STEAM教育理念下小學數學教學實踐探索

呂繼紅 （貴州省畢節市七星關區海子街鎮中心校）

STEAM教育理念以培養學生綜合能力為主，重視培養學生動手能力、探究精神、創新思維、人文素養等。在與小學數學學科融合時，可以讓學生進一步感受到數學學科的魅力。教師可以從不同的角度引導學生認識數學知識，鍛煉自己的能力、提高自己思想，掌握數學知識。

一、STEAM教育理念應用小學數學教學意義

（一）促進教學方式的轉變

在傳統數學課堂中，教師開展教學活動采取的主要方式是灌輸式教學，即在有限的時間內，將大量的知識內容傳授給學生，且未重視學生是否真正掌握知識、是否能夠做到對知識的有效運用，更重要的是未將學生作為課堂教學的主體，進一步導致學生地位的下降，只能被動地完成知識的學習。而在STEAM教育理念下的數學課堂，更重視對學生主體的關注，注重對學生綜合能力的培養，且學生可以積極參與教學。而要達成該目的，則需要有效調整舊有的教學方式，并進行創新優化。

因此，在STEAM教育理念下，教師需要積極調整教學方式，注重對信息技術手段等新手段的運用，引導學生做到知識學習與實踐應用的結合，有效學習數學知識。

（二）實現教學模式的優化

在過去的數學課堂上，受到客觀現實條件的限制，許多數學課堂教學活動的開展，都是依靠教師的語言講述與板書書寫，這種教學手段需要在當下的課堂中進行優化調整。

對學生來講，教學模式的創新是伴隨著教學手段的創新，如以合作探究為主的教學模式、以信息技術應用為主的教學模式、以游戲教學為主的教學模式等，都是當下數學課堂上經常用到的教學模式，也是教師進行教學模式調整與優化的主要方向。

因而，在STEAM教育理念與數學學科融合時，教師需要借助對該理念的不同方面，讓數學課堂重新獲得生機，讓學生感受到數學知識的學習也是充滿樂趣、充滿魅力的。

（三）助力學生興趣的激活

在小學階段的學習中，許多學生面對數學知識的學習普遍會產生畏難心理，而這種心理的長時間存在，則會嚴重影響學生對數學知識的學習和掌握。為了調整上述局面，教師需要借助STEAM教育理念的融入，激活學生的興趣，讓學生可以重新認知數學學科。在現實中，許多學生對數學知識不感興趣或是存在畏難心理，主要是沒有對數學知識形成興趣驅動。如果學生對數學知識感興趣，便能跟隨教師的節奏完成知識的學習。

故而，對學生來講，STEAM教育理念的融入是其調整學習想法的契機，能夠激活自身對數學知識的興趣，做到興趣驅動學習。在興趣的驅動下，學生便可以積極學習數學知識、鍛煉能力，實現數學綜合能力的提高。

二、STEAM教育理念應用小學數學教學策略

（一）數學與“S”融合，培養學生探究精神

STEAM教育理念中的“S”是指科學，而數學學科與科學內容之間有著緊密的聯系。具體來講，數學是科學研究的重要保證，也是科學研究的邏輯工具，而科學則是數學內容的模型解釋，是深入學習數學知識的抓手。在融合教學中，教師要引導學生從科學的角度認識數學知識、探究數學知識，培養探究精神。

以蘇教版數學四年級下冊第七單元《三角形、平行四邊形和梯形》為例。在學習“三角形”這部分知識時，學生需要做到掌握三角形的定義、認識三角形的底和高、建立三角形與生活的聯系等內容。教師可以在教學中融合相關的工程內容，以提高學生對數學知識的理解、培養學生的探究精神。

在教學中，教師可以讓學生用事先準備的長短不同小棒，擺出不同形狀的三角形，并確保小棒之間是首尾相連。在實際擺一擺的過程中，可以看到學生們擺出了許多大小不一、形狀不一的三角形，如直角三角形、銳角三角形、鈍角三角形。學生會發現，如果對擺出的三角形進行分類，可以按照“直角”“銳角”“鈍角”劃分。而且劃分后，學生會進一步發現，在劃分后的三角形中，每一個三角形中的任意兩條邊長度的和都大于第三邊。在此基礎上，教師可以繼續引導學生探索，“如何獲取三角形的高呢？”在探索中，學生會認識高的概念，即從一個頂點對邊的垂直線段便是三角形的高。根據概念，學生便可以找到自己擺出的所有三角形的高。

在此過程中，學生發現在找鈍角三角形的高時，如果以長邊為底，可以作出該三角形的高。而以短邊為底，則無法在三角形內作出高。這時，教師需要為學生解疑，即當鈍角三角形以短邊為底時，應對短邊進行虛線延長，而后再從頂點做垂直線段，便可以找到相應的高。

教師通過引導學生進行擺一擺、畫一畫等方式，帶領學生探究關于三角形的知識內容，而學生可以在實際操作中認識三角形、了解三角形，完成對三角形知識的探究，進而在學習中養成一定的探究精神。

（二）數學與“T”融合，培養學生創新思維

STEAM教育理念中的“T”是指技術，具體而言，既可以指與信息技術相關的學科教學內容，也可以指具體的信息技術手段。在與數學教學融合的過程中，教師可以借助對信息技術手段的運用，為學生呈現精彩的數學知識，讓學生獲得不一樣的學習感受。在信息技術手段的輔助下學習數學知識，可以幫助打開思路，培養創新思維，有助于強化數學知識的掌握。

以蘇教版數學五年級上冊第二單元《多邊形的面積》為例。在學習“簡單組合圖形的面積”這部分知識時，學生需要根據所學知識對組合圖形進行分解，并完成面積的求取。因此，在本次課程教學中，教師需要結合STEAM教育理念中的“T”，培養學生的創新思維，讓學生能夠運用不同的方式求取簡單組合圖形的面積。首先，教師可以為學生展示一些簡單的組合圖形，如房子的側面、風箏、樓梯下的儲藏室等。在這些生活中的組合圖形中，學生可以看到三角形與長方形的組合、三角形與三角形的組合等。然后，教師可以舉例具體的問題，讓學生嘗試解決。

在教材第八頁有這樣的一個題目：學生需要在第115頁選擇一個平行四邊形剪下來，并將其轉化為長方形，而后再求出長方形與平行四邊形的面積，并將求出的結果填寫在教材的表格中。學生在求取面積的過程中，不僅要思考應該用何種方式求出長方形與四邊形的面積，也需要思考轉化后的面積是否一致。在探索中，學生由頂點出發，向底邊做垂直高線，對平行四邊形進行了分割，并將分割后的三角形進行移動，獲得長方形。在計算面積時，學生發現兩個圖形的面積一樣，由此可知，經過分割后的圖形與原圖形的面積是一致的。接著，為了進一步鞏固所學，教師可以讓學生完成教材13頁的第14題與16題，讓學生嘗試運用不同的方法進行解決，進一步完成對學生創新思維培養。

在數學教學中，教師需要結合具體的教學內容，引導學生學會運用不同的方法解決數學問題，而對不同方法的思考便是培養學生創新思維的過程，能夠有效促進學生思維能力的進步。

（三）數學與“E”融合，培養學生工程思維

STEAM教育理念中的“E”是指工程，在與數學教學融合的過程中，教師可以借助對工程思維的運用，引導學生在數學學習中重視流程、步驟等內容，讓學生建立起一定的工程思維。工程思維的建立，不僅僅可以做到對數學問題的條理清晰地解決，也可以讓自己的思維變得嚴謹細致、有邏輯，而這也是學生學好數學知識的重要條件之一。所以，在數學與“E”融合時，學生應抓住機會，積極鍛煉與培養自己的工程思維。

以蘇教版數學五年級上冊第七單元《解決問題的策略》為例。在本次課程的學習中，學生需要借助對列舉方法的使用，解決簡單實際的問題，并且要做到不遺漏、不重復。這就要求教師將STEAM教育理念中的“E”與數學教學充分融合，幫助學生建立工程思維，養成嚴謹細致、邏輯縝密的思維過程。首先，為了讓學生可以快速進入到知識的學習中，教師設置了一個小游戲，即用8、5、2三張卡片進行數字組合，一共可以組合出多少種不同的三位數。在分析的過程中，筆者發現，有的學生是在憑著自己的想象進行組合，并沒有一定的規律，這樣就非常容易遺漏。而有的學生則是按照一定的規律在列舉，如先以8為百位數列舉，再以2為百位數列舉，最后以5為百位數列舉，這樣便可以獲得全面的三位數，并且不會出現遺漏的情況。而這也是學生需要重點掌握的列舉法。在完成引入后，教師帶領學生走進教材，分析教材中的問題。如“王大叔用22根1米長的木條圍一個長方形的花圃，怎樣圍面積最大？”為了保證計算過程不遺漏，學生可以運用列舉的方式，分別計算不同的長與寬。如當長為10米、寬為1米時的面積、當長為9米、寬為2米時的面積等，一直列舉到計算出最大面積為止。在此過程中，學生掌握不僅是列舉的方法，也是對自己思維嚴謹性的鍛煉，而這也是學生學會運用工程思維思考問題的必經之路。

因此，在數學教學中，教師應重視對學生工程思維的培養，既是提高學生數學嚴謹性、細致性有效途徑，也是鍛煉學生邏輯思維的必要過程，有助于促進學生數學學習能力的進步。

（四）數學與“A”融合，培養學生人文素養

STEAM教育理念中的“A”是指藝術，在小學階段的學習中，要做到對學生全方位的培養，藝術是不可或缺的一部分。特別是在充滿理性思維的數學學科中，藝術是提高學生數學學習力的重要助力。而藝術作為重要的人文內容，提高學生的藝術素養，也是在提高學生的人文素養。教師不僅要教授學生基礎數學知識，也要培養學生的人文素養，讓學生可以從數學學科的歷史知識中，體會數學知識的深刻意蘊。

在蘇教版數學教材課后的拓展內容中，都設置了關于數學學科的歷史知識，以強化學生對數學學科的認知，提高學生人文素養。在授課中，教師可以為學生介紹數學歷史知識。如在五年級上冊第一單元《負數的初步認識》中，課后拓展中（教材第4頁）便有關于負數最早認識和使用記錄的記載。中國是最早認識和使用負數的國家，在《九章算術》一書中記載，中國古人曾有“糧食入倉為正，出倉為負；收入的錢為正，支出的錢為負”的認知。同時，我國數學家劉徽首次明確提出正數與負數的概念，并且規定用紅色標記表示正數、黑色標記表示負數。再如第八單元學習《用字母表示數》時，教師可以為學生介紹關于法國數學家韋達的事跡，其中重要的內容之一便是韋達系統使用字母表示數，為古代復雜問題的結局提供了助力。

這些與教學相關的歷史知識，也是學生學習數學知識的重要環節且只有做到深入了解、有效理解、實際運用才能實現數學學習能力的進步。因此，在小學階段的數學教學中，教師需要為學生積極拓展數學歷史知識，讓學生在數學學習中汲取人文素養。

綜上所述，在小學階段的數學課堂中，要運用好STEAM教育理念，讓該理念中的“S”“T”“E”“A”實現與數學教學的充分結合，重視對學生意識的引導、能力的培養、視野的拓展，提升學生綜合素養。