數中之術，學科融合

陳煜

[摘? 要] 初中數學教學中涉及的概念較抽象，數學知識原理較多，學生不易理解和掌握. STEM教育的跨學科、多學科的融合理念，將科學、技術、工程方面的知識融入數學學科，將抽象問題轉化為具象問題，提升學生的探究能力，培養學生解決問題的應用能力. 初中數學教師應深入挖掘STEM教育背后的內在價值，在課堂教學中將其他學科知識與數學知識有效融合，豐富數學教學的價值內涵，在教學中進行STEM教育的實踐與思考.

[關鍵詞] 初中數學;STEM教育;內在價值;課堂教學;實踐與思考

社會不斷發展進步，科學技術迅速更迭，為各個行業帶來了新的發展機遇與挑戰. 在當前的初中數學課堂教學中，引入STEM教育理念具有較強的應用價值. STEM教育主要融合科學知識、先進技術、工程應用、數學知識等，強調多學科融合. 在數學學科中引入STEM教育理念，既是學科需要也是時代需要，其致力于促進學生全面發展，提升學生的綜合應用水平.

分析STEM教育理念的內在價值

STEM教育理念，致力于推動學生在4個學科領域（科學、技術、工程、數學）有所作為，并培養學生能夠有效解決現代社會中個人健康、環境、能源、消費等相關問題. 運用STEM教育理念大概包含5個過程：建立合作關系、組織團隊、開發項目、設計與開發、調整系統支持.

展開來講：首先，科學主要是對自然世界的研究，其中包括生物知識、物理知識、化學知識等，以及對事實與準則的應用. 其次，技術主要應用于一些創造性、技術性的成果. 再次，工程主要是為實現人們對社會物質需要創作的活動. 在數學教學中融入工程教育主要是為學生合理設計一些滿足學生需求的學習方案，用數學思維解決相關問題. 最后，數學是一門集圖像、文字、數字、數量關系、空間位置、幾何圖形等為一體的學科. 數學教學主要是按照自身的猜想，并通過相關理論進行證明的過程，是國家基礎教育的關鍵部分，貫穿于大多數課程.

在實際教學中，數學知識抽象性較強，并會應用到一些復雜的數學公式與原理等，對學生邏輯思維的要求較強. 在這種情況下，采取STEM教育理念，不僅可以將抽象的數學知識具體化，激發數學教學的活力，同時還可以幫助學生更好地理解數學知識，提升初中數學的應用技能. 所以，在數學教學中融入科學、技術、工程的相關知識，可以保證學生完成學習體驗，增強數學教學效果.

初中數學課堂教學與STEM教育理念的有效融合的實踐與思考

數學科目，作為我國基礎教育的關鍵部分，在初中數學教學應該有效融入科學知識、技術理念、工程教育等相關內容，增強學生的學科素養，培養學生的數學綜合思維，提升學生的數學解題能力.

1. 學會數學學習技巧，提升學生的數學思維

教學中的素質教育多次提出，數學教學內容不能局限于解題結果，而應該引導學生掌握數學解題的過程，增強學生領悟數學思想，在實際教學中要重視直接經驗與間接經驗的積累. 舉例來說，學習初中數學“軸對稱與軸對稱圖形”時，不僅要掌握軸對稱圖形的基本性質，還要學習如何總結這些規律、如何運用對稱思想等，提升學生對圖形的敏感性. 教師要幫助學生將一些知識化繁為簡，提升學生分析問題的能力. 再例如，學習到初中數學“反比例函數”時，要培養學生的方程思想，強化學生對反比例函數知識的掌握，促進學生學習數學知識.

2. 促進數學與科學的融合，培養學生科學求真的精神

在開展數學教學過程中，可以融合科學中的相關知識，幫助學生有效解決數學問題，同時增強學生的科學素質. 數學知識中，有許多知識與物理學科存在著交叉關系. 舉例來說，學習初中數學“全等三角形”“相似三角形”時，便能應用到物理知識中的“鏡像原理”“回聲問題”等相關知識. 在解題過程中，要有轉化思維，將物理中的平面鏡成像原理與數學中的相似三角形的對應知識進行有效融合，在最短的時間內解出問題的答案. 對數學問題的學習與研究，決不能憑借于死記硬背的知識原理解題，而是要以求真務實、嚴謹科學的精神對數學問題進行觀察，加強實踐操作，掌握數學中的圖形變化、邏輯推理等各種方法. 舉例來說，學習到初中數學“等腰三角形的軸對稱”時，教師應引導學生親自動手操作，畫出對稱軸，并通過小組討論研究等腰三角形與等邊三角形的關系，分別畫出幾條對稱軸. 通過細微的觀察，小組成員相互對比，總結出一定的規律后由學生親自動手驗證，將直觀的操作與推導出的原理進行有效結合，使推理猜想成為研究得到的結論.

3. 將技術與數學有效融合，培養學生的信息應用能力

新課標曾明確提出，數學教學的設計要按照現實條件，應用信息技術手段，并加強數學科目與信息技術有效融合，提升數學教學的實效性;要深入挖掘信息技術的功能與各種作用，引導學生積極主動投入數學教學活動當中. 舉例來說，學習初中數學“統計表、統計圖的選用”時，教師可以運用計算機技術開展一些數學活動，將統計圖與統計表的制作過程以視頻的形式直觀展現給學生觀看，并通過功能變化引導學生了解統計圖與統計表之間的轉換. 在數學課堂教學中合理應用信息技術，可以幫助學生直觀感受到知識形成的具體過程，并明確知識之間存在的內在聯系. 同時，可以加強網絡信息化教學的建設，保證教學與反饋更加精準及時. 教師也可以借助于信息技術手段布置作業與任務，如在網上批改作業，或通過微課形式化解教學難點，或通過視頻方式為學生解答疑問，緩解學生的課業負擔;教師也可以借助于信息技術通過網絡平臺與家長及時溝通交流，使家長更好地了解學生的在校情況，調整家長與教師信息不對等的情況.

4. 促進工程與數學的整合，構建生活化教學模式

開展數學知識教學，絕不能局限于課本教材與理論，而應該多開展一些綜合性實踐教學活動，提升學生的綜合運用能力以及實際解決問題的能力. 教師可以設計一些具有綜合性的數學題，同時組織學生成立小組進行商討解決，提升學生的發散性思維. 事實上，一些數學題及教學內容與我們現實生活中的工程問題存在著不可分割的聯系. 舉例來說，學習初中數學“主視圖、左視圖、俯視圖”時，教師可以選擇一些立體圖形引導學生將圖形的簡單視圖畫出來，或搭配一些選項讓學生選取出來，這種方法與工程建模極其相似——開展工程建設時首先要確定工程各角度的視圖，然后綜合比對相關建設的比例等.

5. 有效應用STEM教育理念，促進多學科融合

數學學科作為一門基礎學科，是科學、技術、工程等學科的出發點，這些科目也是學生應用數學知識的最終歸宿. 縱觀當前我國中小學教育教學現狀，大多數科目對工程知識與科學知識的應用較少，所以應加強工程教育，培養學生的科學精神. 例如，在數學活動課“測量兩地間的距離”中，教師帶領學生在校內或校外測量目標兩地的距離，不僅需要數學中全等、相似的相關知識，還需要學生掌握測距儀、水平儀等工程工具的操作技術. 在實踐操作中感悟多次測量減小誤差的科學求真精神，豐富學生的地理人文知識，感受數學知識在其他學科的廣泛運用. 在數學教學實踐中，教師應引導學生利用圖紙的形式掌握數學理論知識，并按照數學教材構建特色化的數學課程，要注重本地教學資源的開發，整合相關地區的教學資源，加強交流溝通，打造新型STEM數學教育理念，促進學生全面發展.

在初中教學中對STEM教育理念的應用，主要強調多學科的融合發展，注重培養學生的綜合能力、應用能力等. 數學教師應該創新教育理念，有效提高對STEM教育理念的重視程度，構建相應的教學情境模式，引導學生加強交流合作，并不斷探求新知識，由此更好地享受學習知識的過程，提升學生的核心素養. 在未來，STEM教育理念將創新數學教學新格局，使教師可以更靈活地應用科學知識、技術知識、工程知識等，并在數學函數知識、方程知識、幾何知識等方面都有所研究，簡化一些數學原理，增強數學知識的實用性，促進數學教學的長遠發展.