STEM 教育理念與小學數學教學的融合路徑

☉鄭云芳

STEM 教育理念主要是將科學、技術、工程以及數學這四個方面融為一體的新型教育理念，也是當下小學數學課程改革的重要方向。新課改要求教師逐漸成為適應學科發展的全能型人才，同時也應當具備良好的教學觀念。在此背景下，小學數學教學要求教師應當將教學的重難點融入于STEM 教育理念之中，充分拓展學生的數學思維，發掘學生潛在的能力，最終高效完成課程教學目標。

一、STEM 教育理念應用意義

當前，我國小學數學教學存在著教學方法單一、學生被動接受、課堂參與程度低、數學知識應用不到位等問題，對實際教學效果產生很大影響。針對上述存在的問題，教師要激發學生的學習動機，培養他們的核心能力，并積極尋找一種行之有效的方法，推動學生全面發展。隨著時代的進步與發展，我國教育理念也在不斷革新。為了提高學生的核心素養，讓學生主動活躍參與課堂活動，教師需要創造一個利于學生學習的良好課堂環境，以此滿足小學數學教學需求。STEM教育理念的應用能夠使得教學課堂更加多元化，通過將不同學科的知識點進行融合，既能夠有效拓寬學生的思維，也能夠使得小學數學教程更加滿足社會發展需求。隨著在當下STEM 教育理念的廣泛應用也能夠創新教學觀念，提高學生參與課堂的積極性。

在STEM 教育理念的發展背景之下，教師應當注重自身的引導作用以及組織作用，將抽象的數學知識更加具體化，最終保證數學教學實踐的順利開展。STEM教育理念的應用，能夠提高學生對于知識點的應用能力，提升學生的數學素養，引導學生形成正確的學習習慣。在課堂教學中，教師不應將數學學科教學目標只定位在基礎知識的鞏固和基礎技能的強化上，要善于將深度學習概念引入，分層設計，“諄諄善誘”，在“控量”的基礎上實現減負，激發學生探索數學學科世界、主動自我建構數學素養的積極性和主動性，從而促進其數學核心素養的提高。在遵循學生中心、學科素養導向和學校統籌規劃的原則之下，基礎教育教學改革之下“雙減”政策落地，倡導以人為本、學生學科核心素養的全面發展。所以，教師應突破桎梏，認真研習、深度解析課程標準，從數學單元的銜接點、學生的興趣點出發，分析學生參與度、教學質量和人才培養達成度三者之間的關系，將教學設計和深度學習的關系厘清，讓學生自主建構數學知識內在結構，創造性打造出以學生為主體、基于學生數學學業水平的優質課堂。［1］

二、STEM 教育理念與小學數學教學的融合路徑

（一）創新教學模式

STEM 教育理念主要指的是在課本的基礎之上，根據課程內容與其他學科之間的聯系，設置更加多樣化的教學目標，當下教材作為小學數學課教學的重要基礎，在開展教學活動之前，教師應當圍繞教材展開深入的研讀，充分把握教學的重點以及難點，將這些知識點進行細化并且運用明確的語言教學，最終提高學生的學習能力。同時，將這些知識點應用到學生的實際生活之中，通過將STEM 教育理念與生活實際進行融合，最終激發學生的興趣點，使得數學問題更加深化。在將STEM 教育理念與小學數學融合的過程中，應當從逐漸變化到更高層次的認知問題的難度，也應當從淺入深。只有這樣，才能夠推動學生思維發展。作為教師在提問設計的過程中應當注重層次性，鼓勵學生通過努力解決問題，當學生想出問題解決的方式并且認為這一途徑是可行的，學生就會參與其中，過于簡單或是過于困難的問題，都會使得學生喪失思考的積極性，降低對于數學學習的興趣。因此，作為教師應當根據學生的學習情況展開分層提問。例如，在三角關系課堂教學推進的過程中，為了能夠順利導入新課內容，在課堂結束之后應當安排相對應的課后練習，而教師也可以用圖解進行課堂內容教學，幫助學生理解三角形，并運用英語triangle 展開教學，與英語學科進行融合，并向學生提出疑問：生活中有哪些triangle?也就是說，在課程學習的過程中學生可以按照自身的認知來記錄周圍圖像，并且對這些圖像展開深入分析。［2］然而問題是，在教學過程中，會發現一部分學生并沒有完成教師布置的任務，只有少部分學生高質量完成。針對這一情況，教師應當給予學生足夠的時間準備，并且在課堂上展示所收集到的圖形形狀，最終保證實踐教學能夠順利開展。

（二）展開游戲教學

由于小學這一年齡階段的學生自我約束能力較差，而STEM教育理念的應用，能夠改變當下的教學現狀，教師可以根據學生的心理特征，設置豐富多彩的教學活動，最終充分調動學生的積極性，充分凸顯出STEM 教育理念的作用。小學數學課堂教學時間比較短，課程量不是很大，學生在課堂學習的過程中沒有機會開展游戲互動。［3］因此，教師就可以借助于多媒體輔助設備，對學生進行游戲化教學。雖然在游戲的過程中，相對于傳統課堂來說互動性減少，但是可以利用音效和光效來彌補，吸引學生注意力。例如，教師可以引入賽跑的游戲，讓學生選擇跑道，跑道上有針對性的速算題目，以此來訓練學生速算準確度。其次，教師也可以引入拼圖的游戲，結合給出的圖形邊長數據，讓他們還原圖形，對圖案進行拼合，這也能夠顯著增強學生的幾何思維能力。［4］此外，在游戲的過程中，教師需要注重引入有獎互動機制，這樣可以讓學生在游戲過程中感受到滿滿的成就感。由于游戲設備比較復雜，很多學生在開展游戲的過程中會容易被網絡誘惑，影響其注意力。那么，在使用設備進行游戲化教學的過程中，教師需要引導家長陪伴孩子，在一旁做好正確的引導，這樣才可以有效發揮積極作用。［5］

（三）生活化教學

STEM 教育理念注重如何將小學數學課程教學知識更加貼近學生的日常生活，使得知識點的教學更加形象更加具體，為了能夠將STEM 教育理念與小學數學課程教學內容進行融合，教師應當選擇學生理解范圍內的生活教學案例，最終使得知識點的應用更加具備實用性，提高學生的實踐能力。教師可以在教學的過程中運用項目教學的方式，鼓勵學生能夠獨立自主完成項目內容。例如，在學習《長方體認識》這一節內容時，教師就可以設計教學活動，讓學生制作長方體，引導學生積極開動腦筋，選擇合適的素材，如用牙膏包裝盒制作長方體、用小棒搭建長方體……在學生自己動手制作的過程中，能夠有效培養他們的空間觀念，增強直觀體驗。

在時代快速發展的背景下，教師通過創新教學形式能夠充分吸引學生的學習注意力。運用生活教學主要是將抽象的數學問題采用生活中常見的物品進行展現。通過這樣的方式能夠使得數學問題更加直觀更加形象化，而在這樣的教學環境之下，學生也能夠更有興趣地了解數學問題，最終解決數學問題。在教學的過程中，作為教師應當深入挖掘教材內容，結合學生的學習狀況進行教學指導。在多邊形面積這一節課教學的過程中，教師應當圍繞不同圖形的特點以及面積等知識展開歸納總結，通過運用多媒體對不同的圖形進行模擬，使學生更加深層次地思考問題。例如，教師可以為學生展示校園中的操場以及草坪，引導學生如何將不規則的圖形轉變為基礎圖形，并且運用多媒體對這些不規則圖形的實際組合方式展開演示和分類說明。在教學的過程中，教師可以引導學生圍繞這些不規則的圖形具備哪幾種組成方式展開探討，幫助學生深入了解圖形間的關系，強調動態感知的重要性，最終使得圖形與幾何知識更加系統化。又例如，教師可以將學生帶出教室，讓學生在操場附近進行打掃，并且將體育室的器材一并打掃。在此過程之中，教師也可以鼓勵學生圍繞課程教學理論闡述的定義來尋找生活中常見的直線以及射線，要求學生寫下對應的物體名稱，并且說明判斷理由。在經過探討之后，教師可以將學生的探究成果投放在黑板上，并且鼓勵學生說出這些體育室以及操場上的物體哪些屬于直線，哪些屬于線段，哪一些又屬于射線。一些學生會說操場上的單杠屬于線段，而樹苗則是射線，其他學生圍繞著這樣的論述方式進行探討，最終結合學生的表現開展勞動教育，在提高教學效率的同時，也能夠使得勞動教育與數學學科兩者實現融合，最終推動學生全面發展。

（四）滲透勞動思想

在課程開展過程中，教師可以通過運用多樣化的教學組織來滲透勞動教育，通過開展一些學生喜聞樂見的教學活動，例如結合生活組織開展互動游戲，或是以小組為單位開展知識競賽，通過將勞動活動與數學知識教學進行整合，最終確保教學效果。例如，在進行統計與概率這一節課教學的過程中，教師可以保護環境作為主題引導學生開展社會調查活動，開始之前，教師可以按照學生的學習水平以及興趣愛好、性格特征等元素進行分組，使得學生能夠以小組為單位利用課外時間開展生活實踐調研。例如，教師可以鼓勵學生統計家中每天塑料袋的使用情況，在對這些數據進行統計之后，運用條形以及折線統計圖的方式進行呈現，再圍繞著統計圖展開分析，要求學生在課后利用多媒體查閱資料，了解塑料袋對于生態環境發展造成的危害，并進一步思考如何將塑料袋進行降解，如果不能夠及時發現生態保護的重要性，那么未來地球將如何發展。通過運用統計畫圖以及總結反思的教學流程，幫助學生逐步建立環境保護的觀念，而通過開展這一類的實踐活動，不僅能夠引導學生掌握有關統計的知識，同時也能夠深入了解如何制作統計圖，將勞動教育與數學知識進行融合，最終完成課程教學目標。

（五）注重提問教學

通過將STEM 教育理念與小學數學課程教學兩者進行融合并且組織教學活動能夠提高教學效果。STEM 教育理念能夠將一些復雜以及抽象的問題更加形象化，方便學生進行理解，同時也能夠進一步簡化知識結構，使得學生在數學知識學習的過程中更加系統化，最終提高教學質量。在教學過程中，教師可以通過問題導學的方式展開引導，幫助學生掌握知識點，對所學的原理進行復習，最終將數學思維轉變為數學運算，對知識點生成動態化認知。在小學這一階段數學知識往往十分簡單，因此教師可以運用問題導入、深入探究、教學總結這三個步驟，完成每一個環節相對應的教學任務，因此問題提問也應當根據教學目標進行改變。在課堂導入的過程中通過問題創設能夠幫助學生深入教學情境之中，激發興趣。而在課堂教學展開問題設計是為了激發學生的探究欲望。在總結的過程中設計問題需要學生對教學知識點展開進一步的梳理。在三個階段教師采用的提問設計應當有所差距，只有這樣才能夠進一步優化教學結果。例如，在教學“求比一個數少幾分之幾的較復雜分數應用題”時，教師就可以向學生提出問題：“在小學三年級二班一共有56 名學生，那么其中女生占多少？”通過這一問題學生會思考教師給出了什么樣的條件并且還缺少什么樣的信息。有一些學生會提出問題：“這個班女生一共多少名？男生占班級人數的幾分之幾？”借助這些問題，教師可以補足條件“女生占班級總人數的三分之一”，并引導學生對問題展開計算。通過設置問題并且加強教學引導，能夠幫助學生展開應用題學習。

綜上所述，在小學數學課程教學推進的背景之下，作為教師應當充分結合STEM 教育理念的特點，使得小學數學教學內容更加具備學科性，并且找到教學過程中存在的漏洞，不斷完善，不斷創新，最終制定更加科學化的教學方案。