渗透STEM教育理念促进数学课教学

◇李明玉（江苏：昆山市城北中心小学）

随着社会与时代的不断发展，人们的发展与教育理念也经历着变革。在小学数学教学中，传统的教学理念重视学生对数学理论知识的理解和记忆，培养方式更倾向于应试模式。而这样的教学方法很难提升学生的知识应用能力，导致学生出现知识与实际生活脱节的情况，影响学生今后的学习发展。STEM作为现代化教育理念的代表，在小学数学教学中的有效应用能够提升学生的核心素养，促进学生的全面发展。

一、STEM教育的概念及其应用意义

（一）概念介绍

STEM主要内容包含了Science、Tech‐nology、Engineering和Maths。这其实代表的是4门不同学科的有机结合，强调的是不同学科之间的融合教学。将其运用于小学数学教学的过程中，就是以学生活动为授课主要形式，同时以解决生活问题为任务驱动，在日常教学中促进多学科素养的融合。本文提出了STEM教育理念在小学数学教学中的不同应用策略，将文本学习的内容进行项目化，通过情境化微型主题任务的设计，开展小学数学教学，同时运用实践活动的形式探索解决问题的方法。学生能够在主题项目学习过程中，收获知识，得到进步，同时提高其他学科素养。

在传统的小学数学教学过程中，老师将教学任务独立出来，在授课的过程中并没有开发该学科与其他学科的联系性，导致数学教学与其他学科的教学之间出现了割裂现象。学生在接受小学数学教育的时候，很难将其中的知识与生活中其他范畴的知识与现象联系起来，严重影响了学生知识应用能力以及创新思维能力的发展。而STEM教育理念的出现启发了更多的数学老师，使其能够关注数学学科的综合性特征，进而转变之前单一的教学模式。在具体的教学过程中，小学数学老师应该开发生活化案例，充分利用网络教学资源，创建实践性与综合性的数学课堂。在充分挖掘小学数学课中丰富教学资源的基础上，老师应该引导学生建立数学与其他学科之间的联系，通过这样的方式提升学生的综合能力。

（二）应用意义

1.促进学科融合

与传统小学数学教学相比，STEM教育理念提出了学科融合性与主题探究性的教育特征，启发小学数学老师关注学生的主体性，通过创新教学的方式开发学生的潜力与智力，将更多学科的知识融入数学教学中，打破不同学科之间的壁垒，进一步促进学科的融合发展，实现小学生的全面发展。传统的小学数学教学更关注学生对特定数学知识的记忆与理解，老师也将数学知识的传授作为自己的基本职责。这会导致老师忽略数学知识在其他学科中的应用，导致数学学科与其他学科之间的割裂。数学本身是一项基础的、复杂的学科，贯穿于学生日常生活的方方面面，在各个学科中都能够看到数学知识的影子，而这也正是数学的魅力所在。经过资源的查阅与研究能够知道，国内外在数学研究方面有建树的名人都不仅仅是数学家，其中不乏物理学家、化学家，甚至是政治学家、经济学家以及哲学家等。正是由于数学自身的融合性与综合性，才吸引了一批又一批学子投身数学领域的研究中。如果学生在接受数学教学的时候，将数学知识与其他知识割裂开来，无法意识到数学真正的应用价值与意义，那么学生就很难体会到数学的魅力，更别说形成学习兴趣了。这对学生今后的学习发展毫无益处。因此，小学数学老师不仅要承担起数学知识传播的责任，同时还应该着眼于整个数学学科的发展，通过STEM教学方法，促使学生全面认知数学，感受数学的真正魅力。

2.发挥主体作用

在STEM教育理念中，老师应该重视学生的课堂主体性，及时转变自己的传统教学理念，形成以学生为主体、老师为主导的课堂教学模式，注重师生之间、学生之间合作关系的培养。这样能够增进师生之间的感情，同时加强学生的合作意识，有效提高课堂教学效率。从STEM的教育理念来看，其中涉及了科学、工程、技术以及数学，更加强调教学的实践性与探究性。因此，数学老师可以在课堂中创设真实的教学情境与任务，让学生发现生活中以及情境中存在的问题，并通过数学知识的应用解决问题。STEM教学方法的一大特征就是情境性。老师可以通过生活化情境创建的形式，引导学生理解数学知识的深层内涵，让学生能够自主探究与学习，进而提高学生的知识应用能力。

3.提高学习技巧

小学数学中很多知识具有抽象性的特点，如果老师依旧采取理论教学的方式，学生很难理解数学知识的内涵，更别说灵活应用数学知识了。对此，老师可以应用STEM教学思想，为学生创设生活化情境，带领学生开展数学实践活动，不断创新教育教学的形式，让学生在实践与体验的过程中正确理解数学知识，自主构建数学知识体系，形成逻辑思维，加深数学感悟，同时提高自己的思维能力与学习能力。小学阶段不仅是开发学生智力的重要阶段，同时也是培养学生创新思维的关键阶段。该阶段的学生，思维发展几乎不受限制。经过老师的引导，学生能够开发自己的创新思维，针对数学问题提出自己的见解，形成自己的思维模式。在锻炼学生理解知识、思考问题能力的同时，还能够提高学生思维的灵活性，实现知识的内化，创建高效课堂。除此之外，创新教学方法与内容还能够弥补传统教学方法的不足之处，释放学生的个性，激发学生的智慧，发挥数学学科的优势，加深学生对数学学科的认知，培养更多数学相关人才。

二、当前小学数学教学中存在的问题

（一）教学实践性不足

新课改更加强调数学教学内容与实际生活以及现代社会之间的联系，重视对学生问题分析能力、知识理解能力以及思维创新能力的培养。只有将数学知识与社会生活结合起来，才能够深化学生对知识的理解，在实践中感受数学的魅力与趣味，培养学生的综合素养，使学生更加适应社会发展的需求。然而，当前很多数学老师安排的教学内容都存在脱离实际的问题，学生在学完课程之后很难将知识应用在实践生活中，同时也并不理解数学知识对于改造现实世界的意义。比如，当老师在指导学生学习亿单位的时候，由于数字单位较大，与学生实际生活联系不紧，老师并未创设生活化的情境，这样就增加了学生学习理解的难度，影响其之后的学习发展。

（二）思维培养不足

就目前状况来看，很多数学老师并未深入理解新课改发展下的小学数学教学目标，导致其教学手段与内容难以创新。只有明确的教育目标，才能够引导数学教育的发展，老师也才能够制定出相对应的教学策略，提高课堂教学质量。当前大多数小学数学老师依旧强调学生对数学基础知识的理解与掌握，却并未关注学生创新思维培养目标以及情感引导目标。这样的数学课堂比较单调，难以激发学生的学习探索兴趣。在这样不够明确的教育目标指引下，老师的教学策略与内容也会出现一定的偏离，无法满足当代小学生实际的学习成长需求，且存在教育与实际生活脱离的现象，增加了抽象数学知识的难度，难以引导学生形成正确的学习观念。

（三）学习技巧不足

小学生的认知能力与学习能力都存在一定的不足，如果得不到老师的有效引导，很难自己掌握有效的学习方法和技巧。这样一来就会增加数学学习的难度，久而久之，更会打击学生学习的自信心，无法开展有效的学习活动。而学习计划与学习方法都是提升学生学习效率的重要因素，如果方法与计划欠缺，就会导致学习出现事倍功半的情况。小学数学的抽象性相对较强，对于学生学习理解能力的要求也比较高，但是很多学生并没有掌握正确的学习方法，同时也并不了解自身实际学习能力，进而导致学习计划出现不合理的情况。这样一来，即使制订了学习计划，学生还是很难提升学习的效率。

三、STEM教育在小学数学教学中的实践应用

（一）“S”在小学数学教学中的应用

数学本身就兼具研究性与实践性双重特征，人们不仅将数学作为解决实际问题的工具，同时也将其看作科学研究的重要手段。数学与其他各个学科之间都存在紧密的联系，比如，物理、化学、地理等学科，都需要以数学知识为基础进行建模分析与研究。尽管小学数学知识相对比较浅显，但也逐渐显露出其与科学研究之间的关系。另外，小学数学老师应承担起人才培养的责任，在小学教学阶段强化学生对于数学以及科学的认知，引导学生正确理解数学学科，培养其学习的兴趣。将科学内容融入小学数学教学中能够有效丰富知识内涵，提高整体教学质量。

比如，当老师在进行“面积计算”内容教学的时候，由于其中涉及面积单位换算的相关知识，尤其是对于公顷、平方千米等进率不相同的单位，小学生理解和记忆能力不足，在学习过程中往往会出现困难。为了加深学生对单位知识以及换算关系的理解与认知，老师就可以融合科学知识开展教学。具体来说，老师可以为学生讲解有关我国地图的相关知识，为学生介绍我国国土面积、省市区域面积等知识内容。这样的教学方法能够打破学生学习的瓶颈，吸引其兴趣，并在不知不觉中加深对知识的印象，获得更加立体化的数学知识。

再比如，在进行统计学相关内容教学的时候，老师应进一步明确自己的教学目标，改变之前绘制统计图、计算统计表等教学目标，将其改为统计学知识的实际应用，并在应用练习的过程中融合更多学科的知识。具体来说，老师可以请学生统计种子发芽、班级不同血型人数等。学生在统计的过程中能够进一步了解统计学中的各种概念与定义，加深对数学学科意义的认知，并在科学事实认知的基础上体会数学内涵。

（二）“T”在小学数学教学中的应用

技术与数学知识的联系也是非常紧密的。小学数学老师应融合技术知识设计数学课堂，提高学生的实践能力与数学素养，进一步激发和培养学生的自主探究意识。当前数学与技术结合的最佳表现就是信息技术的应用，网络资源以及多媒体设备的联合应用能够创设直观的学习情境，突出数学知识的逻辑性，降低数学的抽象性，帮助学生突破学习难点，解决数学问题。

比如，当老师在进行“多边形面积计算”相关内容教学时，很多小学生图像思维与抽象思维能力不足，因此只靠课本与老师的讲解很难理解多边形的形状特征以及计算技巧。此时，老师就可以利用信息技术为学生展示动态化的计算过程，强化学生对知识的理解。由于多边形的面积计算原理就是相同面积图形之间的转化，通过转化成若干个学生能够计算面积的规则图形，学生就能够解决面积计算问题，并理解计算公式的内涵。课上多媒体设备的运用能够为学生呈现直观的图形分割与转化过程，进而对计算公式产生直观的认知。也就是说，信息技术的应用能够为学生展示数学模型变化以及思考的整个过程，进而强化学生对数学模型的印象，提升其学习的技巧。

（三）“E”在小学数学教学中的应用

工程和数学的关系其实类似于技术，因此工程与技术之间也存在紧密的联系，技术应用的结果与价值将会体现在具体的工程成果中。从另一个方面来看，数学学习的价值也能够通过工程质量来呈现。生活中常见的工程项目都需要数学知识的参与，比如，房屋工程、交通工程、航天工程等。生活中有很多工程实例，老师可以运用相关工程实例开展数学教育，让学生能够了解基本工程建设的知识，拓宽其眼界，同时还能够意识到数学知识与工程建设之间的关系，知晓数学知识对社会进步的重要意义，进而产生数学学习与研究的兴趣，感受到数学知识的魅力。

比如，当老师在进行“平均数”相关知识教学时，就可以组织学生开展实践活动，请学生统计某次考试中大家的分数情况，并计算得到最终的平均分，将不同考试的平均分进行对比，分析整体学习水平。经过这样的实践，学生能够掌握计算平均值的基本方法，加深学生对平均值的认知，同时还能够深化学生对数学知识实践性的理解，能够合理应用数学知识解决实际问题，实现数学与工程的完美衔接。

（四）“M”在小学数学教学中的应用

经过上文分析，大家能够了解小学数学教学和科学、技术、工程的融合意义，其最终还应当回归到数学本身。数学知识作为解决实际问题的基础，老师应重视对基础知识的引导教育，夯实学生的数学基础，鼓励学生调用已经掌握的数学知识解决生活实际问题。以上各种学科以及教学技术手段都只是数学教育的辅助与扩充，老师在应用的时候应注意到这一点，以免出现教学形式主义问题。老师不仅要重视学科融合，同时还应立足于数学学科自身，强化学生对数学学科的认知。

综上所述，STEM教育理念给小学数学老师带来新的教育灵感，使老师更加关注数学学科的本质与价值。老师应践行STEM教育理念，融合各学科开展实践教学，强化学生对数学学科价值的认知，发挥数学的魅力，培养学生的学习兴趣，促进学生的全面发展。■