踐行STEAM教育理念，建構中學數學高品質課堂

鐘土娟

【摘要】STEAM教育理念是近幾年新興的理念，旨在通過跨學科的教育培養，將枯燥的知識形象化，提出在初中數學教學中引入STEAM教育理念，以培養學生的動手能力、創新能力和解決問題的能力，從而構建高品質的數學課堂。

【關鍵詞】STEAM教育理念;初中數學;動手能力;創新能力;數學課堂

STEAM是由科學、技術、工程、藝術和數學的英文單詞首字母組成，不少教師將該理念用于日常教學設計，提倡使用跨學科的方法引導學生理解學科的重要性，在長期的學習過程中引導學生適應新知識和社會新變化。在初中數學教學中引入STEAM理念，改變了傳統的邏輯授課模式，將數學和其他科目進行有機結合，讓學生意識到數學科目的實際用途和該學科對于生活生產的實際作用，通過實際動手感知數學規律，以創新的思維探索數學知識，從而激發學生的學習興趣和探索欲望，構建數學高品質課堂。

一、設置梯度問題，發展思維能力

提問是常用的數學教學手段之一，通過設置梯度問題，發展學生的思維能力。特別是學習新知時，合理設置問題梯度，可以引導學生總結發現新知識，引起了學生強烈的興趣，也增加了數學的趣味性。

例如，學習七年級下冊9.1《不等式》，由淺入深引入不等式的概念，再介紹不等式的性質。例題：老師今年28歲，大家今年14歲，28顯而易見大于14。要求學生列出相應的不等式。

28>14 （1）

那么6年后的年紀呢？學生指出式（1）大于號左右兩端同時加6，即為不等式（2）。

28+6>14+6 （2）

繼續思考，8年前呢？

28-8>14-8 （3）

繼續提問，16年前呢？學生指出，16年前自己都沒有出生，沒辦法比較。這時老師提示：雖然年齡不能比較，但是28和14作為數字，可以存在減法運算的。學生回答：

28-16>14-16（4）

那么，a+b年后的計算式呢？

28+（a+b）>14+（a+b）（5）

那么m-n年后的計算式呢？

28-（m-n）>14-（m-n）（6）

由上式（1）-（6），觀察并總結，是否發現了什么規律？式（5）中，（a+b）是否一定是正數？式（6）中，（m-n）是否也一定是正數呢？

通過設置梯度的練習，對不等式設置不同的條件，步步深入;通過對比學習，引導學生深入理解不等式的表示方法、含義及性質，增強了概括能力，活躍了思維，激發了求知欲，提高了課堂效率。

二、鼓勵動手實驗，旨在深度探究

數學實驗是數學課程的重要組成部分，鼓勵學生動手實驗，引導學生在實驗過程思考目的和方法，才能激發學生探究的欲望。借助實驗課程的靈活性和生動性，鼓勵學生積極思考，突破思維枷鎖，深層次分析數學問題。

例如，學習九年級上冊第二十五章《概率初步》時，要求學生自行攜帶骰子和硬幣，從一定的高度隨機落下骰子，觀察哪個面朝上，并記錄相應的數值。經過一百次的投擲，學生發現概率大致相同，基本都趨近于1/6。再從一定高度隨機落下硬幣，記錄正反面的次數，發現實驗結果中正反面出現的次數也大致相同，趨近于1/2。那么當繼續增加實驗次數，一千次、一萬次呢？學生回答，投骰子每個數字出現的概率更接近于1/6，而硬幣正反面出現的概率更接近于1/2。這說明投擲骰子數字或者硬幣哪個面朝上事件雖然具有隨機性，且這種隨機性不受人為控制，但在大量重復實驗后，其隨機性的結果依然遵循了固有規律。

通過實際實驗操作，學生理解概率性質，也將抽象的概率理論用生動形象的事例進行闡述，學生通過觀察總結實驗現象、深度探索實驗規律理解概率出現的偶然性和必然性，從而掌握數學知識。

三、形成反思習慣，發現潛在規律

初中數學是一門邏輯嚴謹的學科，單純的探索新知容易出現困惑，所以要求學生及時對知識進行反思，通過反思發現數學中潛在的規律，才能調整自己的知識結構，掌握數學知識的規律。如何培養學生的反思能力和習慣是教師需要關注的重點，我們要結合STEAM教育理論，從多維度引導學生學會課程反思。

例如，學習九年級下冊第二十七章《相似》，要求學生測量6層教學樓的高度，工具為5米的盒尺。學生發現單純使用盒尺無法直接測量教學樓，學生思考借助其他工具或者圖形進行測量。有學生指出，正午陽光直射，可以測量一個同學的身高和投影在地面的影子長度來測量教學樓影子的長度，通過相似三角形計算高度。學生發現通過同樣的方法還可以測量旗桿的高度、實驗樓的高度等。借助相似三角形可以計算物體高度，正方形或者圓形是否存在相似性，是否可以借助這些模型計算教學樓的高度呢？學生展開思考。

所以，在數學課程中培養學生反思的習慣，通過反思掌握數學規律，才能在其他題目中做到舉一反三，才能構建自己的知識體系，提高數學的認知水平，培養數學的綜合能力。

四、聯系生活實踐，培養創新意識

初中數學應該培養學生學以致用的能力，學生能夠理解數學知識，并能利用這些知識解決日常生活或者勞動中的實際問題。讓數學服務于生活，在具體實踐活動中培養學生的創新意識，促進學生思維的發展。

例如，學習九年級上冊第24章《圓的有關性質》，要求學生觀察自行車的車輪、電動車的車輪、小汽車公交車的車輪，大家發現所有交通工具車輪有大有小，但具有統一的形狀，是圓形。那么，為什么是圓形？是否可以是其他形狀？學生以小組為單位，向小組提供組裝的小汽車模型，其中車輪可以拆卸，并置換為其他形狀。學生嘗試使用三角形、長方體或者圓柱體代替，在替換過程中發現，如果使用圓柱體的側面作為車輪面，那么汽車可以平衡前行，除此之外，其他任何形狀都會導致汽車“顛簸”，為什么呢？學生繼續觀察，認為車輪轉動過程都是圍繞某一特定的點進行運動的，圓邊界所有的點到圓心的距離相等，圓具有繞圓心旋轉不變的性質，除此之外，其他形狀都不具備該特點。通過和實際生活相聯系的實例，引導學生探索新知識，培養學生的創新意識。

所以，數學并不意味著單純的課本知識的擴散學習，還有以實際生活為例的學科研究，在研究過程中滲透數學知識，在思考過程引領創新思維，才能把抽象枯燥的數學知識形象具體趣味化，才能吸引學生的注意力，開發學生的邏輯思維。

STEAM教育理念強調打破學科之間的界限，通過知識整合培養學生的綜合能力。在初中數學中引入STEAM教育理念，培養學生的動手實踐能力和創新意識，擴展學生的空間想象力，為學生提供與眾不同的教學課堂，讓學生在快樂中學習，愿意主動探索未知項目，增進智慧。該教學模式提高了課堂效率，也提升了課堂品質。

參考文獻：

[1]孫萌.基于STEAM學習理念的中學數學教學策略[J].數學之友，2021（4）：17-20.

[2]孫思思. STEAM中Arts在中學數學教學中的應用現狀調查及實踐研究[D].江西科技師范大學，2021.