基于STEAM教育理念的小學數學綜合與實踐活動

梁櫻珠

一、STEAM教育與小學數學“綜合與實踐”

STEAM是一種重實踐的超學科教育概念，是集科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）、數學（Mathematics）多學科融合的綜合教育，它有別于傳統的單一學科，內含的元素更加多元化，注重實踐操作與多學科知識的應用。美國為提高未來人才的科技創新能力及未來社會必備技能，開創了STEAM教育，在發展的三十年里，取得了良好的效果，輸送了大批創新人才。2017年中國教育科學院起草了《中國STEM教育白皮書》，針對我國具體情況提出了中國STEM教育2029創新行動計劃，目前國家已明確把STEM教育納入國家戰略發展政策，展開了STEM教育研究的初級階段，致力于培養學生的5C能力。但在研究中，我們發現了以下問題：

（一）STEAM教育研究領域窄化的問題

現階段的STEAM教育多體現在創客教育、社團活動中，在學科教學上，信息學科與科學學科的嘗試多一些，數學學科較少嘗試;而現有的少量數學學科的STEAM教育僅僅停留在某個知識點的拓展，并非注重“實踐與應用”。另外，現有的STEAM教育課程設計中，數學作為基礎學科，往往只起到輔助的作用，較少專門以數學為主的STEAM課程。

（二）小學數學“綜合與實踐”領域的缺失

小學數學“綜合與實踐”占整本書的比重較小，只占2-3 個課時，使得數學教師不重視，往往是忽略不講，或者按照常規課來上，忽略了“實踐”的目標，這種做法非常打擊學生想“一探究竟”的求知欲;另外，教學資源只局限在數學課本和教師教學參考書中，沒有多余的相關資料，教師也沒有開發較多的教學資源，使這個模塊的擴展性不夠強。雖然我們知道“綜合與實踐”教學要與生活相聯系，但沒有考慮數學作為基礎學科在其他綜合性學科和新興產業方面的應用，使得原本的應有的數學實踐活動，缺乏了一個很好的落腳點，學生自主探究時間較少。

鑒于以上思考，我們希望以STEAM教育理念為指導，以數學應用為主線，通過多學科的融合，設計富有數學味和實踐性的數學綜合與實踐STEAM活動。

二、設計富含數學味的STEAM活動框架

（一）教材分析

《營養午餐》是人教版小學數學四年級下冊“綜合與實踐”的內容。教材從學生熟悉的學校飯堂情景引入話題，目的是讓學生聯系生活實際，在實踐中綜合應用數學知識解決問題。小學數學“綜合與實踐”承載著學生應有的數學實踐，如何賦予學生更多的自主探究機會，是我們一直努力的方向。

本教材貼近生活，學生很容易聯想到自己學校飯堂的午餐（或家庭午餐）。因為每天就餐，午餐的菜譜與口味都是他們樂此不彼的討論話題。不過，學生討論午餐的角度（口味偏好、品種多少）與學校飯堂（或家長）關注的角度（營養搭配、營養標準）有所不同，這就成了一個非常好的活動落腳點。

因此，我們希望從學生的角度出發，開展一系列的數學實踐活動，由學生自己發現問題、討論解決問題的方法，設計可行性方案;從最初的“主觀”不滿意午餐食譜，再到通過深入了解后，明白營養午餐的搭配原理，同時引導學生“用數據說話”，合理地提出自己的意見與訴求。讓學生在實踐中真實地體會應用數學知識解決實際問題的成就感。

（二）理論指導

小學數學十大核心素養包含數感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數據分析觀念、運算能力、推理能力、模型思想、應用意識、創新意識。其中，數學課程標準強調：要特別注重發展學生的應用意識和創新意識。而課本內的“綜合與實踐”是一類以問題為載體、以學生自主參與為主的學習活動，有助于培養學生綜合運用數學知識和方法解決問題。STEAM理念恰恰非常契合這方面的要求。

教材《營養午餐》涉及到很多方面的知識，為了形成完整的數學綜合與實踐活動框架，我們借鑒了STEAM教育的相關理念，活動素材是以問題為載體，以學生訴求為中心;活動方案以數學為主體，整合并運用多個學科的知識;而組織過程則重視學生學習過程的表現和任務完成情況，關注問題解決和創新能力培養。

（三）活動框架

我們根據教材《營養午餐》的課程內容，以學生對學校午餐的訴求為出發點，篩選合適的實踐活動，融合數學、信息、科學、烹飪、語文等學科，在活動內也注重科學、美術、技術等技能的整合，開發出一系列適用于四年級的數學綜合與實踐STEAM活動內容（開題活動、營養講座、信息活動、數學活動、寫作活動、烹飪活動、結題活動），嘗試從多個實踐角度（調查、收集意見、統計數據、學習營養搭配、判斷營養標準、撰寫建議書、掌握烹飪技能、參觀飯堂、了解飯堂的管理模式、遞交建議書等），這些活動的關鍵是“數學味”，是基于數學（Mathematics）的STEAM活動，每個活動都要綜合運用數學知識與方法（搭配、統計、分析、計算等）解決問題，實現數學與生活實際結合、數學與其他學科融合、數學內部知識有效“聯動”，體現出本次活動的“數學味”“實踐性”“參與性”。

（四）學生需求預測

本次活動，學生有更多的自主探究機會，尤其是能夠從不同角度獲得實踐體驗。因此，學生需要有“主人翁”意識，積極主動地參與到每一項的活動中，并學會分工與合作。其次，活動過程關注學生的組織能力、合作能力、探究能力、實踐能力、展示能力、評價能力、拓展能力等方面的培養，需要老師細心觀察，及時引導。盡管四年級學生已經有搭配、統計、分析、計算等知識儲備，但是在綜合應用數學知識解決問題的過程中可能會遇到困難，這就需要老師適當地提供一定的指引與協助。

另外，本次活動遵循科學的研究思路：由學生發現問題，從“主觀”不滿學校午餐，再到“數據說話”，通過調查、統計分析、了解營養搭配、確定營養標準、現場投票等實踐，并在此基礎上學會撰寫建議書，參觀飯堂、遞交建議書等。活動內容全面，但是時間跨度比較長，需要同學們及時總結活動收獲，用思維導圖等形式理清思路，這樣才能更好地投入到新的活動中。

三、構建配套的活動評價體系

活動過程中，我們要重視活動開展的動態評價，這樣能夠幫助我們動態監控活動開展效果和推進過程。另外，每次活動我們都要重視學生的參與過程和任務完成情況，關注問題解決和創新能力培養，個人自評和組內互評相結合，能讓我們及時關注每個學生。

（本量表由老師或第三方觀察者進行評價）

參考文獻：

[1]教育部.義務教育數學課程標準（2011 版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]（美）National.基于課程標準的STEM教學設計[M].林悅，譯.北京：中國青年出版社，2018.

[3]中國營養學會.中國居民膳食指南（2016版）[M].北京：人民衛生出版社，2016.