STEAM教育在小學數(shù)學教學中的實踐

歐啟東

【摘要】以人教版五年級上冊《位置》教學為例，小學數(shù)學教師通過設立多元學習目標、創(chuàng)建現(xiàn)實性學習情境、預設探究性學習過程、采取建構性教學策略、使用多元性教育評價，能將STEAM教育理念與數(shù)學教學實踐深度融合起來，從而培養(yǎng)學生全方位的認知和能力，提升學生多學科綜合素養(yǎng)，為提高教育質(zhì)量奠定良好的基礎。

【關鍵詞】STEAM教育;小學數(shù)學;教學實踐

STEAM教育將Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Art（藝術）、Mathematics（數(shù)學）這五個學科融為一體，以學科整合的教學方式解決真實的問題，強調(diào)教育的互動性、創(chuàng)造性和開拓性，目標是培養(yǎng)學生的跨學科思維和創(chuàng)造力。

數(shù)學是STEAM各領域的基礎。如何在數(shù)學教學中融合STEAM教育理念？教師應該從教學的目標、情境、模式、策略和評價等角度進行審慎考量。現(xiàn)在以人教版數(shù)學五年級上冊的《位置》為例，談一談STEAM教育在小學數(shù)學教學中的實踐。

一、設立多元性學習目標

STEAM教育被通俗的稱為美國的素質(zhì)教育，著重培養(yǎng)學生探索學習、科學實踐、思考問題、溝通合作、創(chuàng)意革新等全方位的能力，它的跨學科整合教學的模式，從本質(zhì)上決定了學習目標的多元性。數(shù)學教師在教學設計時，既需要考慮數(shù)學單學科知識和技能的傳授，也需要更全面地考慮跨學科內(nèi)涵和能力等素養(yǎng)的培養(yǎng)。

《位置》在《義務教育數(shù)學課程標準（2011年版）》的相應的學習目標為：“了解確定物體位置的一些基本方法”，“在具體情境中，能在方格紙上用數(shù)對（限于正整數(shù)）表示位置，知道數(shù)對與方格紙上點的對應”。結合STEAM教育的特點，將《位置》的跨學科學習目標設定為：1.科學素養(yǎng)：①經(jīng)歷“在平面內(nèi)確定某個位置的方法”的思維過程（“要有兩個數(shù)”→“統(tǒng)一橫排與豎排的名稱”→“統(tǒng)一行、列的順序和方向”→“統(tǒng)一數(shù)對的表示方法” ）發(fā)展邏輯思維能力，樹立科學的態(tài)度。②初步了解地理學上的經(jīng)度和緯度，知道在地球上確定一個地點的方法。2.技術素養(yǎng)：在生活中搜集表示物體位置的方法，培養(yǎng)信息搜集能力。3.工程素養(yǎng)：小組成員能主動提出設想，能與人積極合作并互相幫助，增強合作意識。4.藝術素養(yǎng)：經(jīng)歷把具體情境中的物體抽象成點的過程，能使用方格紙設計并繪制簡單的圖案。5.數(shù)學素養(yǎng)： ①知識與技能：在具體的情境中初步理解數(shù)對的含義，會用數(shù)對表示具體情境中物體的位置。②過程與方法：經(jīng)歷用數(shù)對確定物體位置的過程，發(fā)現(xiàn)點與數(shù)對的一一對應關系，理解用數(shù)對確定位置的方法，體會到數(shù)形結合的數(shù)學思想，發(fā)展空間觀念。③情感、態(tài)度與價值觀：滲透數(shù)形結合的思想，體會數(shù)學在生活中的廣泛應用。

二、創(chuàng)建現(xiàn)實性學習情境

學科知識來源于生活，應用于生活，而如何解決生活中遇到的真實的問題呢？STEAM教育強調(diào)以整合多學科的教學方式解決現(xiàn)實的問題。基于此，教師要充分了解學情，包括學生的身心發(fā)展規(guī)律和原有的知識能力基礎，通過創(chuàng)建兒童喜聞樂見的真實情境，吸引學生注意，讓學生有了對學習的渴求，樂于獲得新的知識技能。STEAM教育下的小學數(shù)學情境的創(chuàng)建要以真實為基礎，既要提高學生的學習興趣，避免枯燥無味，更要扣準教學目標的實施，避免華而不實。

《位置》教學時，筆者通過新聞圖片《汕頭海事局及時救助受傷外輪船員》引入，引發(fā)學生思考“在一望無際的大海上，救援人員怎么找到這艘油輪的呢……”，進入引導那么“兩個簡單的數(shù)是如何確定位置呢？讓我們一起學習吧！” 選材方面在真實事件和貼合課時目標的基礎上，滲透地理學方面的知識，采用學生們身處的城市所發(fā)生的一件普通的事作為素材來創(chuàng)設情境，拉近的不僅是地域的距離，也是學生對素材心理的距離，既能激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生樂于學習的情感，同時也讓學生對“兩個數(shù)”可以“確定位置”有了初步的印象，為接下來繼續(xù)學習知識鋪墊基礎。

而在學生達成知識與技能目標后，筆者和學生一起展示搜集到“用數(shù)對表示物體的位置”的生活例子——電影院里確定座位、飛機上確定座位、圍棋比賽解說棋子的位置、經(jīng)緯線等等，進一步體會學科知識在真實生活情境中的廣泛應用。

三、預設探究性學習過程

STEAM教育作為新世紀形成的教育理念，倡導教師引導學生通過進行探究性學習建構新認知。在探究性學習活動中，教師要“到位”但不能“越位”，教師應改變告訴學生“怎么做”的傳統(tǒng)教學方式，要創(chuàng)設情境在情境中發(fā)現(xiàn)問題，多問“怎么辦”和“為什么”，引導學生在“做中學”， 尋求問題的解決方法，經(jīng)歷問題解決的全過程，突破“怎么辦”和“為什么”，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和思維能力。

教學《位置》一課時，教師要善于把“必須要有兩個數(shù)”→“必須統(tǒng)一橫排與豎排的名稱”→“必須統(tǒng)一行、列的順序和方向”→“必須統(tǒng)一數(shù)對的表示方法”轉換成“為什么要有兩個數(shù)”→“為什么要統(tǒng)一橫排與豎排的名稱”→“為什么要統(tǒng)一行、列的順序和方向”→“為什么要統(tǒng)一數(shù)對的表示方法”。四個“必須”轉換成四個“為什么”，使學生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題→研究問題→解決問題的研究全過程，讓學生的思維真正的參與到教學活動中來，從而發(fā)展思維能力，提升思維品質(zhì)，提高解決實際問題的能力。

四、采取建構性教學策略

建構主義理論認為學生是學習的主體，學生建構新認知是對原認知結構重塑和同化的過程。這個過程是漫長的，它存在于學習的全過程;這個過程同時也是曲折的，在建構新認知時，出現(xiàn)原有知識經(jīng)驗與新學知識經(jīng)驗的“不平衡”，學習者在學習的過程中是不斷“平衡——不平衡——新的平衡”的循環(huán)過程。批判性建構是STEAM教育的特征，學生以原認知為基礎，通過延展、質(zhì)疑、修正、驗證，建構新認知。

在日常生活中根據(jù)需要按一定順序排列是學生本節(jié)課課前已有的經(jīng)驗。但是用數(shù)對表示位置，學生還是第一次接觸，教學時教師要讓學生在具體情境中認識行、列的含義，知道確定第幾列、第幾行的規(guī)則及規(guī)則產(chǎn)生的意義，經(jīng)歷由語言描述實際情境中物體的位置抽象成用數(shù)對表示具體情境中物體位置的過程，從而建構新認知，獲得新發(fā)展。其中，用數(shù)對表示位置需要統(tǒng)一表示方法是本節(jié)課的關鍵點，教師可以讓學生分組設計表示物體位置的方案，對方案進行質(zhì)疑→修改完善→再質(zhì)疑→再修改完善……，在質(zhì)疑中不斷地修改完善方案，直至師生形成一致意見——用數(shù)對表示位置需要統(tǒng)一表示方法。

五、使用多元性教育評價

STEAM教育的目標多元性決定了評價多元性。評價時應注意：1.多角度（學生自評、小組成員互評、教師評），2.全過程（學習前、學習中、學習后）、3.綜合性（科學素養(yǎng)、技術素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、藝術素養(yǎng)、數(shù)學素養(yǎng)）。根據(jù)實際情況，教師可以著重某一方面對學生進行評價。教師一般在學習一開始便向?qū)W生介紹評價量規(guī)，并讓學生提出看法。評價量規(guī)在學習活動過程中用來檢查學生的學習進度，在學習結束時也用它來對學生進行評分。同時，評價量規(guī)與其他評價工具使用，引導學生通過評價量規(guī)的要求，反思自己的學習過程和設定學習目標，使評價量規(guī)中的較高層次的要求內(nèi)化成對學生自己的學習指引和學習目標。

下表是我擬定的《位置》學習過程的評價量規(guī)：

總之，小學數(shù)學教師通過設立多元性學習目標、創(chuàng)建現(xiàn)實性學習情境、預設探究性學習過程、采取建構性教學策略、使用多元性教育評價，能將STEAM教育理念與數(shù)學教學實踐深度融合起來，從而培養(yǎng)學生全方位的認知和能力，提升學生多學科的綜合素養(yǎng)，為提高教育質(zhì)量奠定良好的基礎。

【參考文獻】

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