小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)是傳授學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí),鍛煉學(xué)生的計(jì)算能力,提高學(xué)生的思維能力,并提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。然而,在實(shí)際教學(xué)中,部分教師習(xí)慣性地從教材入手,偏重理論知識(shí)的傳授,這導(dǎo)致課堂教學(xué)方式單一,教學(xué)模式固化,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合能力的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)學(xué)科是一門抽象性的復(fù)雜學(xué)科。教師通過在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念,可以形成系統(tǒng)化和科學(xué)化的教學(xué)方式,提高學(xué)生解決問題的能力。同時(shí),STEM教育理念的融入能夠創(chuàng)新課堂教學(xué)模式,提高學(xué)生的自主探究能力,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。文章分析了STEM教育與小學(xué)數(shù)學(xué)融合的意義,提出了具體的教學(xué)策略,以供參考。
一、STEM教育與小學(xué)數(shù)學(xué)融合的重要意義
(一)豐富課堂內(nèi)容,增強(qiáng)課堂趣味性
將數(shù)學(xué)教學(xué)與STEM教育有效融合,能使課堂教學(xué)富有趣味性,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。在實(shí)際教學(xué)中,教師可以融入STEM教育理念,引入游戲化元素,增強(qiáng)課堂趣味性,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。同時(shí),教師可以將STEM教育理念與其他學(xué)科知識(shí)相結(jié)合,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂活動(dòng)的積極性,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的價(jià)值。
(二)創(chuàng)新課堂教學(xué)形式,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力
在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中融入STEM教育理念,能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。結(jié)合STEM教育理念,教師在教學(xué)過程中可以從多個(gè)學(xué)科的角度思考數(shù)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)知識(shí)體系。同時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)活動(dòng),讓學(xué)生在合作交流中共同探索和學(xué)習(xí)。這不僅能創(chuàng)新課堂教學(xué)模式,還能提高學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力,強(qiáng)化學(xué)生的邏輯思維,提高學(xué)生解決問題的能力,進(jìn)而增強(qiáng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果。
(三)優(yōu)化課堂問題設(shè)計(jì),提高學(xué)生認(rèn)知水平
數(shù)學(xué)學(xué)科與信息技術(shù)、工程和科學(xué)的關(guān)系密切。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,教師結(jié)合STEM教育理念優(yōu)化課堂問題設(shè)計(jì),通過設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性的問題讓學(xué)生主動(dòng)思考與探究,并從不同的角度進(jìn)行解答,以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的認(rèn)知水平。
(四)將抽象的知識(shí)具象化,提高學(xué)生空間思維能力
隨著科技的發(fā)展,信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中發(fā)揮著重要作用。將STEM教育理念引入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂時(shí),教師可以借助信息化教學(xué)手段,將抽象知識(shí)具象化,使知識(shí)內(nèi)容直觀、生動(dòng)和有趣。教師可以利用多媒體課件、幾何畫板、動(dòng)畫和視頻等,創(chuàng)設(shè)形象化教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí),加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,提高學(xué)生的空間想象能力。此外,STEM教育理念的引入,能夠呈現(xiàn)多層次和系統(tǒng)化的內(nèi)容,有助于學(xué)生構(gòu)建完善的知識(shí)體系,進(jìn)而為高效學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、STEM教育與小學(xué)數(shù)學(xué)融合的教學(xué)策略
(一)融入STEM教育,開展生活化教學(xué)
教師在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念時(shí),需要結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行教學(xué),借助生活元素優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。教師需要明確課堂的重點(diǎn)與難點(diǎn),引入貼近生活實(shí)際的內(nèi)容,選擇合適的教學(xué)手段,將抽象的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為具體的生活問題,以便學(xué)生理解,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。
例如,在教授人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第一單元“觀察物體(三)”相關(guān)內(nèi)容時(shí),教師通過教授這節(jié)課,能夠培養(yǎng)學(xué)生的空間感知能力。在實(shí)際教學(xué)過程中,教師可以引入貼近生活實(shí)際的內(nèi)容,設(shè)計(jì)“擺一擺”的作業(yè),讓學(xué)生思考和回答以下問題:一是從正面觀察,得到的圖案為圖1,如何運(yùn)用五個(gè)正方體擺出該圖案;二是從上面觀察,得到的圖案為圖2,如何運(yùn)用五個(gè)正方體擺出該圖案;三是思考“如此擺放的原因是什么,通過擺放可以發(fā)現(xiàn)什么”這一問題,并總結(jié)其中的規(guī)律。
教師在設(shè)計(jì)這項(xiàng)作業(yè)時(shí),不明確指出操作的道具,讓學(xué)生在完成作業(yè)時(shí)可以自主選擇是否運(yùn)用相關(guān)道具,只要說明答案即可。這樣,學(xué)生可以利用自己選擇的素材完成作業(yè)。同時(shí),教師可以結(jié)合學(xué)生作業(yè)完成情況,了解學(xué)生的空間感知能力,考查學(xué)生的動(dòng)手操作能力是否達(dá)成預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。在完成作業(yè)的過程中,有些學(xué)生利用現(xiàn)有的工具來完成,有些學(xué)生則自己制作正方體來完成,部分空間想象能力強(qiáng)的學(xué)生甚至可以根據(jù)二維圖形想象其立體圖形。這樣的作業(yè)設(shè)計(jì)能夠提高學(xué)生空間想象能力,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,進(jìn)一步提高學(xué)生解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生生活化思維。同時(shí),教師要對(duì)學(xué)生的身心特點(diǎn)進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上融入STEM教育理念,采取有效的教學(xué)方式提高課堂教學(xué)效率,讓學(xué)生主動(dòng)參與課堂活動(dòng),以鍛煉學(xué)生的綜合能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
(二)融入STEM教育理念,開展信息化教學(xué)
在現(xiàn)代教育背景下,課堂教學(xué)方式不斷創(chuàng)新,各種教學(xué)輔助工具不斷涌現(xiàn)。使用現(xiàn)代信息設(shè)備已成為教師教學(xué)的重要方式。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入STEM教育理念時(shí),教師可以使用信息技術(shù)將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行形象化展示,使課堂活動(dòng)充滿活力和樂趣。例如,教師可以使用多媒體設(shè)備、電子白板技術(shù)等,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的課堂情境,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
例如,在教授人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第三單元“長(zhǎng)方體和正方體”時(shí),為了加深學(xué)生對(duì)正方體和長(zhǎng)方體的認(rèn)知,教師可以從“點(diǎn)—線—面”入手,讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)正方體和長(zhǎng)方體。之后,教師可以利用動(dòng)畫演示進(jìn)行講解,讓學(xué)生初步了解正方體和長(zhǎng)方體的結(jié)構(gòu),鞏固知識(shí)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,教師可以結(jié)合課程內(nèi)容,引入多媒體展示透視圖,借助動(dòng)態(tài)化的方式,將長(zhǎng)方體的面、棱的關(guān)系進(jìn)行講解和展現(xiàn)。隨后,教師可以展示長(zhǎng)方體長(zhǎng)度改變后的圖形,為后面探究“長(zhǎng)方體的長(zhǎng)變化引起面的變化”這一知識(shí)點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。在此過程中,教師可以提出問題:“長(zhǎng)方體和正方體的面分別有多少個(gè)?形狀是什么樣的?有哪些面是相同的?長(zhǎng)方體和正方體的棱分別有多少條?哪些棱是相等的?”以引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察和深入思考,幫助學(xué)生了解和掌握長(zhǎng)方體和正方體的相關(guān)知識(shí)。
(三)融入STEM教育理念,開展多元化教學(xué)
小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備一定的邏輯思維和總結(jié)能力,能夠聯(lián)系新舊知識(shí)構(gòu)建相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,為了有效融入STEM教育理念,教師要充分備課,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力做好教學(xué)設(shè)計(jì),開展多元化教學(xué)活動(dòng)。
例如,在課后習(xí)題教學(xué)中,部分習(xí)題對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高,如果學(xué)生沒有把以往習(xí)得的知識(shí)與新知識(shí)相結(jié)合,就會(huì)出現(xiàn)解題困難的情況。對(duì)此,教師可以結(jié)合具體習(xí)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一題多解,從多個(gè)角度完成題目的解答。在此過程中,教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和啟發(fā),不僅要了解學(xué)生的常規(guī)解題思路,還要引導(dǎo)學(xué)生思考是否有其他解題方式。教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識(shí)點(diǎn),幫助學(xué)生厘清解題思路,進(jìn)而幫助學(xué)生順利解題。這樣的教學(xué)方式,能夠加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)與交流,拓寬學(xué)生的解題思路,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的有效銜接,進(jìn)而提高學(xué)生的邏輯思維和總結(jié)能力。需要注意的是,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入STEM教育理念時(shí),教師需要做好課堂總結(jié),結(jié)合學(xué)生的反饋,優(yōu)化教學(xué)方式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,構(gòu)建高效課堂。
(四)融入STEM教育思想,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)
教師在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念時(shí),要注重開展實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng),如互動(dòng)游戲、知識(shí)競(jìng)賽等,將數(shù)學(xué)教學(xué)和實(shí)際生活有效結(jié)合,提高課堂教學(xué)效果。
例如,在教授人教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)下冊(cè)第六單元第三節(jié)“統(tǒng)計(jì)與概率”相關(guān)內(nèi)容時(shí),為有效融入STEM教育理念,教師可以結(jié)合環(huán)境保護(hù)主題,設(shè)計(jì)相應(yīng)的社會(huì)調(diào)查實(shí)踐活動(dòng)。在活動(dòng)開始之前,教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣和水平,將學(xué)生進(jìn)行分組。接著,教師可以讓學(xué)生以小組為單位,利用課外時(shí)間開展實(shí)踐調(diào)研活動(dòng)。比如,教師可以讓學(xué)生調(diào)查家中每月使用的塑料袋數(shù)量,將調(diào)查結(jié)果以條形統(tǒng)計(jì)圖和折線統(tǒng)計(jì)圖的形式在小組內(nèi)展示,并讓學(xué)生圍繞統(tǒng)計(jì)圖展開討論。在討論之前,教師可以指導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)資料,了解塑料袋對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考塑料袋的降解問題。通過這樣的實(shí)踐調(diào)查活動(dòng),學(xué)生不僅能掌握統(tǒng)計(jì)圖繪制技巧,還能培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
(五)融入STEM教育理念,優(yōu)化課堂提問設(shè)計(jì)
將小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)和STEM教育理念相融合,能夠有效提高課堂教學(xué)效率,將復(fù)雜抽象的問題轉(zhuǎn)變成形象簡(jiǎn)單的問題,簡(jiǎn)化知識(shí)結(jié)構(gòu),便于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解,使學(xué)生能夠系統(tǒng)地學(xué)習(xí),進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。在課堂教學(xué)活動(dòng)中,教師可以借助問題引導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生理解知識(shí)內(nèi)容,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。教師在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)問題,能夠吸引學(xué)生進(jìn)入教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)問題,能夠激發(fā)學(xué)生自主探究的欲望;在課堂總結(jié)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)問題,能夠幫助學(xué)生梳理知識(shí)。
以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第六單元“分?jǐn)?shù)的加法和減法”的教學(xué)為例。在學(xué)生掌握同分母、異分母和分?jǐn)?shù)的混合運(yùn)算知識(shí)之后,教師可以設(shè)計(jì)這樣的問題:“小學(xué)五年級(jí)三班中,一共有54名學(xué)生,其中女生占多少?”通過這樣的問題設(shè)計(jì),學(xué)生會(huì)思考問題中已知哪些條件、缺少什么條件。此時(shí),有的學(xué)生會(huì)提出“這個(gè)班有多少名女生,男生占班級(jí)人數(shù)的多少”的問題。結(jié)合學(xué)生的提問,教師可以對(duì)題目條件進(jìn)行補(bǔ)充,如“女生占班級(jí)總?cè)藬?shù)的三分之二”,以此優(yōu)化課堂提問設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行解答。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,通過有效設(shè)計(jì)問題,可以引導(dǎo)學(xué)生深入思考問題,進(jìn)而提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
結(jié)語(yǔ)
將小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)與STEM教育理念相融合,能夠豐富課堂教學(xué)方式,構(gòu)建活力課堂,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的綜合能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。在教學(xué)過程中,小學(xué)數(shù)學(xué)教師要不斷提高教學(xué)能力,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),通過引入生活中的案例和問題,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)、有趣的教學(xué)情境,加強(qiáng)學(xué)生邏輯思維能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng),提高學(xué)生解題能力,進(jìn)一步完善學(xué)生的知識(shí)體系,進(jìn)而有效提高小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整體水平。
(作者單位:
廣西壯族自治區(qū)百色市田東縣油城學(xué)校)