STEM 教育與小學數學教學的融合

廣東省廣州市花都區新雅街清潭小學 謝永光

小學階段的數學課程教學當中，教師采用傳統的教學模式已經無法提高學生數學知識學習動力，采用創新性的教學方法融入數學課堂中，激發學生對數學知識學習的主動積極性，才能有助于數學課堂教學質量和效率的提升。教師在數學教學中將STEM 教育理念加以科學融入，創新教學模式，能使學生親身體驗數學情境，并能主觀性融入其中，通過主觀思考觀察，親身經歷數學的學習過程，全方位地去了解知識，并懂得多思維方式去發現問題、解決問題。無論是創設一個問題情境還是故事情境，都可以將生活融入數學課堂中，吸引學生眼球，激發他們對知識的渴望。

一、在小學數學教學中應用STEM 教育的意義

（一）有助于知識的具化呈現

小學生正處于學習成長的啟蒙階段，注意力、理解能力等很多能力都相對較弱。教師在數學課堂教學中要以學生為中心，融入創新的教學理念，激發學生對數學知識學習的興趣，只有調動學生學習的主動性，才能有助于提升數學課堂教學質量。教師在實際教學中將STEM 教育理念融入其中，能為學生學習抽象的數學知識提供有利條件。教師在創設情境的方式下幫助學生理解抽象內容，將抽象知識具體化呈現出來，這對提高學生數學知識學習能力有著積極意義。

（二）有助于知識的系統化呈現

小學階段是學生學習數學知識的初始階段，為促進學生數學知識高效學習，教師在教學中要能加強知識的系統化呈現，只有如此才能真正促進學生數學知識學習能力的提升。如果不能將數學知識系統化，長期的數學知識積累，將導致學生對知識的掌握混亂，不能夠很好地吸收消化知識，導致“消化不良”，沒辦法將所學知識學以致用。因此，教師在教學過程中應該將分散的知識點進行整合，以使學生更加直觀地了解數學知識。將STEM 教育理念融入數學課堂教學中，教師在數學課堂教學的環境方面進行了創新改變，學生學習的主動積極性調動了起來，在學習數學知識的過程中對系統化的知識進行學習，有利于提高學生數學知識學習的能力水平。

（三）促進學生掌握學習規律

小學數學教學中涉及的內容比較豐富，教師在實際課堂教學中要能從創新的角度進行積極優化，促進學生掌握有效的方法，提高他們的創新探究能力，提高學生思維的高度。數學知識之間有著相應的規律和聯系，教師將STEM 教育理念融入教學，以學生為主體進行教學設計，聚焦學生學習能力培養，能促進學生在數學知識學習中按照相應的數學規律進行學習。在掌握了數學規律之后，學習數學的難度就降低了。針對規律性的學習，學生可以通過規律領悟到更多的數學知識，學會舉一反三，使學習變得輕松簡單，加強學生對數學的興趣和好奇心。只有如此才能真正為學生數學知識學習質量的提升打下基礎。教學中融入STEM 教育理念，學生在數學課堂中學習的動力也能被調動起來，這對實現高質量學習目標有著積極意義。

二、STEM 教育在小學數學教學中的有效應用

（一）激發學生的學習興趣

實踐證明，小孩子對一件事物的好奇程度是和對待這件事物的記憶成正比的，愈發好奇，越會沉迷于該事物。從科學管理的角度開發學生思維，貼近學生的日常生活，創新教學方式才能真正提高學生數學知識學習的主動性、積極性。教師在數學課堂教學中為學生講述數學知識時，將STEM 教育理念融入數學課堂教學當中，就需要從創新的角度出發進行優化。該教育理念中的“S”即“科學”，教師在數學課堂中要將數學教學和其他的科學內容聯系起來，如化學、物理、地理等學科，借助其他學科的趣味知識，和數學知識聯系起來，從而激發學生對數學知識學習的興趣。在這一基礎上，學生數學知識學習的能力才能有效提升，也才能為學生可持續學習發展打下堅實基礎。

例如，教師在為學生講述“面積”相關知識點時，為能讓學生對面積有一個具體的概念，就可將地理學科的知識融入課堂教學中，將中國地圖帶到課堂上，為學生呈現中國的國土面積，總的面積是各省的面積總和，每個省的面積是各市區的面積總和，讓學生明確面積所代表的含義。或是通過實踐的方式，讓學生到操場中劃分面積區域，對自己的區域面積進行計算。這樣的方式能夠幫助學生將抽象的數學概念具體化理解，促進學生數學知識理解能力的提升。學科間的知識聯系，對提升學生數學知識學習的質量也能起到積極的促進作用。

（二）建立錯題庫，方便日后的鞏固復習

通過大量的習題訓練和錯題相似習題的不斷訓練更正，學生可以溫故知新，不斷掌握自身理解不透徹的知識點。與此同時，教師可以對學生沒有掌握的知識點進行重新講解，方便學生的復習。易錯之處往往是學生的薄弱環節，而每個學生的薄弱環節不同，教師在教學的時候只能挑選學生易錯的知識點去講解，個別學生的易錯點卻不容易被及時更正，而小學生自身又缺乏自學能力，因此理解不透徹的知識點會越積越多。而STEM 教育卻能夠針對每個學生制定針對性的錯題庫，幫助學生更正自身薄弱環節，保證每個學生的學習進度，節約大量時間，提高整體教育水平，提高教學效率。

（三）引導學生自主探索

以單元為首要前提的主題教學極為關鍵，與之對應的教學模塊同樣是因此而進行的。在整個設計環節，不但需要確保內容具有全面性，并且還應該對教學內容所具有的可分性予以高度重視，其核心目的主要是讓小學時期的學生能夠對數學基本知識以及基礎數學思想有一個充分的了解，靈活掌握，打破傳統的思維模式。學生應能夠對數學模型的各項基本措施有充分的了解。在這里，教師讓學生借助數學模式對數學建模思想進行充分了解的核心問題往往就在于，需要教會學生怎樣架構更多切實的數學模型和與之相關的數學措施，通常會借助以下方法來實現。首先，由具體示例引入；其次，數學教師從中予以啟發以及引導；再次，師生一起探討研究，總結思想方法；最后，拓展以及實踐應用。以單元為首要前提的主題教學設計核心就在于對數學問題的相關教學設計，在表明學習以及探索的主題以后，應該將學習的核心主題逐步劃分成多個問題，然后再按照這一系列問題對數學教學課時予以合理的劃分，借助課時教學對各項問題進行妥善的處理，以此促使學習主題更為深入的目標得以實現，并讓學生能夠有一個清晰的了解。除此之外，針對數學問題教學設計而言，應該在對學生經驗進行全方位考慮的前提下，著重教會學生對主題內容進行更深層次的學習，對主題內容有一個更全面的了解。并且學生生活經驗同樣是極為關鍵的，還需要對學生個體之間存在的差異性予以高度重視，強調學生對數學知識的積極建設。

（四）確定模塊的主要內容以及地位

教師在數學課堂教學過程中，要能夠以學生為中心進行內容的優化設計。結合學生學習的需求以及課程教學要求，教師要充分注重對教材的內容研究，結合STEM 教育理念進行內容的科學設計，注重在講述數學知識的過程中能夠和其他的學科知識相聯系，拓展學生知識面，促進學生能了解更多的知識。數學課堂教學中，為促進學生學習能力的提升，教師要能確定模塊化的教學內容，幫助學生在具體的知識內容學習中能有明確的方向。教師在教學中應將學科的知識結構特征、STEM 教育理念的綜合性以及真實性的特征相結合進行教學設計，以問題為導向和學生學習生活相聯系，調動學生對數學知識探究學習的積極性，提高學生的綜合素養。教師只有轉變數學課堂教學的方向，將STEM 教育理念加以科學運用，才能真正對提高課堂教學質量起到積極促進作用。

例如，數學課堂教學過程中，對于因數、倍數、質數、合數而言，和其他數學知識相同，不僅源于實際，并且也服務于實際，和實際之間具有極為緊密的關聯。在進行該單元的課程教學時進行實踐應用教學，可以為學生體驗借助數學處理現實問題提供助力，使其感受數學和實際生活以及其他學科之間的關聯，感受綜合應用知識以及措施處理現實問題的過程，提升應用意識。同時還可以為培養學生學習興趣提供助力，強化學生創新思維以及實踐操作能力。從教材內容來看，通常會包含“數”的多方面應用，教師只有進行科學化設計，才能真正對學生綜合學習能力的提升起到積極作用，促進學生的學習發展。

（五）對STEM 模塊的主要特性進行充分了解，確定合理教學環節

在這一環節應該著重突出過程性、層次性以及階段性。其核心流程主要如下：第一，將培養數學建模這一模式作為核心，在整合小學數學教材的前提下，積極培養學生數學建模的綜合能力以及方法。這一目標通常可以在現實問題之內找出更為抽象的數學問題，可以借助數學語言架構數學聯系，同時予以針對性的解答。第二，針對典型案例促使學生能夠親身參與整個建模環節，對一系列經典的建模方法進行充分的了解，并靈活掌握。第三，激勵學生展開大膽假設，同時予以求證，著重針對模型分析建立以及求解展開探討。

綜上所述，數學課堂教學涉及的知識點內容較為豐富，為提升課堂教學質量和效率，教師要創新教學理念，融入新的教學理念才能改善數學課堂教學環境。將STEM 教育理念和數學課堂教學相結合，對實現教學目標有著積極意義。本文就STEM 教育和數學教學的融合進行了探究，這對實際教學工作的開展有著積極意義。