STEAM視角下小學生數學核心素養的培養策略研究

余建彪

【摘要】小學數學核心素養是指學生應具備用數學思維思考問題的能力，以及可以通過數學的空間形式及數量關系表達客觀世界的能力.STEAM教育理念恰好能滿足學生的這種學習需求，它是一種數學與工程、技術、科學、藝術等學科相結合的綜合性學習模式，以跨學科統整的方式找出不同學科中的相同點，培養學生的實踐及創新能力.文章主要分析培養學生數學核心素養的重要性、STEAM視域下應如何培養學生的數學綜合學習能力.常見的策略包括加強STEAM理念與課程的融合、加強教師專業能力的培養、以學生身心發展規律為基礎進行教學、拓寬教學資源獲取途徑.

【關鍵詞】STEAM理念；小學數學；數學核心素養

STEAM理念是一種跨學科融合的教學理念，將其應用在小學數學教學中，對于學生未來的發展具有顯著價值.數學核心素養發展至今，其內涵始終處于完善的動態變化中，其中數學知識、方法、技能等因素出現的頻率較高.將STEAM教育理念應用在學生數學核心素養的培養中，可以促使學生積極進行自主實踐，探索不同學科知識點之間的關聯性及實際應用措施、應用價值等，使學生在這個過程中逐漸形成敢于探索、積極面對挫折等數學態度，并且對于數學與社會之間的關系有正確的認識，使學生學會利用數學知識解決問題.

一、STEAM視域下培養小學生數學核心素養的重要性

在當前的社會發展中，信息技術的優勢越來越突出，并且成為各行各業競爭的重點.在信息技術快速發展和廣泛應用的背景下，對人們的數學核心素養的要求也越來越高，小學教學也越來越重視學生數學核心素養的培養和提升.基于此，小學數學教學的開展需在STEAM視域下培養學生數學素養，在學生成長、學習及教學質量的提升等方面發揮出STEAM理念的價值.

首先，培養學生的創造力.創造力是指對新事物的創造能力及對既有問題的解決能力.STEAM教育理念關注的是培養學生的問題探究意識，鼓勵學生在學習過程中不斷凸顯自身的創造力，在將不同領域知識進行綜合運用的基礎上，創造出新的內容.在STEAM視域下，將科學、技術、工程、藝術、數學進行綜合，使學生可以在跨學科框架體系下，嘗試以不同切入點思考問題，對學生跨界溝通的能力進行培養，能夠最大限度保證學生可以從綜合角度創新學習.

其次，有利于提升教師的專業水平.在STEAM理念下，教師不僅需要提升自身的專業水平，還需要不斷學習拓寬視野.教師要將掌握數學知識作為最根本的需求，同時學習其他學科知識，擴充知識，豐富知識庫，以便達到對知識點的全方位了解，這樣可以更高效地向學生傳授優質知識，為學生未來發展創造條件，奠定基礎.STEAM視域下的教學有很強的實踐性，學生可以通過自主、探究及合作等方式在這個過程中學習，將不同學科的知識串聯在一起，在鞏固教材知識的同時，將學生的創造性及實踐性等能力充分激發出來，促使學生數學核心素養及綜合素質都能夠得到良好的發展.

二、STEAM視域下小學生數學核心素養培養情況

首先，根據目前對學生的了解，STEAM視域下培養小學生數學核心素養存在的主要問題之一就是提問能力不足.部分學生缺少提出問題的能力，遇到問題時很少會主動探索和解決問題，也不愿意主動思考，導致學生的數學核心素養不足.在教師引導方面，教師不僅要幫助學生解決問題，更要探究學生學習能力不足背后的原因，只有對癥下藥，才能解決實際問題.比如，課堂教學方法是否單一，是否對數學課程有足夠的重視度，學生的主動性是否得到充分發揮等，只有掌握原因，才能有針對性地解決問題，才能逐漸提高學生的提問能力.此外，有的學生習慣沉默，不會主動提出問題，長時間下來會導致學生的提問能力逐漸降低.對此，教師可以從皮亞杰兒童認知理論等角度出發，幫助學生養成提問的習慣.

其次，積累的數學知識比較少.小學數學知識涉及面廣，與很多學科、很多自然現象等都存在密切關系，這就需要學生了解很多知識，才能對數學知識有深入了解，才能逐漸提升其數學核心素養.但實際上，學生對數學知識了解得很少，即便是與之生活密切相關的自然環境了解得也非常少，這樣不利于培養學生數學核心素養.出現這一情況的原因有幾點，即：學生在課外時間很少接觸數學類書籍，甚至是不接觸，導致積累的知識較少；傳統教學方法和內容都比較單一，很少進行拓展教學或重視度不足，導致學生積累的知識沒有深度，積累量也不足.

三、STEAM視域下培養小學生數學素養對策

（一）加強STEAM理念與課程的融合

隨著新課改的落實，數學課程在小學階段受到的重視度越來越高.同時，STEAM教育理念正處在逐步完善的過程中，該理念應用在數學教學中有利于進一步提高教學質量，學生的數學核心素養也會在這樣的背景下不斷提升.STEAM理念與數學有很多的契合點，在改善數學教學活動、提升學生數學核心素養方面均具有顯著價值.筆者現從以下幾點展開簡要分析：第一，加強對數學的探究.數學的實踐性、探究性及應用性都比較突出，教學的主要目的是培養學生綜合性的數學素養，使學生成為社會發展需要的人才.第二，與信息技術融合.信息技術是我們經常接觸的，也是在日常生活和學習中經常使用的一種技術.與信息技術結合的數學教學，就是學生按照教材指導完成數學作品的制作、積極參與實驗活動等，學生掌握了學習過程中的技術，也就多一項本領，思維和能力也會相應提升.第三，與工程結合.小學數學教學的主要目的是激發學生對數學的興趣，培養學生數學探究精神和毅力.與工程結合的數學教學就是學生自主動手實踐，這就需要教師設計實踐性教學活動，使其了解基本的工程原理，為學生日后進行數學探究奠定基礎.

例如，教師在教學“分數乘法”相關部分知識內容時，不僅要讓學生掌握計算方法，更要理解算理，使學生既能解決簡單的分數計算問題，又能解決復雜的分數計算問題.而為了使學生能夠在探究的基礎之上有效地進行知識實踐，進而實現知識應用的目的，教師可以在教學中有意識地融入信息技術，引導學生在課堂上借助信息技術構建分數乘法運算模型，以及對抽象的概念進行有效的提煉，使其能夠真正轉化成生動、具體的形象，并且通過這樣的方式加深學生的記憶.除此之外，還能讓學生在計算的過程中，了解算法，對算理有進一步地了解及體會，讓學生在數學探究的過程之中更好地掌握學科知識內在蘊含的規律，深化學生的知識認知，提升教學效果.

（二）加強教師專業能力的培養

首先，組織學科知識交叉研討活動.學校要想在STEAM視域下培養學生數學核心素養就需要注意加強教師專業能力的培養，使其擁有較高的知識內化及遷移能力，能夠準確找到數學與其他課程之間的交叉點，并整理出知識網絡；同時，針對網絡中的各知識點展開深入且全面的研討.這樣不僅能夠提高教師的專業能力，而且可以實現跨學科教學，達成STEAM理念的有效落實.教師可以將較大的知識點劃分成幾個小的知識點，然后將這些小知識點融入每一節課程中，即在教學中踐行理論內容.隨后，教師可以此為基礎，做好每個單元教學活動的規劃，與其他學科教師展開積極交流，如果有重復的知識點，可以重新進行整理，進而保證教學效率和質量.

其次，拓寬培養教師的途徑，組建雙素質的教師隊伍.學校需要考慮STEAM理念對教師的要求，考慮教師的終身發展，并且從統籌角度考慮學生的發展及國家政策方面對教師的需求，積極拓寬教師培養路徑，為組建雙素質教師隊伍創造條件，提高教師隊伍的理論知識應用能力及實踐能力.例如，當地的小學聯合起來，在STEAM理念下共同打造一個適合培養雙素質教師隊伍的平臺，聘請“STEAM”領域優秀的教師開展講座，為教師的發展及課題設定、教學資源研發等提供專業的指導，以此促進雙素質教師的迅速發展.與此同時，學校在培養雙素質教師時需要注意保證師資力量配比的合理性，確保促進教師的個人成長，進而滿足培養學生數學核心素養的需求.

例如，在教學“圓的認識”相關部分知識時，教師一方面要從學科知識的角度出發帶領學生認識圓的特點、圓的性質等相關內容；另一方面要從美學的角度出發引導學生認識圓這種圖形，比如，圓形代表自然、和諧、團圓，在傳統文化中圓形象征圓滿，以此拓展學生視野，提高學生的發散思維能力.值得注意的是，要想真正達成上述目標，作為教師來說，需要能夠有意識地促進自身專業能力的有效強化，要在掌握本學科知識的前提下，多掌握一些其他學科的知識，不斷豐富自身的知識儲備，進而在教學的過程中從多個不同的角度出發對學生進行引導，并且通過這樣的方式真正將STEAM的教學理念落到實處，為素質教育理念的真正落實打下良好的基礎.

（三）以學生身心發展規律為基礎進行教學

首先，增加學生對數學知識的認知.在信息技術迅速發展和廣泛應用的背景下，越來越多的信息技術產品被應用于課堂教學及日常生活中.應用數學技術及其相關產品進行教學，既能夠取得較好的效果，又能夠提高學生的學習積極性.小學階段是學生思維發展的關鍵階段，在教學中，教師需要及時更新自身的理念，改變傳統灌輸式的教學模式，嘗試借助信息技術進行教學.例如，對于比較抽象的數學知識，教師可以使用多媒體教學，增加知識點的形象化及具體化特點，降低知識點的理解難度，進而提升學生的數學水平.

以“小數乘法”相關部分的知識內容為例，雖然這一部分運算知識的算理相對簡單，與學生以往所學習過的整數乘法的算理之間有著十分顯著的關聯，但是，從另外一個角度來講，由于運算的過程相對煩瑣，很多學生都會出現錯誤，尤其是在確定小數點位置的時候容易出現錯誤，此時，教師可以有意識地融入多媒體教學的內容，通過更加生動形象的教學方式為學生講解確定小數點位置的具體方法，以降低學習的枯燥性，增強學習的趣味性.生動形象的教學方式與小學生的身心發展規律之間有著較高的契合度，更容易引起學生的注意，因此教學的價值相對更高.

（四）拓寬教學資源獲取途徑

STEAM視域下的小學高年級的數學教學中，教師不僅可以使用教材中的資源，還可以拓展資源的獲取途徑，積極開發和應用其他資源.其他資源主要有信息資源、物質資源、人力資源等.（1）信息資源主要是指多媒體及計算機信息，網絡技術的飛速發展為人們獲取和使用信息資源提供了便利條件，教師可以借助網絡查找適合進行數學教學的資源.（2）物質資源，即公園、植物園、科技館、動物園、花園等場所的資源，教師要對這些資源加以合理開發和應用.（3）人力資源主要有教師、家長及社會上的其他人.家長的經驗及對數學的態度會對學生的數學核心素養的培養產生直接影響，是學生學好數學知識、正確認識數學的重要因素.社會上其他人員也是非常關鍵的校外資源.例如，青少年宮組織的科技展、省市級的數學發明競賽等類型的數學活動.教師可以組織學生開展“制造小木屋”團隊項目活動，以學校或家庭的材料為創作資源，完成一個幾何建模積木工程.活動中，學生需要綜合選擇與運用材料設計項目建設方案，需要結合幾何知識、數字計算知識等對項目內容的比例和形狀進行完善.該活動能夠培養學生分析及解決問題的能力，促進STEAM理念的踐行.

結 語

綜上所述，STEAM理念旨在提升學生數學基礎素養，提高學生的團隊合作能力、實踐能力及創造能力. STEAM理念在小學數學教學中的應用，對于優化教學活動、豐富教學內容及提高學生實踐能力等方面具有顯著價值，可為培養學生數學核心素養奠定扎實基礎.

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