張明琦 顏偉

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著時代的不斷發(fā)展，社會對技術(shù)型人才的需求也在逐年增多，中職學(xué)校作為技術(shù)型人才的主要培養(yǎng)陣地，其在教育中的地位得到了有效提高。STEM理念在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，打破了學(xué)科之間的獨(dú)立性，將日常教學(xué)與學(xué)生的專業(yè)有機(jī)結(jié)合起來，促進(jìn)了技術(shù)型人才的培養(yǎng)。立足于STEM理念，結(jié)合中職數(shù)學(xué)教學(xué)案例，簡要分析了建筑類專業(yè)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的重構(gòu)策略，以供大家參考。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?STEM理念;中職數(shù)學(xué);建筑

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2021）25-0132-02

一、關(guān)于STEM教育理念

與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，STEM教育理念在學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用打破了學(xué)科之間的壁壘，將各個領(lǐng)域的知識進(jìn)行了綜合整理，為學(xué)生提供了更加豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，也在一定程度上推動了教學(xué)改革的步伐，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）課堂學(xué)習(xí)氛圍、教學(xué)模式等，都由封閉走向了開放，學(xué)生掌握知識的靈活性有了明顯提高。（2）由單獨(dú)的一門學(xué)科走向了融會貫通，有力地提高了學(xué)生的知識遷移能力。（3）由單打獨(dú)斗走向了合作學(xué)習(xí)。在STEM教育理念下，學(xué)生的合作意識、團(tuán)隊(duì)意識有了顯著提升，學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率也有了質(zhì)的飛躍。（4）由被動學(xué)習(xí)走向了主動學(xué)習(xí)。在該教育理念的影響下，教師所營造的課堂氛圍更具趣味與活力，學(xué)生會主動去探究、思考問題，有效地促進(jìn)了學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力的提高。（5）由重知識講解走向了重問題解決。在以往的教學(xué)模式中，學(xué)生大多存在“高分低能”的學(xué)習(xí)狀況，而STEM教育理念更側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力，為學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由此可以看出，STEM教育理念在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，還能夠提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

二、STEM理念下中職建筑類專業(yè)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容重構(gòu)的策略

（一）借助多媒體技術(shù)，發(fā)揮STEM理念在數(shù)學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)性

多媒體技術(shù)與教學(xué)的融合應(yīng)用，似乎已成為教師在教學(xué)中常用的方式之一。而這種教學(xué)模式在STEM教育理念的干預(yù)下，增添了更多富有設(shè)計(jì)性的元素，對促進(jìn)學(xué)生知識遷移能力的提升有極大的幫助[1]。對于中職建筑專業(yè)的學(xué)生來說，數(shù)學(xué)學(xué)科中的很多知識都與自身的專業(yè)相關(guān)，在解決建筑專業(yè)的相關(guān)問題時，會運(yùn)用到很多所學(xué)的數(shù)學(xué)知識。

例如，在學(xué)習(xí)直角三角形的應(yīng)用一部分內(nèi)容時，教師可以在教學(xué)前，對建筑專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度做一些小調(diào)查，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)情況，有針對性地設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)了解，數(shù)學(xué)教師能夠發(fā)現(xiàn)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了建筑力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容。本節(jié)三角形相關(guān)知識內(nèi)容的講解，實(shí)則是在幫助學(xué)生鞏固已學(xué)三角形知識的同時，顛覆學(xué)生認(rèn)為“數(shù)學(xué)無用”的觀點(diǎn)，使學(xué)生切實(shí)感受到數(shù)學(xué)知識與建筑專業(yè)之間的緊密聯(lián)系。在上課之初，教師可以借助多媒體將樓梯的圖片呈現(xiàn)給學(xué)生，并向?qū)W生明確本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)任務(wù)：利用相似三角形計(jì)算樓梯樓板各條支座負(fù)筋的長度。緊接著，教師可以借助多媒體的動畫效果，將該樓梯的剖面簡要圖展示出來，鼓勵學(xué)生計(jì)算底筋斜長的長度。通過對圖片的觀察，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)：樓梯剖面圖是直角三角形，結(jié)合已知的數(shù)據(jù)，并運(yùn)用勾股定理，就能夠計(jì)算出底筋斜長的數(shù)據(jù)。教師借助多媒體技術(shù)，構(gòu)建具有設(shè)計(jì)性的數(shù)學(xué)課堂，幫助學(xué)生解決了建筑課上的問題，有效地提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（二）基于小組合作，發(fā)揮STEM理念在數(shù)學(xué)教學(xué)中的協(xié)作性

中職數(shù)學(xué)教師在實(shí)際的教學(xué)活動中，若是想充分發(fā)揮STEM教育理念的價值，就需要強(qiáng)調(diào)群體協(xié)同中相互幫助、相互啟發(fā)的作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識與合作能力[2]。也就是說，數(shù)學(xué)教師在開展課堂教學(xué)時，應(yīng)設(shè)計(jì)一些與建筑專業(yè)相關(guān)的實(shí)際問題，鼓勵學(xué)生通過共同配合、探討去解決這些問題。在這一過程中，學(xué)生不僅能夠掌握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容，還能夠?qū)ㄖI(yè)知識有更為全面的了解。在具體的教學(xué)安排中，中職教師需要先對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了解，再按照一定的原則對學(xué)生進(jìn)行分組，保證各個小組之間的整體學(xué)習(xí)水平是相同的，且組內(nèi)的各個成員能夠取長補(bǔ)短，達(dá)到提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平的效果。

例如，在學(xué)習(xí)余弦定理的應(yīng)用一部分內(nèi)容時，中職教師既要考慮到數(shù)學(xué)課程其本質(zhì)的特點(diǎn)，又要考慮到其與建筑專業(yè)知識間的聯(lián)系。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在部分?jǐn)?shù)學(xué)教材中，并未將“余弦定理”作為單獨(dú)的教學(xué)部分，但在建筑測量中卻用到了余弦定理。針對這種情況，數(shù)學(xué)教師應(yīng)重視余弦定理教學(xué)的重要價值，鼓勵學(xué)生通過小組合作來學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容。在講述完理論部分的內(nèi)容后，教師可以向?qū)W生提出實(shí)際問題，要求學(xué)生通過合作互助來解決以下問題。

某建筑企業(yè)承包了高鐵建設(shè)項(xiàng)目，在進(jìn)行高鐵路線的規(guī)劃工作時遇到了問題。鐵路會經(jīng)過一座小山丘，如圖1，這就需要挖隧洞。但是施工隊(duì)伍無法直接測量兩山腳之間的距離，如果要知道山腳B、C之間的距離，需要通過什么樣的辦法來解決？

在學(xué)生針對問題開始討論時，教師可以為學(xué)生提供一些提示：此問題可以轉(zhuǎn)化為知道三角形的兩邊與夾角，借助余弦定理求第三邊的問題。通過教師的指導(dǎo)、學(xué)生之間的合作探討，小組能夠得出計(jì)算方式：工作人員可以在平地上任意選出一點(diǎn)A，繪制出一個三角形ABC，借助工具分別測量出AB、AC的長度，并量出兩條邊的夾角度數(shù)，最后結(jié)合余弦定理計(jì)算出BC的長度。在課前對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行調(diào)查了解，在課上教學(xué)時結(jié)合建筑專業(yè)知識，為學(xué)生布置合作學(xué)習(xí)的任務(wù)，引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生運(yùn)用余弦定理解決問題。在這一過程中，學(xué)生能夠真正學(xué)會借助數(shù)學(xué)知識解決問題，使學(xué)生體會到學(xué)好數(shù)學(xué)對學(xué)好專業(yè)課的重要作用，讓他們重新認(rèn)識到數(shù)學(xué)知識的價值。