這里與大家分享。

一、核心目標(biāo)下的基本點(diǎn)定位

我們?cè)谏n堂的構(gòu)建中秉承著這樣的基本理念：提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，為學(xué)生持續(xù)的學(xué)習(xí)和終身成長(zhǎng)提供支撐。圍繞著這一目標(biāo)的達(dá)成，我們有四個(gè)教研的基本依據(jù)：

1.興趣是教學(xué)的基本出發(fā)點(diǎn)，教學(xué)中我們意圖點(diǎn)燃學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)熱情，讓數(shù)學(xué)抽象的美、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男颉r(jià)值的用滋養(yǎng)學(xué)生，使學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)智慧與數(shù)學(xué)思維的魅力，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

2.好奇心是學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我成長(zhǎng)的助推劑。好奇心的培養(yǎng)與問(wèn)題的意識(shí)、能力相關(guān)，讓問(wèn)題的意識(shí)與能力的培養(yǎng)充斥在學(xué)生思考的全過(guò)程，用數(shù)學(xué)的眼光去發(fā)現(xiàn)，用數(shù)學(xué)的思維去思考，用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言去表達(dá)。

3.有框架、有層次、有結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)知識(shí)才是更有價(jià)值的“慧”，為學(xué)生提供結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)，體會(huì)知識(shí)橫縱化的聯(lián)系與獲得對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)本質(zhì)的思考，讓學(xué)生在有方法、有聯(lián)系中提升數(shù)學(xué)的意識(shí)。

4.讓對(duì)話與合作使得無(wú)邊界學(xué)習(xí)成為必然。在學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師研究中，我們提倡構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，讓分享、對(duì)話、創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)充斥在我們的課堂和教研的過(guò)程中。

二、持續(xù)的關(guān)注，研究點(diǎn)定位

提供創(chuàng)意課堂。將數(shù)學(xué)游戲、魔術(shù)、數(shù)學(xué)繪本、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、Steam等理念和方式引入課堂。研究的角度主要有兩個(gè)方面：

1.融入正常的課堂教學(xué)。讓新奇的教學(xué)呈現(xiàn)與傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容對(duì)接，在守正與用奇的輝映中讓課堂教學(xué)煥發(fā)勃勃生機(jī)。

2.開(kāi)發(fā)創(chuàng)意課程。作為數(shù)學(xué)學(xué)科工作者，基于我們對(duì)于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的理解和學(xué)生數(shù)學(xué)能力的發(fā)展規(guī)律的掌握，我們自主研發(fā)創(chuàng)意課程。

三、 研究?jī)?nèi)容的價(jià)值

1.空間思維的理解。

空間思維是一種普遍的思維能力，是日常生活不可或缺的一部分。人與事物的相互作用必須從位置、距離、方向、形狀和圖案來(lái)理解。空間思維通過(guò)管理、轉(zhuǎn)換和分析數(shù)據(jù)來(lái)解決問(wèn)題，尤其是復(fù)雜和大型的數(shù)據(jù)集，并將這些過(guò)程的架構(gòu)傳遞給自己和他人。空間思維由三大要素組成：空間概念、呈現(xiàn)工具以及推理過(guò)程。空間思維能力涉及到對(duì)空間意義的理解，利用空間的各種性質(zhì)形成問(wèn)題，尋找答案，并呈現(xiàn)解決方案。通過(guò)使空間結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各種關(guān)系可視化，觀察、記錄、分析物體之間的靜、動(dòng)態(tài)關(guān)系。

2.研究的價(jià)值。

教育、心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)空間思維與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和成就之間有密切聯(lián)系。在一項(xiàng)40萬(wàn)學(xué)生的縱向研究中，預(yù)測(cè)了哪些學(xué)生將來(lái)會(huì)進(jìn)入并在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)相關(guān)的學(xué)科取得成功。研究表明，空間思維比語(yǔ)言和數(shù)學(xué)技能更能預(yù)示數(shù)學(xué)的成功，這些都說(shuō)明在數(shù)學(xué)教育中空間思維的重要性。

國(guó)內(nèi)外進(jìn)行的許多研究表明空間思維是可塑的，可以通過(guò)教育和經(jīng)驗(yàn)來(lái)提高。在一項(xiàng)研究中，研究者讓六至八歲的兒童完成數(shù)學(xué)和空間測(cè)試，然后進(jìn)行45分鐘的心里旋轉(zhuǎn)練習(xí)（空間思維組）或縱橫字謎（對(duì)照組），然后再對(duì)這些兒童進(jìn)行同樣的空間和數(shù)學(xué)測(cè)試。與控制組的兒童相比，空間思維組的兒童在計(jì)算技能上有了顯著的提高。這表明，我們可以通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的空間思維，帶動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和水平的提升。

3.Steam理念下的介入方式的思考。

Steam理念是一種融合的教育，融科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，是一種跨學(xué)科的整合。這類課程呈現(xiàn)的主要方式是項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了學(xué)生主體參與、綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和創(chuàng)造性的解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。我們認(rèn)為Steam理念在課堂教學(xué)中的應(yīng)用直指學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，使學(xué)生在將來(lái)能夠積極地面對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，并主動(dòng)尋求問(wèn)題的解決方法和策略。

我們認(rèn)為這種Steam理念在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，既可以作為新課程開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目制學(xué)習(xí)的依據(jù)，同時(shí)也可以作為課堂教學(xué)過(guò)程中新的思路。下面，我們就把香坊區(qū)小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科在這方面的實(shí)踐與大家進(jìn)行分享：整體的交流主要分成兩個(gè)主題：一是課堂教學(xué)中Steam理念的應(yīng)用促進(jìn)學(xué)生空間思維的發(fā)展;二是在新課程的開(kāi)發(fā)中，Steam理念對(duì)學(xué)生空間思維能力的促進(jìn)。