賴玉金

【摘要】“STEM”是一種新型教學理念，將它應用到初中數(shù)學教學中，使科學、技術、工程作用于數(shù)學，可以提高學生的思維能力，激發(fā)學生的學習興趣，為學生將來的學習打下基礎，使他們懂得了應用多種學科的知識來共同解決生活中發(fā)生的問題的道理，從而提高了學生的綜合能力和綜合素養(yǎng).

【關鍵詞】“STEM”的教育理念;初中數(shù)學;教學方法;初探

“STEM”是目前備受教育界關注的一種新型教學理念，是更加強調(diào)加強對學生科學素養(yǎng)、技術素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學素養(yǎng)四個方面教育的課程，而科學、技術和工程都是通過數(shù)學聯(lián)系起來的.因此，應用“STEM”的教學理念來進行數(shù)學教學，提高學生的學習能力，從而提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng).筆者將就“STEM”視角下的初中數(shù)學教學從利用科學原理，提高學生學習數(shù)學的思維能力;應用技術手段，激發(fā)了學生對數(shù)學的學習興趣和引入工程問題，可以為學生將來的學習打下基礎三種方法教學進行初步探究.

一、利用科學原理，提高學生學習數(shù)學的思維能力

從宏觀的角度來講，數(shù)學是科學的工具，幾乎所有的科學結論都是科學家們應用數(shù)學知識精確計算得出的.但在初中數(shù)學教學中許多的數(shù)學問題也可以用物理現(xiàn)象來解決，也就是說科學和數(shù)學可以相互利用.筆者曾經(jīng)看到過一個利用杠桿原理來解決平面幾何的問題.

如圖所示，三角形ABC的面積為1，D，E，F(xiàn)分別是BC，AC，AB上的三等分點，求三角形PQS的面積.解答：把整個圖形想象成一塊水平放置的紙板.在A點掛一個1 g的砝碼，在B點掛一個2 g的砝碼，在C點掛一個4 g的砝碼.由杠桿原理：F是AB邊上的支點，相當于承受了3 g的重物，這樣的話整個圖形的重心應該在FC上;D是BC邊上的支點，相當于承受了6 g的重物，這樣的話整個圖形的重心應該在AD上.于是，整個圖形的重心就應該落在FC和AD的交點S上，因此，S必須是AD邊的支點.而A重1 g，D重6 g，則AS∶SD=6∶1.于是S△ASC=67S△ADC=67×13S△ABC=27.類似地，S△BQC和S△APB都等于27，剩下的S△PQS就等于17.由此可見，將物理現(xiàn)象應用于數(shù)學教學中，可以給學生提供一種新的思考問題的方式，一種題型還可以應用其他學科的知識來解決，或者遇到比較難的數(shù)學題目可以靈活應用科學知識來尋找答案而不至于思維僵化，使學生明白科學與數(shù)學可以相互利用，從而開闊了學生解決問題的視野，提高了學生學習數(shù)學的思維能力.

二、應用技術手段，激發(fā)了學生對數(shù)學的學習興趣

按常理來說技術與數(shù)學根本扯不上關系，但科學與技術密不可分，將科學合理應用就轉(zhuǎn)化為技術，而科學和數(shù)學又可以相互作用，于是技術與數(shù)學就有了必然的聯(lián)系.而且現(xiàn)在在數(shù)學教學中最常用的技術就是現(xiàn)代信息技術，因為數(shù)學內(nèi)容比較抽象，利用信息技術可以呈現(xiàn)出教學中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容，能迅速集中學生的注意力，開闊他們思維.例如，在平面幾何中進行“點、線、面”三者關系教學時，教師利用多媒體制作成動畫課件，在講課一開始就將課件作為開場白呈現(xiàn)給學生：一根線一頭拿在手里，一頭吊一重物，手的位置不動來回擺動重物，那么重物就是點，重物劃過就形成一條弧線，重物和線在擺動過程中就形成一個扇形的面，還是手的位置不動讓重物做圓周運動，那么重物和線轉(zhuǎn)動就形成一個圓錐體.通過演示學生就已經(jīng)明白了“點、線、面”三者關系，然后再結合教師的講解，學生的理解就更加透徹和全面.所以，在數(shù)學教學中應用技術手段，可以將一些不好用語言表述的概念直觀、形象地表達出來，使學生更容易理解和接受，使課堂教學事半功倍，也激發(fā)了學生對數(shù)學的學習興趣，提高了學生的數(shù)學素養(yǎng).

三、引入工程問題，可以為學生將來的學習打下基礎

工程是科學的結晶，是技術的體現(xiàn)，科學、技術和工程環(huán)環(huán)相扣、高度融合.既然數(shù)學與科學和技術有內(nèi)在的聯(lián)系，那么數(shù)學與工程的關系也就不言而喻了.因此，在初中數(shù)學的教學中引入工程問題，可以使學生從工程問題上體會數(shù)學的奧妙和數(shù)學的作用，成為學生學習數(shù)學的一種動力.比如，在初中數(shù)學中經(jīng)常會遇到這樣的工程類的題目：已知某項工程由甲工程隊單獨做需要a天完成;如果由乙工程隊先單獨做b天，那么剩下的工程還需要兩隊合做c天才能完成.（其中，a，b，c都為常數(shù)，且a>c）求：（1）求乙工程隊單獨完成這項工程所需的天數(shù);（2）求兩隊合做完成這項工程所需的天數(shù).雖然這樣的題是為學生應用數(shù)學而出的，但是工程對學生來說很熟悉，比如，修建鐵路、改擴建公路和建造高樓等，通過在數(shù)學課堂上引入工程問題，使學生明白了數(shù)學的廣泛應用和數(shù)學功能的強大以及學好數(shù)學的重要性，給學生形成一種無形的學習動力，使學生學習數(shù)學的勁頭更足，學習質(zhì)量更優(yōu)，而且通過用數(shù)學知識解決工程問題，使學生對工程有了進一步的了解，對為學生將來學習工程類專業(yè)打下一定的基礎.

“STEM”的教學理念雖然是為加強對學生科學、技術、工程和數(shù)學四個素養(yǎng)方面的教育，但事實上他們之間本身就存在相互的聯(lián)系，只有將它們高度融合，這四個素養(yǎng)才會在學生身上充分體現(xiàn)，才會達到“STEM”的教育目的.因此，將“STEM”應用于初中數(shù)學教學中，不僅使教師的教學方法得到創(chuàng)新，教學手段更加靈活，而且學生在學習數(shù)學的同時可以對其他領域有個初步的了解，對激發(fā)學生不斷地擴展和探索性學習起了很好的榜樣作用，并且開闊了學生的視野，發(fā)散了他們的思維，使他們懂得了生活中發(fā)生的大多數(shù)問題需要應用多種學科的知識來共同解決的道理，從而提高了學生的綜合能力和綜合素養(yǎng).

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