基于STEAM理念的初中數學“綜合與實踐”教學與研究

張乃建

摘要：隨著新課程的不斷改革與發展，使初中數學教學內容模塊中的“綜合與實踐”模塊成為當前強調的重要課題之一。同時對教育的發展要求越來越高，對創新型人才的需要越來越大，STEAM教育理念應運而生，走入大家的視野中。本文主要探討了STEAM教育理念下初中數學“綜合與實踐”教學。

關鍵詞：“綜合與實踐”;STEAM教育;教學設計;初中數學

1 STEAM教育理念概述

時代和信息技術的發展，對綜合型人才的發展需求越來越大，而對綜合型人才的發展需要從中小學各學科的學習做起。STEAM教育的出現改變了當前傳統的教學模式、方法以及學生的學習模式，給學生在學習上帶來了全新體檢和前所未有的學習感覺。STEAM教育作為知識經濟時代全新的教育范式，已經成為當今世界各國教育領域的重要發展戰略，并被各國政府和相關部門陸續納入到課程體系中，受到了廣泛的關注。STEAM教育正好與素質教育實踐與創新的理念相吻合，是多學科知識和技術相互交叉、相互融合再將其應用到教學實踐中所得到的一種嘗試與思考。STEAM教育與數學“綜合與實踐”理念接近，相融合有巨大的實用價值，給學生提供完整的學科知識背景，使其在系統化的學科體系中加強對每個學科內容的理解與內化，符合現代數學教育的研究方向。

2 STEAM教育理念在初中數學“綜合與實踐”課的優勢

2.1培養學生的跨學科探究創新意識

融合STEAM教育理念的數學“綜合與實踐”課的設計要基于現實問題實際情境，使得學生能夠全面、多學科的培養自己的探究能力。STEAM教育理念融入其中可以讓學生更加了解各個學科之間的聯系，打破傳統的數學就只是數學的觀念，也可以深刻感受到跨學科的各個知識融合所帶了的無限力量和影響。學生的跨學科綜合性意識也在親手操作的探究過程中慢慢培養起來并得到不斷發展和提高。

2.2有利于教師自身的發展和教學水平的提高

現在的各學科教師大多都是在師范學校中得到本專業教育，對于本專業的知識比較擅長，而融合STEAM教育理念需要多學科的知識與運用，需要教師在進行教學設計時，對除了數學知識以外，也要考慮學習其他學科知識，這樣教師不但對自己的專業有所提升，對其他學科知識也得到了補充，擴大了知識面，有利于教師成為綜合型教師，這樣教師不但在上課的時候可以得心應手，而且也可以受到學生的崇拜與尊敬，有利于提高教學成績。

2.3有利于優化教學設計

數學知識在學生日常學習生活過程中隨處可見，而學生學生在數學知識與生活之間的代入感并不高，學生對數學學習興趣不是很高。融合STEAM教育理念使學生可以通過多感官刺激，真正動手實踐，提高學生學習興趣，教師在針對教學目標開展的教學活動設計更加合理。融合STEAM教育理念使“綜合與實踐”課在進行教學設計時要優化教學結構，從而降低學生的學習難度，學生通過親身經歷去理解知識，不再是抽象的想象，使課堂學習效率得到提高。

3 STEAM教育理念下的初中數學“綜合與實踐”教學模式探究

3.1在課堂教學中融入STEAM教育理念

STEAM教育強調整合、跨界和實際運用，更傾向于知識的實用性。雖然目前的初中數學課程注重探究，注重數學活動的開展，但是很多教師依然過于強調知識的講解和解題能力的訓練，這樣不僅導致學生學習積極性不高，使其感到枯燥和無趣，而且當學生一旦面臨實際問題時，會出現知識與問題解決相分離的局面。所以教師在平時的日常教學中，應當讓學科知識與生活實際相關聯，在具體的情景中發現問題、解決問題。例如教學“平面直角坐標系”時，教師為了引導學生感悟運用數對能準確刻畫物體的位置，可以與學生探討一些平面直角坐標系與生活、科技，甚至工程相關的問題。比如“你去電影院是如何準確找到自己的座位的？”實際教學中學生對這個話題非常感興趣，因為幾乎都有憑借座位號找座位的經歷，學生在這個例子中能感悟到數對在刻畫位置、描述方向等方面的實用性與科學性。再比如“如果你是一輛列車的座位設計員，你會如何進行座位的排布設計呢？”這個問題讓學生化身小小設計師，參與設計一輛列車的座位排布，其實是考驗學生是否真正能夠理解平面直角坐標系對于實際生活的價值和意義。其次讓學生參與一個具體工程的設計，并且將數學知識作為一種技術運用到專業問題中去，可以大大提升學生的數學運用能力、統籌規劃能力和方案設計能力。在探討過程中，鼓勵學生畫出具體的方案設計草圖。美術老師可以給予一定的支持與幫助，一定程度上也可以提升學生的藝術情操和審美體驗。在這章學習結束后，教師可以帶領學生運用幾何畫板的坐標定位功能，WPS的表格插入功能，在信息技術與多媒體軟件的支持下再次感受平面直角坐標系的內涵與價值，并給學生普及一些科學知識。例如地球經緯線的劃定、GPS導航定位系統與平面直角坐標系的關系，引導學生認識到科技的發展離不開數學的發展，數學是科學技術迅速崛起、不斷發展的有力保障。

3.2開展STEAM教育理念下的章前導學結構化課程

章前導學課是指在一個章節的學習前，專門開設一節課為學生提前建構好章節的脈絡體系，啟發學生思考，激發學生自主學習欲望的前建構課。既然是一個章節的縮影與展望，就應當將章節的學習價值充分體現出來，教師可以從STEAM教育理念出發，將章前導學課更多的與工程、科技、藝術等領域交叉滲透，使得學生在進行整章的學習前有明確的方向性指引。例如，在學習“圓”這一章前，教師可以在章前導學課上重點研究“車輪為什么是圓形的？”這一問題，其實不僅是一個數學問題，也涉及了藝術、工程、科技等各個領域。我校建有3D打印教室，可以在課前組織學生打印正方形、平行四邊形、矩形等形狀的車輪，然后在課上操作探究，感受哪一種車輪走得更平穩，并進一步探究正多邊形的邊數與行駛穩定程度的關系。教師可以適當給學生普及關于中國古代歷史上劉徽的割圓術以及祖沖之求圓周率的典故，在自主探究與文化普及中感受數學的極限思想與轉化思想，另外也為本章即將要學習的弧長、弦長、圓心角等概念以及如何求弧長、求扇形面積等知識埋下伏筆。這樣的STEAM理念結構化教學不僅能幫助學生統領整章的學習方向，為學生自主學習提供幫助，產生新舊知識之間的遷移，而且能夠激發學生的問題意識和應用意識，從而使其感受到學習數學的價值與意義。

結束語

初中數學“綜合與實踐”課的改革并不斷將STEAM教育融合到數學“綜合與實踐”課的教學中是任重而道遠的，同時也是我們教育工作者必須要面領的挑戰。在初中數學教學中，應不斷嘗試這種新的教學理念，促進初中數學教學效果的提升。

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