嚴莉莉

STEM教學模式在小學數(shù)學課堂應用探析

嚴莉莉

（江蘇省昆山市城北中心小學校，江蘇昆山215300）

STEM教學模式在具體教學過程中運用的主要目標為發(fā)展學生多方面綜合素養(yǎng)，使學生在科學素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)以及數(shù)學素養(yǎng)等多個角度進行全面提升，促進實現(xiàn)發(fā)展學生綜合素質(zhì)水平的根本目的。本文將通過STEM教學模式發(fā)展學生創(chuàng)新精神、促進數(shù)學人文教育、拓展信息教學途徑等多項策略的運用，為學生構(gòu)建完善化的教學方案，針對STEM教學模式在小學數(shù)學課堂應用的具體措施進行全面分析。

STEM教學模式；小學數(shù)學；研究

小學數(shù)學課程體系教學過程中，應當以發(fā)展學生綜合素養(yǎng)為核心目標，幫助學生在豐富多元的學習體驗中掌握更加全面的數(shù)學知識，培養(yǎng)學生正確的學習方法，引導學生了解科學的知識探索途徑。將STEM教學模式運用至小學數(shù)學課堂教學過程中，可以全面促進發(fā)展學生問題分析能力與解決的能力，幫助學生以較強的思維水平完成數(shù)學綜合學習目標。在STEM教學模式具體應用過程中，數(shù)學教師要擅長通過不同的角度進行全面化分析，為學生構(gòu)建完善化的教學方案，同時幫助學生體會數(shù)學知識的多元性特點，實現(xiàn)STEM教學模式運用的根本目的。

一、STEM教學模式的內(nèi)涵與解讀

所謂STEM教育即是Science（科學）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Mathematics（數(shù)學）四個英語單詞的第一個的字母組合而成的。如果從小學校本教育實踐的角度思考問題，那么，STEM教育在小學數(shù)學課程體系的應用則可以做以下理解：STEM教育提倡的教育整合理念及引導學生們自主思考、自己動手進行操作，從而達到解決問題的教學目標。這完全與義務教育精神相吻合。這樣可以讓小學數(shù)學教師從科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等多維角度分析與解讀小學生的數(shù)學學習活動。

（一）要把STEM教育理念融入校本課程

要實現(xiàn)STEM教育與園本課程建設的有機融合。STEM教育的最大價值在于為之找到合適的土壤。近年來，教師們開展了《中國STEM教育白皮書》、“中國STEM2029創(chuàng)新行動計劃”等內(nèi)容的學習與研討。同時還組織廣大教師閱讀分享了《STEM教學———科學、技術(shù)、工程與數(shù)學的整合活動》等書籍。通過學習教師們明確了，要以游戲作為小學生基本的學習方式。推廣STEM教育實踐，可以更好地促進小學生全面健康和諧發(fā)展。教師們在關注小學數(shù)學教育領域滲透STEM教育的基礎上，進一步關注STEM教育的科學、技術(shù)、工程與數(shù)學領域在數(shù)學教育中的實踐。鼓勵同學們在探索中發(fā)現(xiàn)問題、在生活中解決問題。促進孩子們對未知世界的探索和渴求，促進孩子們對自我成長的激勵和滿足。

（二）要在小學數(shù)學教育中實踐STEM教育思想

小學數(shù)學教育要圍繞STEM教育模式進行整合，借此預先制訂數(shù)學課程教育目標。通過相關材料的提供和問題的分析進行討論，從而創(chuàng)造出更多的實踐機會，讓小學生在生活中理解科學、理解數(shù)學。如此，不僅可以幫助教師在自身現(xiàn)有基礎上實現(xiàn)數(shù)學教學專業(yè)能力的突破，完善自身的數(shù)學課程教學實踐水平，同時也可以促進孩子們懂得學習對于現(xiàn)實生活的意義，知道他們現(xiàn)在的學習探究與科學家、工程師的工作具有一樣重要的意義。

二、STEM教學模式在小學數(shù)學教學中的應用實踐

STEM教育和小學數(shù)學課程教育的融合途徑主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）通過STEM教學模式發(fā)展學生創(chuàng)新精神

創(chuàng)新教育是我國新時代學校教育工作中的主要教育目標之一。全面培養(yǎng)學生主動探究意識，發(fā)展學生創(chuàng)造性思維能力，是促進實現(xiàn)學生綜合人格發(fā)展的重要根本。以STEM教學模式為核心的小學數(shù)學教學工作中，數(shù)學教師可以充分利用此教學方法的優(yōu)勢特點為學生設計教學方案，以此達到發(fā)展學生創(chuàng)新精神的根本目的。對此，數(shù)學教師可以為學生構(gòu)建完善化的教學方案，使學生積極動腦，參與至數(shù)學知識的分析及思考過程中，并在其中完成創(chuàng)新精神發(fā)展目標。

例如，蘇教版四年級數(shù)學上冊的《角的度量》這節(jié)課是在學生初步認識了角、明確了角的概念、知道了角有大小之分基礎上進行教學的。在具體的課堂教學過程中，為結(jié)合本課教學內(nèi)容，發(fā)展學生的創(chuàng)新精神，數(shù)學教師可以充分利用STEM教學模式為學生設計教學方案。使學生在《角的度量》學習過程中，通過自主學習觀察等途徑認識角的計量單位，探究分析多元化的角的測量方法。為了進一步強化學生的創(chuàng)新意識，數(shù)學教師可以設計系列形式的數(shù)學操作活動，培養(yǎng)學生自主學習能力及動手操作能力，使學生根據(jù)相關數(shù)學角度度量探究任務進行主動動手操作，同時以交流互動的形式學習和探究更加全面的角的度量方法。STEM教學理念在此過程中可以通過多種形式體現(xiàn)，數(shù)學教師可以將跨學科的教學內(nèi)容滲透至本課教學過程中，使學生在多學科知識內(nèi)容輔助的影響作用下，完成創(chuàng)新精神發(fā)展目的，提高數(shù)學學習效果。因此，小學數(shù)學課程體系中，STEM教學模式的運用是促進發(fā)展學生創(chuàng)新精神的重要根本。

（二）通過STEM教學模式促進數(shù)學人文教育

數(shù)學人文教育對于小學生而言十分重要，這是傳統(tǒng)教育模式中有所缺失的教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)所在。以往的小學數(shù)學教學內(nèi)容中，主要以數(shù)學認知為核心教育方向，幫助學生掌握數(shù)學基礎知識以及數(shù)學學習方法。但是大部分學生對于數(shù)學學科的實際內(nèi)涵并不了解，不能充分理解數(shù)學文化，在歷史發(fā)展背景中為人類社會帶來的推動作用。STEM教學模式中，發(fā)展學生科學素養(yǎng)是十分重要的教學方向所在，而科學素養(yǎng)培養(yǎng)目標實現(xiàn)過程中，需要學生具備較強的人文基礎，全面了解數(shù)學學習內(nèi)容的背景文化。對此，數(shù)學教師可以充分利用STEM教學模式為學生設計人文教育教學方案，將數(shù)學文化元素滲透數(shù)學課堂教學過程中，充分體現(xiàn)數(shù)學文化對于數(shù)學發(fā)展的重要影響意義。

例如，蘇教版五年級上冊的《小數(shù)除法》其主要的教學目標為：在具體情景中探索并初步掌握除數(shù)是整數(shù)的小數(shù)除法的計算方法，懂得商的小數(shù)點與被除數(shù)的小數(shù)點對齊的道理，會用豎式進行計算。在具體教學過程中，教師可以通過STEM教學模式將生活中的人文教育元素滲透至其中。引導學生聯(lián)系生活情境，通過自主探究、合作交流，理解小數(shù)除以整數(shù)的計算方法，達到能夠正確地進行小數(shù)除以整數(shù)的計算,并可以解決一些實際生活中遇到的簡單問題。如購物結(jié)賬時，就可以用到小數(shù)除法解決討價還價的問題。這樣可以使學生全面了解小數(shù)除法相關的數(shù)學思想及精神，培養(yǎng)學生理性思維及嚴謹?shù)膶W習素質(zhì)，促進實現(xiàn)核心素養(yǎng)發(fā)展目標。因此，通過STEM教學模式將數(shù)學人文教育內(nèi)容融入至具體教學過程中，可以有效促進推動實現(xiàn)STEM教學模式的根本運用目標。

（三）通過STEM教學模式拓展信息教育途徑

現(xiàn)代教育體系中倡導多途徑教學模式的運用，幫助學生在不同的學習渠道與學習途徑中充分感受豐富多元化的數(shù)學知識，培養(yǎng)學生綜合學習能力和探索能力。通過STEM教學模式設計及完善小學數(shù)學教學方案，可以全面優(yōu)化拓展信息化教育途徑，這不僅可以全面提升數(shù)學教學效率，同時可以充分體現(xiàn)現(xiàn)代化數(shù)學教學模式的多樣性特點，幫助學生高質(zhì)量地完成數(shù)學學習目標。

例如，蘇教版四年級上冊的《條形統(tǒng)計圖》，該課的教學重點是要讓學生們掌握條形統(tǒng)計圖的制作方法，并且學會觀察、進行分析。由于學生是第一次接觸條形統(tǒng)計圖，對于條形統(tǒng)計圖的制作方法顯得陌生。在對圖表進行分析等方面，還存在較大的困難。本課的教學設計思維力求數(shù)學問題生活化，讓學生學會在實際生活會使用條形統(tǒng)計圖。因此，教師要關注小學生的學習興趣和生活經(jīng)驗，注重培養(yǎng)學生的自主性學習能力和實際操作能力。在教學實踐過程中，要引導學生體會“統(tǒng)計”這一數(shù)學概念的具體含義及其在生活中的重要作用。發(fā)展學生統(tǒng)計意識，使其善于根據(jù)復式條形統(tǒng)計圖完成相關數(shù)學學習目標。教學中，數(shù)學教師可以為學生拓展信息教育途徑，幫助學生通過信息技術(shù)角度探究學習條形統(tǒng)計圖相關的知識內(nèi)容，同時促使學生主動發(fā)現(xiàn)信息并進行簡單的數(shù)據(jù)分析。在STEM教學模式的輔助作用下，學生可以在教師設計的教學懸念探究過程中，利用認知矛盾凸顯復式條形統(tǒng)計圖運用的必要性，發(fā)展學生數(shù)學知識應用能力。在多媒體信息技術(shù)生動性特點輔助作用下，學生可以全面掌握數(shù)學條形統(tǒng)計圖的應用方法與應用范圍，使學生進一步理解條形統(tǒng)計圖在實際生活和學習中的應用措施，培養(yǎng)學生應用水平，強化學生綜合思維素養(yǎng)。

（四）通過STEM教學模式推動數(shù)學深度教學

深度學習是當代學習科學理論針對當前課堂傳統(tǒng)教學理念與方法中的學生被動學習、淺層次學習、虛假學習等不良現(xiàn)象而提出的一種具有全新特征的學習方式。深度思考及學習能力的培養(yǎng)對于小學生而言具有十分重要的意義。一般情況下，大部分小學生在數(shù)學學習過程中僅僅是以其表面知識的理解作為課程學習目標，實際上并沒有達到深度理解和掌握數(shù)學知識的學習效果。當前新課程改革大力倡導的一個重要教育理念，就是要讓學生通過自身的親身經(jīng)歷和操作體驗發(fā)現(xiàn)知識、獲取知識。要注重知識形成的過程，不僅要“知其然”而且還要“知其所以然”。也就是說，教師在課堂不僅要講數(shù)學知識，更要讓學生親歷數(shù)學知識的形成過程，理解數(shù)學、體驗數(shù)學。在STEM教學模式的輔助作用下，可以全面促進推動學生數(shù)學深度學習能力的提升，全面化發(fā)展學生綜合學習水平。

例如，百分數(shù)知識在社會實際生活和生產(chǎn)過程中具有廣泛的應用，它是小學數(shù)學課程中重要的基礎知識，同時還是以百分數(shù)解決生活實際問題的。在小學數(shù)學《百分數(shù)一》一課的基礎性教學目標是引導學生理解和掌握百分數(shù)的具體概念和含義，并學會正確讀及寫百分數(shù)。為了促使學生實現(xiàn)深度學習發(fā)展目標，數(shù)學教師可以將STEM教學模式運用于本課教學過程中，幫助學生突破掌握本課學習難點及重點內(nèi)容。其中的教學難點問題，為促使學生理解百分數(shù)和分數(shù)的具體意義和區(qū)別。很多學生在學習過程中，其思維水平有限，對于百分數(shù)和分數(shù)的具體意義與區(qū)別掌握效果并不強。數(shù)學教師可以在新課導入環(huán)節(jié)列舉大量現(xiàn)實生活中的百分數(shù)應用實例，引導學生們談談百分數(shù)在生活中的具體含義，使之對百分數(shù)的具體含義產(chǎn)生初步的體驗與感悟。學生通過生活實例理解百分數(shù)的意義。這樣就可以區(qū)別百分數(shù)和分數(shù)不同，即，分數(shù)既可表示一個具體的數(shù)，也可以表示兩個數(shù)之間的關系。而百分數(shù)只能表示兩個數(shù)之間的關系。接著教師可以運用STEM教學模式為學生設計課堂教學方案，幫助學生提升分析比較能力與數(shù)的抽象概括能力，并在多元的學習方法中使學生全面體會百分數(shù)和分數(shù)二者之間的具體區(qū)別。因此，STEM教學模式的綜合運用將會有效促進實現(xiàn)深度教學發(fā)展目標。

（五）通過STEM教學模式激發(fā)學生探索興趣

由于數(shù)學知識過于抽象化，部分學生在實際學習過程中缺乏較強的興趣感和積極性，這是影響其學習效果的關鍵成因所在。作為小學數(shù)學教師，利用科學教學模式激發(fā)學生主動探索興趣，培養(yǎng)學生數(shù)學知識學習積極性，是教師重點探究發(fā)展方向。通過STEM教學模式與小學數(shù)學課堂教學環(huán)節(jié)充分結(jié)合可以全面激發(fā)學生探索興趣，培養(yǎng)學生積極學習態(tài)度。

例如，小學六年級《自行車里的數(shù)學》一課的教學目標是了解普通自行車和變速自行車的速度與其內(nèi)在結(jié)構(gòu)的關系，了解變速自行車可以變化出多少種的速度，并能夠運用學過的圓和比例等知識解決生活中常見的有關自行車的問題，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。在教學設計過程中，數(shù)學教師可以充分利用STEM教學模式中的工程設計元素完成本課教案設計目標，全面提升學生的學習興趣和探索欲望，促進推動實現(xiàn)教育發(fā)展目標。本課的教學內(nèi)容中，主要以自行車速度與其內(nèi)在結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，幫助學生建立解決問題的數(shù)學模型，使學生全面掌握建模思想的運用方法，培養(yǎng)學生數(shù)學學習能力。對此數(shù)學教師可以加強創(chuàng)新化教學方法的運用，為學生構(gòu)建趣味性的游戲教學模式，使學生將抽象化的數(shù)學知識和問題以數(shù)學建模的方法進行體現(xiàn)，全面培養(yǎng)學生數(shù)學問題分析解決能力與思考能力。在趣味化數(shù)學建模教學模式運用過程中，學生的積極主動探索欲望將會被充分激發(fā)，幫助學生將數(shù)學知識與實際生活進行有效連接，培養(yǎng)學生正確合理的設計觀念，發(fā)展學生的創(chuàng)新思維意識。

三、結(jié)語

綜上所述，STEM教學模式與小學數(shù)學教學體系充分結(jié)合的教學方案設計過程中，學生的思維能力將會被有效激發(fā)，幫助學生在綜合性學習內(nèi)容和學習體驗中掌握更加全面的數(shù)學知識，以較強的數(shù)學核心素養(yǎng)完成數(shù)學綜合學習發(fā)展目標。因此，STEM教學模式的運用對于小學生的數(shù)學學習目標的實現(xiàn)有著極強的促進性作用。

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