STEM教育理念視角下的教學創新

◇蘇麗蒼（福建：南安市大成小學）

STEM 教育理念有別于傳統的導致學生片面發展的教育方式，是一種重綜合實踐的超學科教育理念。小學生已經初步具備了學習認知能力和動手實踐能力，此時教師必須充分結合學生的身心發展特點，探索新型數學教育模式，為學生營造探索、開放的學習氛圍。教師也需有效結合STEM 教育理念，通過知識遷移、應用整合，開發學生的數學智力，加強其數學實踐操作能力，促進其全面發展。

一、STEM教育理念在課堂的應用分析

小學學習是小學生成長起步的基礎階段，對學生未來的發展起著關鍵性的作用，小學數學教學是一種普遍的、靈活的教育基本形式，更強調以數學活動為基礎的數學素養培養的教學設計。教師作為學生學習的組織者和引導者，其對數學教學模式的選擇在很大程度上影響著學生的發展。教師在開展教學活動設計時，應以學生為主體，考慮如何構建切實可行的課程活動，使得教師、學生和課堂教學等因素能夠自然構成一個具有良性循環特征的生態鏈，讓學生能夠借由最近發展區，經歷問題解決、策略分析的發展歷程，進而突破個人思維結構和認知水平的關鍵障礙。在小學學習階段，學生已經初步具備具象思維能力，能夠運用一定的邏輯分析能力進行自主探究。但是，目前小學數學探索活動存在流于形式、內容空洞的問題，導致許多學生無法進行自主、充分且深入的探究，更談不上對個人數學創新意識和數學實踐能力的培養。

基于這樣的現狀，STEM 教育理念應運而生，并受到廣大教育界學者的關注。STEM 即科學（Science）、技術（Technology）、工程、（En‐gineering）和數學（Mathematics）這四門學科的首字母，其核心是讓學生親自經歷面向真實數學問題的跨學科融合項目學習，從而進入一種真實的數學創造過程。并且，以一種新的學習姿態進入學習過程，動手完成個人感興趣的，并且和其生活息息相關的數學學習項目，學習融合各種學科知識以及生活經驗，提升動手實踐和分析能力。STEM 理念以“一切為了學生”為教學中心，拋棄了傳統的教學模式，強調教書和育人的和諧統一。教師需圍繞學生的數學需求和提高學生的學習潛能這兩方面進行教學安排，切實將培養學生的數學綜合素養放到小學數學教學的首位，幫助學生在STEM 理念教學體系下全面發展。STEM 理念指導著教師開展教學，幫助教師關注學生的自主發展，以細膩柔和的教學態度指導學生探索數學，全面發展自我。這個教育理念的重點并不在于關注學生數學基本知識本身，而重在教育學生能夠學會自主思考，經歷發現問題、分析問題和解決問題全過程。由此，學生能夠真實體驗數學知識的運用過程，并拓展個人文化視野，提高數學探索能力，進一步發展數學素養。學生喜歡動手操作，傾向于在實踐探索過程中通過自主感知、觀察和比較各種事物，進而思考和解決各種問題，并鍛煉良好的實踐探索能力。STEM 理念講求運用情境式、任務型的教學方法，要求教師充分重視學生的社會認知能力和數學綜合素養培養，實現個人綜合數學學習能力的全面發展。

二、STEM教育理念在教學中的融入

（一）以學生為中心，激發學習興趣

在小學數學教學中，教師要尊重學生的主體地位，重視學生在課堂中的個人表現，以學生為主體進行數學教學，讓學生在探索分析中積極大膽地表達個人對數學解決方案的猜測和分析，進而提高其數學探究能力。教師要在數學教學中貫徹STEM 理念，合理分析學生的學習情況，制定教學目標，并在實際教學中不斷調整，讓學生圍繞教師的教學目標合理規劃個人的學習計劃和目標，提升數學分析能力。

比如，在六年級上冊第二單元“分數混合運算”的教學過程中，教師可先從課堂知識點出發設計問題，將知識點由簡及難地以問題的形式導出。教師可先以簡單的問題面向全體學生提問，如“你能想到有哪些分數運算方法？”這個問題對學生來說并不難，他們在教材中很容易找到相關公式。這時教師要對學生的表現給予認可，并結合習題就相關定理、知識點向學生展開講解，同時進一步提出相對深入的問題：“如果有多種運算符號，你能怎樣計算？”然后根據學生的表述以習題的形式將其細化，讓學生了解到這些知識點的具體應用，提升學生的學習效果。

（二）開展體驗教學，引導學生深入探索

只有當學生的數學學習欲望被調動，教學進程才能順利推動。教師可以利用STEM 理念中的情境式教學法，激發學生探索數學知識的意識，讓學生的數學探索積極性得到及時調動，加上教師的合理引導，從而有效實現教學目標，也有利于學生在學習興趣的推動下發展數學探索分析能力。

比如，在四年級下冊第二單元“認識三角形和四邊形”的教學中，教師需引導學生認識相關三角形和四邊形。可從學生感興趣的話題切入，讓其更容易接受教師的引導，進而把握數學原理。教師首先可出示各種各樣的三角形，要求學生說出其相同之處。當學生初步掌握三角形的概念后，教師再提問是不是三角形的形狀、大小都一樣，引導學生思考三角形種類形態各異、難以區分的原因。教師可以在給學生展示不同角的基礎上，告訴學生銳角、直角和鈍角的概念，讓學生按角分類并填寫表格。可讓學生說一說自己是否已經有了辨別不同類型三角形的好方法，讓學生充分感悟分類的數學思想。教師還要帶領學生在主動探索中體驗如何分類的方法，進而培養其邏輯思維能力。為了進一步培養學生的實踐探索能力，教師還可設計相應的小組活動，讓學生以小組為單位，提供每個組一定數量的三角形實物，讓學生在小組合作的過程中區分相關三角形。在這種有序的配合中，學生能夠在相互交流合作中完成實踐活動，體驗有效的分類方法，培養個人的邏輯思維能力。

（三）建立良好師生關系，促進學生主動學習

為了使學生能夠主動學習數學，教師需思考如何引入趣味性的數學活動并加強對學生邏輯思維的引導，從而讓學生放松地投入數學思考與分析中。同時，教師在展開數學原理分析的過程中，應注意結合學生的學習狀態和身心發展情況，轉變教學態度，獲得學生的信任和認可，融洽師生關系，再巧妙地通過學習方法的指引，幫助學生高效掌握碎片化的解題技巧，系統化地學習數學知識。這樣，學生也能在主動學習中與教師積極互動，進一步提高學習數學的強烈意愿。

以六年級上冊第五單元“數據處理”的教學為例，這節課的內容屬于統計圖應用問題，所包含的數學思想是抽象圖形思維。教師可以以表格的形式讓學生分析某人一家三口的食物攝入量，以此向學生滲透扇形統計圖的直觀性和便利性等知識。在學生思考的過程中，教師也可給出相應指導，如可將食物的攝入量用條形統計圖的結構進行展示，從而保證數據的直觀性。教師可通過不斷引導學生回憶統計圖的概念從而優化其對數學概念的理解，使其思維能力得到進一步鞏固，還可要求學生自己歸納所有已學統計圖的種類和概念。在教師的引導下，學生需自己再次梳理統計圖的概念，借此也可以回顧和鞏固其在學習統計圖時的思維過程，在歸納總結中查漏補缺，鍛煉自己的思維能力，讓思維升華到新的高度。

（四）實施個性化教學，幫助學生全面發展

STEM 理念具有跨學科、融合性特點，教師在數學教學中要重視學生群體中的每個個體，不湮滅學生的學習個性。教師可以通過實施個性化教學，針對學生個體的數學學習需求，精細規劃其數學學習過程和運用環節，讓學生在教學活動中獲得優良的學習體驗。學生也能在教師精心設計的教學活動中發揮個人的學習積極性，獲得美好的學習體驗，全面發展綜合數學素養。

比如，在五年級下冊《長方體（二）》的教學過程中，教師需借助不同層次的問題，引導學生深層發展幾何圖形思維。在學生了解相應概念后，教師可設計問題啟發學生思維。在學習長方體時，學生需從長方體的棱數學起，因此，教師可以向學生出示多種長方體，并要求其計算長方體的棱數。此時，學生對長方形的邊數雖有了一定了解，但對什么是棱仍存在疑惑。因此，教師要設置難度適中的應用問題，幫助學生體會到成功解決問題的喜悅感，激發學生的數學學習興趣，鼓勵其在生活中運用數學思維解決問題。在這一教學環節，教師可針對學生的學習情況和實際經驗，幫助其明確長方體的圖形概念，并且深化對長方體幾何概念的理解。為了發展學生的探索分析能力，教師應在學生進行數學探索活動中有效設置啟發性問題，讓學生能夠在實踐探索中啟發數學思維，并不斷地通過實踐驗證個人的所思所想，真正讓數學探索活動發揮應有的啟發學生思維、鍛煉學生實踐能力的作用。

三、結語

STEM 教育理念的核心在于培養學生的綜合數學運用意識、數學發散思維等綜合數學能力，教師需更為關注學生的個體發展和學習需求，師生之間要形成緊密的良好關系，實現學生的全面發展。教師要認真結合學生的學習情況和發展能力，充分激發學生的數學探究興趣，幫助其延展不同層面的學習能力，滿足其學習需求，以提高教學的有效性，實現促進學生全面發展的目的。