基于STEAM理念的初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程資源的開發(fā)

摘 要：STEAM教育是當(dāng)前較為熱門、較為前沿的教學(xué)課題，很多學(xué)科都在嘗試以STEAM教育理念開展創(chuàng)新化教學(xué)，優(yōu)化學(xué)科教學(xué)模式的同時提升各學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生獲得更為優(yōu)質(zhì)的課堂教學(xué).本文將從初中數(shù)學(xué)教學(xué)入手，分析和研究基于STEAM理念進行“綜合與實踐”課程資源開發(fā)的方法或策略，做好學(xué)科教學(xué)資源創(chuàng)新與融合的同時探索初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”的更多可能性，為初中數(shù)學(xué)教學(xué)提供更多可行的方法論，從而能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力和綜合素養(yǎng)，讓學(xué)生以更扎實的基礎(chǔ)應(yīng)對后期的成長和發(fā)展.

關(guān)鍵詞：STEAM理念;初中數(shù)學(xué);課程資源;開發(fā)策略

中圖分類號：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2022）23-0053-03

收稿日期：2022-05-15

作者簡介：何新云（1979.6-），女，江蘇省南通人，本科，中學(xué)一級教師，從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.

初中學(xué)段的數(shù)學(xué)學(xué)科是具有承上啟下的作用，教師要引導(dǎo)學(xué)生從小學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)狀態(tài)中轉(zhuǎn)變過來，要讓學(xué)生學(xué)會主動探索，自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們學(xué)科核心素養(yǎng)的同時為高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)奠定堅實的能力基礎(chǔ).基于這樣的教學(xué)需求，教師可以以STEAM理念為指導(dǎo)，進行初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程的科學(xué)開發(fā)，對初中數(shù)學(xué)教學(xué)的整體模式進行優(yōu)化創(chuàng)新，創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境、豐富課堂教學(xué)的形式，促進學(xué)科知識有效融合的同時重點培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力，讓學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)、獨立思考、不斷探索的精神和能力，使他們更夠以持續(xù)的熱情進行好初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí).

1 創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進行積極體驗

在以STEAM理念開發(fā)初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程資源時，教師首先要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境，以各種各樣的教學(xué)情境豐富“綜合與實踐”課程的開展方式，給學(xué)生帶來更佳的課程體驗的同時呈現(xiàn)出更好的數(shù)學(xué)教學(xué)效果.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中安排“綜合與實踐”課程，可以有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，以多樣化的情境引導(dǎo)他們進行積極的體驗和探索，讓他們逐步從被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，進而以學(xué)習(xí)狀態(tài)的變化帶動學(xué)習(xí)效果的提升.當(dāng)學(xué)生在各種教學(xué)情境的引導(dǎo)下，積極主動地參與到“綜合與實踐”課程中時，他們將自覺地進入到探索式學(xué)習(xí)中，并能有意識地轉(zhuǎn)變自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，調(diào)整自己的學(xué)習(xí)行為.

以人教版七年級下冊數(shù)學(xué)教材中《平面直角坐標(biāo)系》的教學(xué)為例，教師可以創(chuàng)設(shè)一個較為真實的生活情境來開展教學(xué)內(nèi)容.教師可以引入地理上的相關(guān)知識作為課堂導(dǎo)入，給學(xué)生設(shè)置一些問題，如黃山、九華山等的具體經(jīng)緯度是多少？讓學(xué)生對照黑板上的放大版地圖說出各個景點的具體經(jīng)緯度.接著可以給學(xué)生設(shè)置一個自由討論情境，讓學(xué)生思考：地理學(xué)科中的經(jīng)緯度表示和數(shù)學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系之間有什么關(guān)聯(lián)？學(xué)生在這個問題的引導(dǎo)下會更加主動地進行平面直角坐標(biāo)系的預(yù)習(xí)，并跟其他學(xué)生就這個問題展開激烈的討論，最后學(xué)生會在激烈的討論中總結(jié)出這樣的結(jié)論：地理中的位置可以用經(jīng)緯度進行標(biāo)注，而數(shù)學(xué)中的具體位置則需要用平面直角坐標(biāo)系來標(biāo)注，這是兩個學(xué)科中的同一知識.課程的最后環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對這一結(jié)論進行反向驗證，用坐標(biāo)系的不同點代表地理位置不同的景點，進而讓他們說出每個點的具體坐標(biāo)，完成知識點的驗證過程.

在這樣的“綜合與實踐”課程過程中，學(xué)生經(jīng)歷了不同的教學(xué)情境，在不同的情境里他們不僅獲得了足夠的學(xué)習(xí)體驗，還相對高效地完成了每個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù).由此可見，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)不同的教學(xué)情境能帶來感受和效果的雙重提升，讓學(xué)生擁有沉浸式的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗，高效地達(dá)成每個“綜合與實踐”課程的目標(biāo).

2 精選豐富的研究問題，促進學(xué)科形成深度融合

教師還可以通過精選豐富的研究問題的方式進行初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程資源的開發(fā)，讓包含不同研究問題的課程資源在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮出應(yīng)有的作用.STEAM理念要求教師能引導(dǎo)學(xué)生進行一定程度的研究性學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生充分發(fā)揮自身的能動性，而合適的研究問題能顯著減少學(xué)生的研究阻力，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣的同時提升其進行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，讓其有更強的欲望進行數(shù)學(xué)的“綜合與實踐”課程.與此同時，研究性學(xué)習(xí)能讓學(xué)生學(xué)會高效合理地運用已經(jīng)掌握的數(shù)學(xué)知識，加深新舊知識的融合，讓學(xué)生在“綜合與實踐”過程的學(xué)習(xí)中逐步具備融會貫通的能力.

以人教版八年級上冊數(shù)學(xué)教材中《軸對稱》的課程開展為例，為了更顯著地突出STEAM教育理念，教師在進行這部分內(nèi)容的“綜合與實踐”課程的設(shè)置時，可以為學(xué)生精選相對多的、與主題契合的研究問題.課程開始部分，教師可以給學(xué)生這樣一個問題：什么是軸對稱？它在生活中有什么運用？面對這樣一個相對基礎(chǔ)的研究問題，學(xué)生會根據(jù)已經(jīng)掌握的學(xué)科知識對其進行研究，能漸漸從生活中的一些物品，如窗花、臉譜、蝴蝶等中理解軸對稱的含義.

圖1接著教師可以給學(xué)生引入垂直平分線的概念，并為學(xué)生設(shè)置一些需要利用垂直平分線解決的問題，如：如圖1，AB=AC，MB=MC，直線AM是線段BC的垂直平分線嗎？以這些生活中常見的探究性問題來逐步引導(dǎo)學(xué)生進入到更深層次的研究中.在這一章節(jié)的實驗與探究部分，教師則可以引導(dǎo)學(xué)生探究三角形中邊與角之間的不等關(guān)系，這樣深入的研究問題可以引導(dǎo)學(xué)生對前面所學(xué)的有關(guān)三角形的知識做較為全面的回顧和鞏固，幫助學(xué)生梳理原有知識體系的同時注入新的學(xué)科知識，促進前后知識的深度融合.

在進行初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程時，教師要根據(jù)學(xué)生已有的知識儲備和接受能力為學(xué)生精選豐富的研究問題，引導(dǎo)學(xué)生完成循序漸進的學(xué)科研究，拓寬原有知識邊界的同時讓學(xué)生擁有豐富的知識儲備和良好的研究過程，從而使基于STEAM理念的“綜合與實踐”課程發(fā)揮出相應(yīng)的教學(xué)作用.

3 改革單一的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主體地位

STEAM理念還提倡給學(xué)生提供足夠的實踐空間，所以在進行初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程資源的開發(fā)時，教師要改變傳統(tǒng)的、單一的教學(xué)模式，恢復(fù)學(xué)生主體地位的同時讓學(xué)生成為初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者.教師可以將5E教學(xué)法和PBL教學(xué)法引入到教學(xué)模式的設(shè)置中，以多種教學(xué)模式相結(jié)合的混合教學(xué)法來增加初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程的層次感和豐富性，讓初中數(shù)學(xué)教學(xué)的每個環(huán)節(jié)都能以更好的方式呈現(xiàn).趣味性和多樣性是衡量“綜合與實踐”課程質(zhì)量的重要因素，而各種各樣的教學(xué)模式的創(chuàng)設(shè)能有效增加數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性和多樣性，激發(fā)學(xué)生主觀能動性的同時引導(dǎo)他們發(fā)揮出足夠的主體性.

在進行人教版七年級下冊數(shù)學(xué)教材中《二元一次方程組》的學(xué)習(xí)時，教師可以為學(xué)生構(gòu)建不同的教學(xué)模式，有效地豐富學(xué)生的課程體驗.在利用二元一次方程組解決生活中數(shù)學(xué)問題的教學(xué)中，教師可以先將班級學(xué)生分成三組，每組挑選出一名組長.接著教師可以讓學(xué)生按組研究“什么是二元一次方程組“，然后每組列舉一個生活中需要用二元一次方程組解決的問題，再對其進行解決，解決之后對結(jié)果進行驗證，確認(rèn)正確后對整個完成過程進行總結(jié)分析.當(dāng)學(xué)生將整個課程環(huán)節(jié)看作一個完成不同項目的過程，他們就能以更加投入、更加專注的方式進入到該知識的學(xué)習(xí)中.又或者教師可以運用角色扮演的方式進行這部分內(nèi)容的教授，教師為學(xué)生設(shè)置生活場景，讓學(xué)生扮演場景中的人物，并對場景中的問題，如“根據(jù)市場調(diào)查，某種消毒液的大瓶裝（500g）和小瓶裝（250g）兩種產(chǎn)品的銷售數(shù)量（按瓶計算）比為2：5，某廠每天生產(chǎn)這種消毒液22.5t，這些消毒液應(yīng)該分裝大、小瓶兩種產(chǎn)品各多少瓶”進行分析，讓學(xué)生身臨其境地感受數(shù)學(xué)問題的場景，進而能夠更為直接地思考相關(guān)問題，對問題進行分析研究的同時促進其對相關(guān)問題的解決.

4 融入先進的信息技術(shù)，豐富數(shù)學(xué)課堂教學(xué)形式

初中數(shù)學(xué)”綜合與實踐“課程資源的開發(fā)還可以借助先進的信息技術(shù)的力量，以信息技術(shù)為途徑擴充“綜合與實踐”課程的展現(xiàn)方式.日新月異的信息技術(shù)對教育領(lǐng)域的改變是有目共睹的，教師要在不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)的基礎(chǔ)上加強自身對信息技術(shù)的運用能力，讓信息技術(shù)輔助“綜合與實踐”課程的開展與進行.將信息技術(shù)運用于初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”中，能有效突破原有教學(xué)模式的局限時，將學(xué)科內(nèi)容高效整合的同時實現(xiàn)原有教學(xué)手段難以達(dá)到的數(shù)學(xué)教學(xué)效果.從課程開展的實踐效果來看，先進的信息技術(shù)能打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)形式的條條框框，豐富數(shù)學(xué)課堂教學(xué)形式的同時引導(dǎo)學(xué)生更加靈活創(chuàng)新地參與到初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程中.

在進行人教版九年級下冊數(shù)學(xué)教材中《投影與視圖》的學(xué)習(xí)時，教師可以借助多媒體等信息技術(shù)手段來為學(xué)生構(gòu)建更加直觀的課程效果.“投影”和“視圖”這兩個非平面的數(shù)學(xué)概念如果單純依靠二維的方式是很難讓學(xué)生深刻理解和掌握的.而借助多媒體手段則可以完美呈現(xiàn).課程的開始部分，教師可以給學(xué)生放映一小段包含了投影和視圖知識的視頻，通過學(xué)生喜聞樂見的方式讓他們了解和觀察視圖和投影.接著教師可以利用動畫的方式為學(xué)生展現(xiàn)動態(tài)化的各種視圖，化抽象概念為直觀動畫的同時減小學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的阻力，讓學(xué)生相對輕松地學(xué)習(xí)好有關(guān)投影和視圖的知識點.最后的環(huán)節(jié)教師則可以將“我要拼一拼”的小游戲來作為該部分內(nèi)容的鞏固，教師利用多媒體給學(xué)生一些不同物體的三維圖，讓學(xué)生拼出這些三維圖的三視圖.當(dāng)學(xué)生能夠熟練流暢地完成三視圖的拼接后，就表示他們已經(jīng)充分掌握了該部分的內(nèi)容.借助多媒體等信息手段來進行該部分內(nèi)容的“綜合與實踐”課程，不僅能讓學(xué)生獲得更為優(yōu)質(zhì)的課堂體驗，還能幫助教師高效地達(dá)成相應(yīng)的課程目標(biāo).

總而言之，將STEAM理念深度剖析、科學(xué)運用于初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”中，能充分恢復(fù)學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上的主體地位，讓其以更加自主的方式進入到數(shù)學(xué)的實踐性學(xué)習(xí)中.就初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程的應(yīng)用效果來看，豐富多樣的教學(xué)情境及實踐場景不僅能有效促進學(xué)科知識的多維融合，還能綜合培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識，并以多樣化的實踐令其將各種意識轉(zhuǎn)化為運用學(xué)科知識解決實際問題的綜合能力.可見，將STEAM教育理念運用于初中數(shù)學(xué)“綜合與實踐”課程的開發(fā)中不僅順應(yīng)了時代教育及學(xué)科發(fā)展的需求，也為學(xué)生的綜合全面發(fā)展帶來新的契機.

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[責(zé)任編輯：李 璟]