基于STEAM教育理念提升學生數學素養

楊萬成

[摘 要]STEAM是“科學+技術+工程+藝術+數學”的英語單詞首字母組合，STEAM教育就是指這五個學科知識領域的教育，這是一種新的教學模式。基于STEAM教育理念引領下的小學數學教學，以現代化網絡信息技術為橋梁，開啟全新的現代化教學模式，不僅能調動學生學習數學的積極性和主動性，提高學生的動手操作能力、數學思維能力、自主探究能力和解決問題能力，而且可以使學生養成獨立思考的學習習慣，提升學生的數學素養。

[關鍵詞]STEAM教育理念;數學素養;小學數學

[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068（2021）03-0036-02

STEAM教育是一種新型的教育理念，每個字母代表一門學科：S（science）指科學，T（technology）指技術，E（engineer）指工程，A（arts）指藝術，M（mathematics）指數學。也就是說，STEAM教育包含科學、技術、工程、藝術、數學等五個學科的知識，其核心是使學生通過動手操作完成與生活相關的、感興趣的項目，使學生在動手操作過程中掌握各個學科的知識，了解跨學科文化。基于STEAM教育理念指導下的學科教學，既能激發學生的學習興趣，又可以教授學生學習的方法，達到培養學生能力的目的，提升學生的學習能力。

STEAM教育符合新時期教育教學的發展需要，深受師生歡迎。基于STEAM教育理念指導下的學科教學，注重的不是考試結果，而是學習過程;注重的不是學科成績，而是學生的學習能力。因此，實施STEAM教育可以收到事半功倍的效果，提高學科教學質量。

在STEAM教育理念指導下開展數學教學，指以數學學科為依托，將各學科知識融入數學教學中，這樣既能調動學生學習數學的積極性，增強學生應用知識解決問題的能力，又可以讓學生成為數學學科知識的挖掘者，促使學生不斷深入探究，提升學生的數學素養。基于STEAM教育理念的指導，數學教學主要分為四個步驟：一是學生自己描述問題，找出解決問題的有關信息;二是引導學生通過各種渠道收集信息，根據前人的方法以及獲得的信息進行分析總結，找到解決問題的策略，培養學生解決問題的能力;三是引導學生建立數學模型，利用已有材料創造出實物，實現自己的想法，最終解決問題;四是讓學生對所學知識進行反饋，完善教學設計，利用科學有效的模式開展教學，提高教學質量。

那么，如何基于STEAM教育理念進行數學教學，讓數學教學精彩紛呈呢？下面，我結合自己的教學實踐和經驗，談一些看法和體會。

一、基于STEAM教育理念激發學生學習興趣

在STEAM教育理念指導下的數學教學，教師要基于學生的實際生活，對教學內容進行整合、重組與拓展，注重培養學生的動手操作能力，引導學生靈活運用所學知識解決實際生活中的問題，實現學生的感性認識到理性認識的發展。同時，教師在教學中可通過創設情境等策略，激發學生的學習興趣，促使學生不斷深入探究新知，提升學生的數學素養。此外，《數學課程標準》中也指出：“探索性學習既是數學教學的目標，又是一種學習數學的方法。”因此，探究活動必須貫穿于學生的數學學習始終。教師可以數學實踐課為基礎，在STEAM教育理念指導下整合教學資源，創設適合的教學情境，激發學生的好奇心，充分調動學生數學學習的積極性，引導學生不斷深入探究，實現學生真正理解與掌握所學知識的目的。

用STEAM教育理念指導數學教學，還要有合適的研究主題，否則兩者很難融合在一起。“生活處處是學問，生活處處有數學。”因此，作為數學教師，應從學生的實際生活中選取合適的數學問題作為研究對象，以學生感興趣的生活話題為依托，培養學生解決實際生活問題的能力。例如，《條形統計圖》就是一個源于實際生活的研究主題，意在讓學生調查十字路口十分鐘內通過三輪車、摩托車、小汽車的數量。通過調查收集數據、整理數據，學生知道哪種車十分鐘內通過較多，并將數據繪制成統計圖，開展數據分析。這樣的實踐活動將科學、數學、技術等學科較好地整合在一起，激發了學生的學習興趣，有利于培養學生的數據分析觀念和創新精神、實踐能力。

二、基于STEAM教育理念提升課堂教學質量

基于STEAM教育理念指導下的數學教學，不僅可以提高數學教學質量，還能提升學生的數學素養。一是基于STEAM教育理念進行課堂導入，可以增加導入的趣味性，使學生學會篩選信息、收集信息，幫助學生積累數學活動經驗，提升學生運用知識解決問題的能力。二是基于STEAM教育理念進行數學教學，可以培養學生的探究能力。STEAM教育理念以探究為核心，能充分發揮學生的主觀能動性，鼓勵學生積極思考、探究，培養學生解決問題的能力。三是基于STEAM教育理念進行數學教學，需要注重教學評價與反饋。小學生的自主性較強，自由探究學習時可能會采用錯誤的方法或得出不夠準確的結論，教師需要通過教學評價與反饋進行糾正，幫助學生真正掌握學習的方法和技巧，提升學習質量。

例如，教學《時、分、秒》一課時，教師將教學內容與科學學科整合在一起，利用生活常識開展教學，引導學生自己認識時間和進行時間單位換算。首先，要求學生描述問題，抓住學習的重點;其次，要求學生自己查找資料，對資料進行分析總結，初步感知新知;再次，引導學生建模，利用簡單的工具制作簡易手表，提升學生的動手操作能力;第四，評價是教學的重要組成部分，基于STEAM教育理念，根據學生的實際情況給予更全面的評價。另外，教師可在STEAM教育理念指導下，引導學生互評、自評，這樣不僅有利于學生及時認識到自身的不足，而且能夠幫助學生取得更大的進步，這不能不說是一種行之有效的手段。如在學生分組后，先讓小組成員之間互評與找不足，再讓學生根據其他成員的評價，對自身的不足之處進行總結與反思，以便有針對性地進行學習，提高學習效率。也就是說，基于STEAM教育理念的多元化教學評價，教師可以充分調動學生參與的積極性，為綜合評價學生提供更全面的素材。

三、基于STEAM教育理念增強學生運用數學知識的能力

數學源于生活、用于生活，對生活有著廣泛的指導和實踐意義。因此，數學教學中，教師要積極引導學生進行更深入的思考，使學生學會把理論和實踐相結合，建立數學模型。例如，教學《等式的性質》一課時，由于學生在科學課上了解過天平，所以教師基于天平平衡的知識進行教學，促進學生理解與掌握等式的性質，即“等式兩邊同時加上或減去同一個數，等式仍然成立”“等式兩邊同時乘或除以同一個數（除數不能為0），等式仍然成立”。這樣基于STEAM教育理念進行數學教學，既有利于學生理解所學知識，又有助于增強學生運用所學知識解決實際問題的能力，培養學生的數學思維。

四、基于STEAM教育理念培養學生的創新能力

創新不僅包括思維的創新，而且包括實踐的創新。基于STEAM教育理念指導下的小學數學教學也應創新，使學生在思中做、做中創。因此，教師要為學生創造實踐的機會，給學生提供充足的思考時間和空間，引導學生在動手操作中不斷深入探究，實現創新的目的。例如，教學《軸對稱圖形》一課時，在學生認識對稱軸、軸對稱后，為了深化學生對這兩個概念的理解，教師要求學生制作“動物”，即動手制作一個對稱的動物模型。這個制作活動給學生搭建了實踐操作和展示個性的平臺，激發了學生的興趣，使學生認真觀察動物，充分發揮自主性、創新性，應用所學知識精心設計對稱圖案，最終一個個精美的對稱圖案在他們手中誕生。基于STEAM教育理念指導下的數學教學，引導學生在探究活動中思考、創新，培養了他們的動手能力和創新能力。

心理學家皮亞杰說過：“教育的首要目標在于培養有創新能力的人，而不是重復前人所做的事情。”數學創新源于生活，在生活中應用數學進行“再創造”。同時，素質教育以提高人的素質為目的，注重培養學生的創新精神和實踐能力。因此，教師基于STEAM教育理念進行數學教學，既能讓抽象的數學知識“活”起來，激發學生的學習興趣，又可以培養學生的創新能力。例如，教學乘法計算時，可以在學生調查了解自己家中用水用電量與價格的基礎上開展探究;教學簡易方程時，可以讓學生了解稱重工具，即在學生了解天平及其原理的基礎上進行教學;教學組合圖形的面積計算時，在學生掌握長方形、平行四邊形、三角形與梯形的面積計算方法后，放手讓學生自主探究，最終學生發現了多種組合圖形的計算方法……這樣教學充分體現了STEAM教育理念在數學教學中培養學生創新能力的作用，使學生將新學習的知識應用到解決實際問題中去，并創造性地解決問題，提高學生解決問題能力的同時，提升學生的數學素養。

又如，教學《圖形的運動》一課時，教師讓學生探究七巧板的運動，即如何通過平移、旋轉讓七巧板“動”起來，變成不同的圖案。通過動手操作，學生對新知產生了興趣，不僅掌握了平移的要素，而且掌握了旋轉的基本要求。這樣教學，讓學生在玩中學、學中玩，培養了學生的創新能力，使學生感受到數學的無窮魅力。

總之，基于STEAM教育理念進行小學數學教學，既能激發學生的數學學習興趣，有效地提高學生的課堂參與度，又可以突顯學生的學習主體地位，培養學生的動手操作能力、獨立思考能力及自主探究能力，提升學生的數學素養。

（責編 杜 華）