STEAM理念下小學數學教學策略探究

【摘要】新課標背景下，STEAM理念作為一種先進的教育理念，將其應用于小學數學教學中，能進一步豐富小學數學課程活動與教學內容，激活學生自主學習意識與實踐學習習慣，使數學教學取得事半功倍的效果.文章從STEAM教育理念的內涵，以及其在小學數學教學中的應用意義出發，并結合STEAM理念下的小學數學教學原則，深入探究了STEAM理念下的小學數學教學策略，以期優化課程建設，全面提升小學數學課程品質.

【關鍵詞】STEAM理念；小學數學；教學策略

引 言

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（簡稱《新課標》）中指出：“設立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關聯，帶動課程綜合化實施，強化實踐性要求.”這一教學指導意見與STEAM理念存在異曲同工之妙.STEAM理念涵蓋數學學科且提倡多學科知識、技能在實際問題中的應用.新課標背景下，教師應基于STEAM理念開展小學數學教學，深度落實《新課標》的相關指導意見，全面優化課程設計.

一、STEAM理念的內涵與特征

STEAM是科學、技術、工程、藝術、數學五門學科的縮寫合稱，代表著五門學科的融合. STEAM教育并非僅讓學生掌握上述某一門學科的理論知識和技能，而是將上述五個學科視為一個整體，需要學生在實際解決問題的過程中，將上述多元學科知識與技能相融合，跨學科、創造性地解決實際問題，立足多元學科分析問題，從而獲得解決問題的最佳方案.STEAM理念具有統整性、遷移性、跨學科性、實踐性等特征.

二、在小學數學教學中應用STEAM理念的意義

在小學數學教學中應用STEAM理念，對于課程建設、學生發展來說均具有積極意義.從課程建設的角度出發，基于STEAM教育理念，小學數學教學范圍將進一步拓寬，課堂由單一的數學學科內容拓展至科學、技術、工程、藝術、數學五個學科的內容，其教學內容將得以進一步豐富.基于多樣性學科知識與技能，教師需設立具有現實意義的情境、主題或任務，以此為線索，將零散化知識與技能串聯、銜接起來.這一過程中，數學的教學形式、教學材料也將得以豐富和優化.基于STEAM理念，數學課程的教學目標也將得以豐富，在數學目標基礎上增設了跨學科學習能力、解決問題能力、合作學習能力等方面的目標.可見STEAM理念的融入為數學課程帶來的積極變化.從學生發展的角度出發，以STEAM理念統領數學課堂，學生能從教學過程中獲得探究樂趣，以開放式思考將多元學科的知識技能加以銜接、組合，創造性地獲取解決實際問題的辦法，強化個人學習能力.

三、STEAM理念下的小學數學教學原則

（一）情境化原則

情境化原則旨在讓教師在組織和實施數學教學時，創設具體的問題情境或生活情境.基于STEAM理念的小學數學課堂涉及知識點較為復雜.小學生數學思維水平有限，難以自主聯系多門學科知識點、技能.具體而形象的情境既能涵蓋多門學科知識點，又能點明跨學科解決實際問題在生活應用中的必要性，還能為學生銜接多學科知識、技能提供重要的思考線索.遵循情境化原則設計數學教學活動，能有效增強學生對課堂教學理念的理解力和配合度，促使小學數學教學取得較好的育人效果.

（二）實踐性原則

在小學數學教學中遵循實踐性原則，意味著教師需在教學過程中，積極鼓勵學生參與實踐學習，為學生預留充分的思考、創造、探究、解決問題的實踐空間.在小學數學教學中，學生實踐行為是推動教學進度、落實教學目標的重要依托.實踐能使數學理論知識化為實際應用，幫助學生鞏固與內化課上所學.遵循實踐性原則，重視對小學數學課堂上學生實踐參與興趣的激活和實踐行為的指導，能增強課堂的互動性，提升學生學習的實效性，調動學生探究新知的主觀能動性.

（三）綜合性原則

綜合性原則既體現在教師的教學觀念和行為中，又體現在學生學習課堂知識的思維路徑中.于教師而言，綜合性原則強調教師以綜合的眼光看待多門學科知識，提倡讓學生不以孤立的眼光看待數學學科，加強數學與其他學科知識之間的融合.于學生而言，綜合性原則要求學生在解決實際數學問題時，充分考慮到其他四門學科對于數學問題解決的積極作用，培養綜合學習思維與能力，能靈活組合已學的跨學科知識和技能來解決實際問題.遵循綜合性原則，能深入貫徹STEAM理念，凸顯STEAM課程特點.

四、STEAM理念下的小學數學教學策略

（一）研讀教材，確立STEAM課程主題和目標

基于STEAM理念的數學課堂涉及數學、科學、技術、工程、藝術等學科知識、技能的選擇.數學教學內容和教學目標即多元學科信息的選用依據.在實際教學設計初期，小學數學教師首先需研讀教材，結合已知的數學問題、數學知識與技能，分析其在實際生活中的應用價值，從而確立與之相關聯的科學、技術、工程、藝術學科知識與技能，再有針對性地設計課程主題與教學目標.其中課程主題的設計需完整涵蓋本課時數學教學的核心內容，并巧妙融入其他STEAM教育要素，引導學生在數學問題探究過程中應用科學、技術、工程、藝術相關理論知識與技能.在設計教學目標時，教師還需在數學教學目標的基礎上，增設跨學科學習目標、合作學習目標等學生能在STEAM教學活動過程中得以培養的目標.綜合性目標的設計不僅能區分數學課堂的教學主次，還能使學生關注自身綜合學習能力的發展，促使學生形成良好的跨學科學習意識.

例如，在“長方形和正方形”教學活動中，教師首先深入研讀教材內容，了解到本課包含“長方形、正方形的性質、判定”“長方形、正方形的周長、面積的概念和計算公式”等知識點.以上述教學重點為核心，教師可以聯系生活實際，聯想到上述知識點在城市規劃、建筑設計、家居裝修等領域的多樣作用.上述三個數學知識應用領域均涉及科學、工程、技術、藝術等學科知識和技能的應用.對此，教師可以對課時學習主題加以主觀設計，設立課時主題如下：

家居裝修主題活動：請學生完成某三居室的家居裝修設計，要求在該區域的有限范圍內規劃空間、分設功能區，力求設計美觀大方（應用藝術學科）、家具配置合理（應用科學學科）、具有可行性（應用技術學科），并翔實其設計、實施方案（應用工程學科）.

基于上述教學主題，教師可以進一步確立本課時教學目標如下：

1.數學教學目標：讓學生能正確理解本課時數學符號所代表的含義，能運用數學符號表示公式（如：S即面積，C即周長，a即長，b即寬，h即高），正確推導、運算公式（長方形周長：C=2（a+b）；正方形周長：C=4a；長方形面積：S=ab；正方形面積：S=a2.），并提升其運算能力，使學生能通過本課時學習，培養幾何直觀、模型意識和應用意識等核心素養.

2.跨學科學習目標：讓學生通過本課時學習，踐行跨學科學習行為，能自主運用多元學科知識、技能解決實際問題，培養小學生跨學科學習意識與能力.

3.合作學習目標：讓學生在本課教學中參與合作學習活動，在合作學習中培養良好的溝通能力、團隊協作能力、分工合作能力和表達能力.

上述課時目標和主題的確立符合STEAM理念的實際需要，能為后續教學活動的實施做好前瞻性準備.

（二）基于學情，確立STEAM課程內容和主次

明確本課時主題和教學目標后，教師則可以統整教學內容并區分教學內容的主次地位.在基于STEAM理念的小學數學教學中，教學內容不僅包括數學知識與技能，還包括科學、技術、工程、藝術等學科的知識與技能.因此，在統整教學內容時，教師需充分考慮到其他學科所涉及的知識點，將之一一枚舉、記錄在備課信息中.此外，數學課以探究數學知識、落實數學目標為主，以其他學科目標的落實為輔，其教學活動的編排也需按照這一主次之分來設計.教師需基于數學學科與其他學科的主次地位，合理設計每一環節的教學意圖和教學時長，使學生著重探究數學問題，選擇性提升其他學科能力.這一教學準備和安排能提升數學課程結構的合理性，增強STEAM理念在小學數學課堂中的應用實效.

以“年、月、日”教學活動為例，本課時的教學重點在于培養學生的時間觀念，讓學生對于年、月、日等時間單位與前期所學的時、分、秒這些時間單位相銜接，正確進行時間單位之間的換算.在此基礎上，教師還需讓學生掌握不同月之間天數差異的常識.基于上述數學教學重點內容，教師可以設計“制作年歷計劃本”活動：請學生在普通筆記本上標注時間、規劃時間表、繪制年歷，將之設計為具有計劃導向、能體現日程目標的功能性筆記本.基于此，教師可以列舉能應用于本課的其他學科知識、技能如下：

1.科學：筆記本的設計要應用到科學的方法和原則，如：條理性、規律性、可遷移性、準確性等.

2.技術：筆記本的制作要應用到裁剪技術、草圖繪制技術、拼貼技術、制表技術等.

3.工程：筆記本的制作要應用工程思維，全面設計筆記本制作的過程（如：設計—規劃—準備—試做—完善—展示）.

4.藝術：筆記本的設計要應用到視覺美化、功能區設計、頁面排版等藝術學科知識、技能.

明確上述課時知識內容和應用技能后，教師可以遵循以數學教學為主、其他學科教學為輔的教學原則，進一步安排課程活動，調整課程結構.

（三）拓展資源，確立STEAM課程情境和問題

資源拓展環節旨在基于課堂教學的需要，為課堂引進所需的資源和材料.在這一環節中，拓展性教學資源可以包含情境媒介工具和問題信息.首先，教師可以結合課堂STEAM主題教學情境，初步確立適合的情境信息并聯系生活實際，從廣泛的教學資源、渠道中選用適合的教學材料，制作成情境展示工具.情境可以是多媒體形式，也可以是文字形式、話題形式.情境內容需具有現實意義且能聯系課堂重點知識.其次，教師可以圍繞情境資源合理設計教學問題，或聯系課時主題，優選生活化信息，設計單獨的教學問題.基于拓展資源，STEAM課堂的情境和問題信息能獲得進一步豐富，數學課堂將呈現濃厚的探究氛圍和趣味性互動狀態，學生學習興趣將在探究拓展資源的過程中得以充分激活.

例如，在“平行四邊形和梯形”教學活動中，本課教學重點：讓學生了解平行四邊形、梯形的性質、周長、面積計算公式等知識.在此課程中，教師可以向學生提出“設計梯子”生活任務，請學生聯系生活實際，分析平行四邊形、梯形在梯子結構中的多樣應用，從而設計出不同結構的生活用梯.基于上述信息，教師可以為學生提供情境教學資源如下：

利用多媒體技術，在課堂上向學生展示人字梯、升降工程梯的商品圖片和梯子工具在實際生活中的應用場面.

而后，教師可以向學生提出數學問題：上述兩種梯子分別應用到哪一幾何圖形結構？（人字梯應用了等腰梯形結構，具有穩定性；升降工程梯應用了平行四邊形結構，具有伸縮優勢.）你還能聯系生活，設計出其他梯子嗎？假如給你一份平臺的高度參數，你能設計一款類似高度的梯子并標注好梯子結構的參數嗎？

上述拓展資源的合理化應用，能為學生營造主題情境并提出數學問題，引發學生對課堂新知識的探究.在拓展資源的作用下，學生能積極投入STEAM活動中來.

（四）著眼過程，確立STEAM課程活動任務群

基于前期教學主題、目標、情境、問題等要素的確立，課堂所要探究的內容與學習的流程已初具雛形.在此教學環節，教師可以著眼于課堂教學的過程，確立STEAM理念下的數學課程活動任務群.活動任務群需具有系統性、層遞性和實踐性，能引導學生親歷探究知識、掌握知識、應用知識、評價知識的過程.同時，活動還需具有趣味性、合作性和豐富性，以增強小學生學習動機，促使學生主動投入STEAM課程活動中來.常見的活動任務包括探究任務、解題任務、競賽任務、交流任務、展示任務、創造任務、評價任務等類型.在實際教學中，教師可以聯系多元教學要素，對課程活動任務加以合理規劃，從而創設獨特而有價值的數學課程.

以“可能性”教學活動為例，本節課教學重點：讓學生學會結合給出的數學信息，估算事件發生的可能性，并能應用該知識點解決生活中的實際問題.基于課時知識和STEAM教學理念，教師可以設計課程活動任務群如下：

1.討論任務：請學生小組合作討論數學問題：已知某商場客流量為3000人/天，成交率在30%左右.現為吸引客流，商場組織小票抽獎活動.為控制成本、保證活動效果，中獎率不得超過5%，不得低于3%，至少需要設立幾個獎項？最多應該設計幾個獎項？分析解決這一數學問題所需的步驟和學習需求.

2.探究任務：結合前期討論，有秩序地探究本課知識點“可能性的計算”.

3.競賽任務：在學生掌握知識點后，教師為學生提供應用題10道，請學生展開習題競賽，答題最快、準確率最高者獲勝.

4.設計任務：請學生按照給出的數學問題設計該商場的抽獎機制和不同等級獎項的設計，設計多種方案，討論其合理性.

5.創造任務：請學生制作獎票和抽獎箱，進行活動模擬，分析上述方案的合理性.

上述多元學習任務需學生應用到科學、技術、工程、藝術等學科知識與技能.任務的設計按照由簡至難的順序排列，符合學生認知發展規律和學習進度.據此開展數學課程活動，能優化數學課堂的教學實施過程.

（五）實施評價，統整STEAM課程評價與收獲

在STEAM理念下的小學數學教學中，教學評價是不可或缺的要素，能促進小學數學“教—學—評”一致性的落實.在STEAM數學課堂上，教師可以將評價融入課堂的多元環節中，借助教學評價統整學生學習收獲、點撥學生實踐思路.教師可以在學生探究學習、實踐創作、小組合作的過程中，為其生成過程性評價，以口頭評述的方式監督、引導學生的學習過程，使其聚焦注意力，及時調整學習思路和策略，以提升課堂學習的實效性.在課堂總結環節，教師可以為學生生成診斷性、總結性評價，促使學生對課時學習的情況形成客觀了解.在此環節中，教師可以與學生共同梳理課程每一階段的學習表現和學習收獲，以此培養學生的整體學習觀，對學生學習不足之處施以補充性教學.在此基礎上，STEAM理念指導下的小學數學課堂教學質量將得以顯著提升.

例如，在“分數除法”教學活動中，教師可以將教學評價融入教學的全過程.在教學過程中，教師可以采取過程性評價，分別針對每一環節學生學習實踐的方式、效果、表現展開評價，以增強學生參與、配合意識.例如，在作品創作環節，教師可以將學生成果審美價值、功能性作為評價的落點，為學生提供過程性評價并給出指導建議.在學生完成課堂學習任務后，教師可以帶領學生進行話題討論，針對本課時學習的收獲和每一環節的學習表現加以總結性評價和診斷性評價.這一環節中，學生可以在組內進行互評與自評活動，以提升反思意識，相互糾正學習誤區并補充學習.教師則可以基于班級整體表現，指出共性問題并實施補充性教學.如此實施教學評價，能統整STEAM理念指導下小學數學課堂的收獲，優化教學結果.

結 語

綜上所述，基于STEAM理念開展小學數學教學活動，教師需將科學、技術、工程、藝術等多元學科知識、技能融入數學課堂中，設立綜合性課程主題、目標、內容、情境、問題、任務、評價體系，逐步搭建完整的STEAM數學課程框架.在此過程中，教師需注意遵循情境化、實踐性、綜合性原則，研讀教材內容、深入把握學情、拓展優質資源、著眼教學過程、實施客觀評價，以增強小學數學STEAM教學質效，為學生綜合發展創造更優越的學習環境.

【參考文獻】

[1]傅衛軍.STEAM教育理念下初中數學跨學科教學策略研究[J].數學學習與研究，2023（14）：152-154.

[2]柳來福.基于STEAM教育理念的小學數學實踐教學策略探究[J].數學學習與研究，2023（11）：59-61.

[3]蘇紅偉.基于STEAM教育理念的小學數學教學策略研究[J].求知導刊，2023（9）：29-31.

[4]余寶清.基于STEM教育理念的小學高年級數學教學策略[J].中小學數學（小學版），2022（12）：21-22.

[5]李寧寧.關于生本教育理念下小學數學教學策略的研究[J].數學學習與研究，2022（33）：56-58.

[6]董明瑋.基于STEM教育理念的小學數學教學策略研究[J].天津教育，2022（27）：22-24.