基于STEAM理念的初中數學“綜合與實踐”課程資源的開發

何新云

(江蘇省南通市通州區金郊初級中學 226300)

初中學段的數學學科是具有承上啟下的作用，教師要引導學生從小學階段的數學學習狀態中轉變過來，要讓學生學會主動探索，自主學習，培養他們學科核心素養的同時為高中數學的學習奠定堅實的能力基礎.基于這樣的教學需求，教師可以以STEAM理念為指導，進行初中數學“綜合與實踐”課程的科學開發，對初中數學教學的整體模式進行優化創新，創設多樣化的教學情境、豐富課堂教學的形式，促進學科知識有效融合的同時重點培養學生的學科能力，讓學生具備自主學習、獨立思考、不斷探索的精神和能力，使他們更夠以持續的熱情進行好初中數學的學習.

1 創設真實的教學情境，引導學生進行積極體驗

在以STEAM理念開發初中數學“綜合與實踐”課程資源時，教師首先要給學生創設真實的教學情境，以各種各樣的教學情境豐富“綜合與實踐”課程的開展方式，給學生帶來更佳的課程體驗的同時呈現出更好的數學教學效果.在初中數學教學中安排“綜合與實踐”課程，可以有效地提升學生的學習自主性，以多樣化的情境引導他們進行積極的體驗和探索，讓他們逐步從被動學習的狀態轉變為主動學習，進而以學習狀態的變化帶動學習效果的提升.當學生在各種教學情境的引導下，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習中，并能有意識地轉變自己的學習狀態，調整自己的學習行為.

以人教版七年級下冊數學教材中《平面直角坐標系》的教學為例，教師可以創設一個較為真實的生活情境來開展教學內容.教師可以引入地理上的相關知識作為課堂導入，給學生設置一些問題，如黃山、九華山等的具體經緯度是多少？讓學生對照黑板上的放大版地圖說出各個景點的具體經緯度.接著可以給學生設置一個自由討論情境，讓學生思考：地理學科中的經緯度表示和數學中的平面直角坐標系之間有什么關聯？學生在這個問題的引導下會更加主動地進行平面直角坐標系的預習，并跟其他學生就這個問題展開激烈的討論，最后學生會在激烈的討論中總結出這樣的結論：地理中的位置可以用經緯度進行標注，而數學中的具體位置則需要用平面直角坐標系來標注，這是兩個學科中的同一知識.課程的最后環節，教師可以引導學生對這一結論進行反向驗證，用坐標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，完成知識點的驗證過程.

在這樣的“綜合與實踐”課程過程中，學生經歷了不同的教學情境，在不同的情境里他們不僅獲得了足夠的學習體驗，還相對高效地完成了每個環節的學習任務.由此可見，為學生創設不同的教學情境能帶來感受和效果的雙重提升，讓學生擁有沉浸式的數學學習體驗，高效地達成每個“綜合與實踐”課程的目標.

2 精選豐富的研究問題，促進學科形成深度融合

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

以人教版八年級上冊數學教材中《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容的“綜合與實踐”課程的設置時，可以為學生精選相對多的、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的研究問題，學生會根據已經掌握的學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.

接著教師可以給學生引入垂直平分線的概念，并為學生設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學生進入到更深層次的研究中.在這一章節的實驗與探究部分，教師則可以引導學生探究三角形中邊與角之間的不等關系，這樣深入的研究問題可以引導學生對前面所學的有關三角形的知識做較為全面的回顧和鞏固，幫助學生梳理原有知識體系的同時注入新的學科知識，促進前后知識的深度融合.

圖1

在進行初中數學“綜合與實踐”課程時，教師要根據學生已有的知識儲備和接受能力為學生精選豐富的研究問題，引導學生完成循序漸進的學科研究，拓寬原有知識邊界的同時讓學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”課程發揮出相應的教學作用.

3 改革單一的教學模式，引導學生發揮主體地位

STEAM理念還提倡給學生提供足夠的實踐空間，所以在進行初中數學“綜合與實踐”課程資源的開發時，教師要改變傳統的、單一的教學模式，恢復學生主體地位的同時讓學生成為初中數學學習的主導者.教師可以將5E教學法和PBL教學法引入到教學模式的設置中，以多種教學模式相結合的混合教學法來增加初中數學“綜合與實踐”課程的層次感和豐富性，讓初中數學教學的每個環節都能以更好的方式呈現.趣味性和多樣性是衡量“綜合與實踐”課程質量的重要因素，而各種各樣的教學模式的創設能有效增加數學學習的趣味性和多樣性，激發學生主觀能動性的同時引導他們發揮出足夠的主體性.

在進行人教版七年級下冊數學教材中《二元一次方程組》的學習時，教師可以為學生構建不同的教學模式，有效地豐富學生的課程體驗.在利用二元一次方程組解決生活中數學問題的教學中，教師可以先將班級學生分成三組，每組挑選出一名組長.接著教師可以讓學生按組研究“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，解決之后對結果進行驗證，確認正確后對整個完成過程進行總結分析.當學生將整個課程環節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習中.又或者教師可以運用角色扮演的方式進行這部分內容的教授，教師為學生設置生活場景，讓學生扮演場景中的人物，并對場景中的問題，如“根據市場調查，某種消毒液的大瓶裝(500g)和小瓶裝(250g)兩種產品的銷售數量(按瓶計算)比為2:5，某廠每天生產這種消毒液22.5t，這些消毒液應該分裝大、小瓶兩種產品各多少瓶”進行分析，讓學生身臨其境地感受數學問題的場景，進而能夠更為直接地思考相關問題，對問題進行分析研究的同時促進其對相關問題的解決.

4 融入先進的信息技術，豐富數學課堂教學形式

初中數學”綜合與實踐“課程資源的開發還可以借助先進的信息技術的力量，以信息技術為途徑擴充“綜合與實踐”課程的展現方式.日新月異的信息技術對教育領域的改變是有目共睹的，教師要在不斷提升自身專業素養的基礎上加強自身對信息技術的運用能力，讓信息技術輔助“綜合與實踐”課程的開展與進行.將信息技術運用于初中數學“綜合與實踐”中，能有效突破原有教學模式的局限時，將學科內容高效整合的同時實現原有教學手段難以達到的數學教學效果.從課程開展的實踐效果來看，先進的信息技術能打破傳統課堂教學形式的條條框框，豐富數學課堂教學形式的同時引導學生更加靈活創新地參與到初中數學“綜合與實踐”課程中.

在進行人教版九年級下冊數學教材中《投影與視圖》的學習時，教師可以借助多媒體等信息技術手段來為學生構建更加直觀的課程效果.“投影”和“視圖”這兩個非平面的數學概念如果單純依靠二維的方式是很難讓學生深刻理解和掌握的.而借助多媒體手段則可以完美呈現.課程的開始部分，教師可以給學生放映一小段包含了投影和視圖知識的視頻，通過學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生展現動態化的各種視圖，化抽象概念為直觀動畫的同時減小學生學習和探究的阻力，讓學生相對輕松地學習好有關投影和視圖的知識點.最后的環節教師則可以將“我要拼一拼”的小游戲來作為該部分內容的鞏固，教師利用多媒體給學生一些不同物體的三維圖，讓學生拼出這些三維圖的三視圖.當學生能夠熟練流暢地完成三視圖的拼接后，就表示他們已經充分掌握了該部分的內容.借助多媒體等信息手段來進行該部分內容的“綜合與實踐”課程，不僅能讓學生獲得更為優質的課堂體驗，還能幫助教師高效地達成相應的課程目標.

總而言之，將STEAM理念深度剖析、科學運用于初中數學“綜合與實踐”中，能充分恢復學生在數學課堂上的主體地位，讓其以更加自主的方式進入到數學的實踐性學習中.就初中數學“綜合與實踐”課程的應用效果來看，豐富多樣的教學情境及實踐場景不僅能有效促進學科知識的多維融合，還能綜合培養學生的問題意識、應用意識和創新意識，并以多樣化的實踐令其將各種意識轉化為運用學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學“綜合與實踐”課程的開發中不僅順應了時代教育及學科發展的需求，也為學生的綜合全面發展帶來新的契機.