滲透STEM教育理念促進數學課教學

◇李明玉（江蘇：昆山市城北中心小學）

隨著社會與時代的不斷發展，人們的發展與教育理念也經歷著變革。在小學數學教學中，傳統的教學理念重視學生對數學理論知識的理解和記憶，培養方式更傾向于應試模式。而這樣的教學方法很難提升學生的知識應用能力，導致學生出現知識與實際生活脫節的情況，影響學生今后的學習發展。STEM作為現代化教育理念的代表，在小學數學教學中的有效應用能夠提升學生的核心素養，促進學生的全面發展。

一、STEM教育的概念及其應用意義

（一）概念介紹

STEM主要內容包含了Science、Tech‐nology、Engineering和Maths。這其實代表的是4門不同學科的有機結合，強調的是不同學科之間的融合教學。將其運用于小學數學教學的過程中，就是以學生活動為授課主要形式，同時以解決生活問題為任務驅動，在日常教學中促進多學科素養的融合。本文提出了STEM教育理念在小學數學教學中的不同應用策略，將文本學習的內容進行項目化，通過情境化微型主題任務的設計，開展小學數學教學，同時運用實踐活動的形式探索解決問題的方法。學生能夠在主題項目學習過程中，收獲知識，得到進步，同時提高其他學科素養。

在傳統的小學數學教學過程中，老師將教學任務獨立出來，在授課的過程中并沒有開發該學科與其他學科的聯系性，導致數學教學與其他學科的教學之間出現了割裂現象。學生在接受小學數學教育的時候，很難將其中的知識與生活中其他范疇的知識與現象聯系起來，嚴重影響了學生知識應用能力以及創新思維能力的發展。而STEM教育理念的出現啟發了更多的數學老師，使其能夠關注數學學科的綜合性特征，進而轉變之前單一的教學模式。在具體的教學過程中，小學數學老師應該開發生活化案例，充分利用網絡教學資源，創建實踐性與綜合性的數學課堂。在充分挖掘小學數學課中豐富教學資源的基礎上，老師應該引導學生建立數學與其他學科之間的聯系，通過這樣的方式提升學生的綜合能力。

（二）應用意義

1.促進學科融合

與傳統小學數學教學相比，STEM教育理念提出了學科融合性與主題探究性的教育特征，啟發小學數學老師關注學生的主體性，通過創新教學的方式開發學生的潛力與智力，將更多學科的知識融入數學教學中，打破不同學科之間的壁壘，進一步促進學科的融合發展，實現小學生的全面發展。傳統的小學數學教學更關注學生對特定數學知識的記憶與理解，老師也將數學知識的傳授作為自己的基本職責。這會導致老師忽略數學知識在其他學科中的應用，導致數學學科與其他學科之間的割裂。數學本身是一項基礎的、復雜的學科，貫穿于學生日常生活的方方面面，在各個學科中都能夠看到數學知識的影子，而這也正是數學的魅力所在。經過資源的查閱與研究能夠知道，國內外在數學研究方面有建樹的名人都不僅僅是數學家，其中不乏物理學家、化學家，甚至是政治學家、經濟學家以及哲學家等。正是由于數學自身的融合性與綜合性，才吸引了一批又一批學子投身數學領域的研究中。如果學生在接受數學教學的時候，將數學知識與其他知識割裂開來，無法意識到數學真正的應用價值與意義，那么學生就很難體會到數學的魅力，更別說形成學習興趣了。這對學生今后的學習發展毫無益處。因此，小學數學老師不僅要承擔起數學知識傳播的責任，同時還應該著眼于整個數學學科的發展，通過STEM教學方法，促使學生全面認知數學，感受數學的真正魅力。

2.發揮主體作用

在STEM教育理念中，老師應該重視學生的課堂主體性，及時轉變自己的傳統教學理念，形成以學生為主體、老師為主導的課堂教學模式，注重師生之間、學生之間合作關系的培養。這樣能夠增進師生之間的感情，同時加強學生的合作意識，有效提高課堂教學效率。從STEM的教育理念來看，其中涉及了科學、工程、技術以及數學，更加強調教學的實踐性與探究性。因此，數學老師可以在課堂中創設真實的教學情境與任務，讓學生發現生活中以及情境中存在的問題，并通過數學知識的應用解決問題。STEM教學方法的一大特征就是情境性。老師可以通過生活化情境創建的形式，引導學生理解數學知識的深層內涵，讓學生能夠自主探究與學習，進而提高學生的知識應用能力。

3.提高學習技巧

小學數學中很多知識具有抽象性的特點，如果老師依舊采取理論教學的方式，學生很難理解數學知識的內涵，更別說靈活應用數學知識了。對此，老師可以應用STEM教學思想，為學生創設生活化情境，帶領學生開展數學實踐活動，不斷創新教育教學的形式，讓學生在實踐與體驗的過程中正確理解數學知識，自主構建數學知識體系，形成邏輯思維，加深數學感悟，同時提高自己的思維能力與學習能力。小學階段不僅是開發學生智力的重要階段，同時也是培養學生創新思維的關鍵階段。該階段的學生，思維發展幾乎不受限制。經過老師的引導，學生能夠開發自己的創新思維，針對數學問題提出自己的見解，形成自己的思維模式。在鍛煉學生理解知識、思考問題能力的同時，還能夠提高學生思維的靈活性，實現知識的內化，創建高效課堂。除此之外，創新教學方法與內容還能夠彌補傳統教學方法的不足之處，釋放學生的個性，激發學生的智慧，發揮數學學科的優勢，加深學生對數學學科的認知，培養更多數學相關人才。

二、當前小學數學教學中存在的問題

（一）教學實踐性不足

新課改更加強調數學教學內容與實際生活以及現代社會之間的聯系，重視對學生問題分析能力、知識理解能力以及思維創新能力的培養。只有將數學知識與社會生活結合起來，才能夠深化學生對知識的理解，在實踐中感受數學的魅力與趣味，培養學生的綜合素養，使學生更加適應社會發展的需求。然而，當前很多數學老師安排的教學內容都存在脫離實際的問題，學生在學完課程之后很難將知識應用在實踐生活中，同時也并不理解數學知識對于改造現實世界的意義。比如，當老師在指導學生學習億單位的時候，由于數字單位較大，與學生實際生活聯系不緊，老師并未創設生活化的情境，這樣就增加了學生學習理解的難度，影響其之后的學習發展。

（二）思維培養不足

就目前狀況來看，很多數學老師并未深入理解新課改發展下的小學數學教學目標，導致其教學手段與內容難以創新。只有明確的教育目標，才能夠引導數學教育的發展，老師也才能夠制定出相對應的教學策略，提高課堂教學質量。當前大多數小學數學老師依舊強調學生對數學基礎知識的理解與掌握，卻并未關注學生創新思維培養目標以及情感引導目標。這樣的數學課堂比較單調，難以激發學生的學習探索興趣。在這樣不夠明確的教育目標指引下，老師的教學策略與內容也會出現一定的偏離，無法滿足當代小學生實際的學習成長需求，且存在教育與實際生活脫離的現象，增加了抽象數學知識的難度，難以引導學生形成正確的學習觀念。

（三）學習技巧不足

小學生的認知能力與學習能力都存在一定的不足，如果得不到老師的有效引導，很難自己掌握有效的學習方法和技巧。這樣一來就會增加數學學習的難度，久而久之，更會打擊學生學習的自信心，無法開展有效的學習活動。而學習計劃與學習方法都是提升學生學習效率的重要因素，如果方法與計劃欠缺，就會導致學習出現事倍功半的情況。小學數學的抽象性相對較強，對于學生學習理解能力的要求也比較高，但是很多學生并沒有掌握正確的學習方法，同時也并不了解自身實際學習能力，進而導致學習計劃出現不合理的情況。這樣一來，即使制訂了學習計劃，學生還是很難提升學習的效率。

三、STEM教育在小學數學教學中的實踐應用

（一）“S”在小學數學教學中的應用

數學本身就兼具研究性與實踐性雙重特征，人們不僅將數學作為解決實際問題的工具，同時也將其看作科學研究的重要手段。數學與其他各個學科之間都存在緊密的聯系，比如，物理、化學、地理等學科，都需要以數學知識為基礎進行建模分析與研究。盡管小學數學知識相對比較淺顯，但也逐漸顯露出其與科學研究之間的關系。另外，小學數學老師應承擔起人才培養的責任，在小學教學階段強化學生對于數學以及科學的認知，引導學生正確理解數學學科，培養其學習的興趣。將科學內容融入小學數學教學中能夠有效豐富知識內涵，提高整體教學質量。

比如，當老師在進行“面積計算”內容教學的時候，由于其中涉及面積單位換算的相關知識，尤其是對于公頃、平方千米等進率不相同的單位，小學生理解和記憶能力不足，在學習過程中往往會出現困難。為了加深學生對單位知識以及換算關系的理解與認知，老師就可以融合科學知識開展教學。具體來說，老師可以為學生講解有關我國地圖的相關知識，為學生介紹我國國土面積、省市區域面積等知識內容。這樣的教學方法能夠打破學生學習的瓶頸，吸引其興趣，并在不知不覺中加深對知識的印象，獲得更加立體化的數學知識。

再比如，在進行統計學相關內容教學的時候，老師應進一步明確自己的教學目標，改變之前繪制統計圖、計算統計表等教學目標，將其改為統計學知識的實際應用，并在應用練習的過程中融合更多學科的知識。具體來說，老師可以請學生統計種子發芽、班級不同血型人數等。學生在統計的過程中能夠進一步了解統計學中的各種概念與定義，加深對數學學科意義的認知，并在科學事實認知的基礎上體會數學內涵。

（二）“T”在小學數學教學中的應用

技術與數學知識的聯系也是非常緊密的。小學數學老師應融合技術知識設計數學課堂，提高學生的實踐能力與數學素養，進一步激發和培養學生的自主探究意識。當前數學與技術結合的最佳表現就是信息技術的應用，網絡資源以及多媒體設備的聯合應用能夠創設直觀的學習情境，突出數學知識的邏輯性，降低數學的抽象性，幫助學生突破學習難點，解決數學問題。

比如，當老師在進行“多邊形面積計算”相關內容教學時，很多小學生圖像思維與抽象思維能力不足，因此只靠課本與老師的講解很難理解多邊形的形狀特征以及計算技巧。此時，老師就可以利用信息技術為學生展示動態化的計算過程，強化學生對知識的理解。由于多邊形的面積計算原理就是相同面積圖形之間的轉化，通過轉化成若干個學生能夠計算面積的規則圖形，學生就能夠解決面積計算問題，并理解計算公式的內涵。課上多媒體設備的運用能夠為學生呈現直觀的圖形分割與轉化過程，進而對計算公式產生直觀的認知。也就是說，信息技術的應用能夠為學生展示數學模型變化以及思考的整個過程，進而強化學生對數學模型的印象，提升其學習的技巧。

（三）“E”在小學數學教學中的應用

工程和數學的關系其實類似于技術，因此工程與技術之間也存在緊密的聯系，技術應用的結果與價值將會體現在具體的工程成果中。從另一個方面來看，數學學習的價值也能夠通過工程質量來呈現。生活中常見的工程項目都需要數學知識的參與，比如，房屋工程、交通工程、航天工程等。生活中有很多工程實例，老師可以運用相關工程實例開展數學教育，讓學生能夠了解基本工程建設的知識，拓寬其眼界，同時還能夠意識到數學知識與工程建設之間的關系，知曉數學知識對社會進步的重要意義，進而產生數學學習與研究的興趣，感受到數學知識的魅力。

比如，當老師在進行“平均數”相關知識教學時，就可以組織學生開展實踐活動，請學生統計某次考試中大家的分數情況，并計算得到最終的平均分，將不同考試的平均分進行對比，分析整體學習水平。經過這樣的實踐，學生能夠掌握計算平均值的基本方法，加深學生對平均值的認知，同時還能夠深化學生對數學知識實踐性的理解，能夠合理應用數學知識解決實際問題，實現數學與工程的完美銜接。

（四）“M”在小學數學教學中的應用

經過上文分析，大家能夠了解小學數學教學和科學、技術、工程的融合意義，其最終還應當回歸到數學本身。數學知識作為解決實際問題的基礎，老師應重視對基礎知識的引導教育，夯實學生的數學基礎，鼓勵學生調用已經掌握的數學知識解決生活實際問題。以上各種學科以及教學技術手段都只是數學教育的輔助與擴充，老師在應用的時候應注意到這一點，以免出現教學形式主義問題。老師不僅要重視學科融合，同時還應立足于數學學科自身，強化學生對數學學科的認知。

綜上所述，STEM教育理念給小學數學老師帶來新的教育靈感，使老師更加關注數學學科的本質與價值。老師應踐行STEM教育理念，融合各學科開展實踐教學，強化學生對數學學科價值的認知，發揮數學的魅力，培養學生的學習興趣，促進學生的全面發展。■