小學(xué)數(shù)學(xué)與STEM理念的整合教學(xué)策略

王靜濤

摘 要：STEM是近些年新型的教學(xué)理念，其組織架構(gòu)包括科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)。基于STEM理念的教育形式，更注重技術(shù)素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。從其目的和要求來(lái)看STEM與數(shù)學(xué)教育有著很多的相似之處。對(duì)此數(shù)學(xué)教師必須善用STEM理念，利用STEM理念培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力。本文正是站在小學(xué)數(shù)學(xué)和STEM理念整合角度出發(fā)進(jìn)行的數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新教學(xué)分析，希望能夠?yàn)樾W(xué)數(shù)學(xué)教育的有效性提高予以一定借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué) STEM理念 融合策略

引言

小學(xué)是學(xué)生接觸數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要時(shí)期，作為一門(mén)相對(duì)來(lái)說(shuō)難度較高，且需要運(yùn)用抽象思維的學(xué)科，數(shù)學(xué)教育一直以來(lái)就是小學(xué)教育中最大的難題。也正因如此我國(guó)一直對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教育有著高度的重視。站在數(shù)學(xué)教育本質(zhì)的角度來(lái)看，數(shù)學(xué)教育和生活本身有著密切的聯(lián)系。數(shù)學(xué)是一門(mén)來(lái)自于生活，可以應(yīng)用于生活的學(xué)科。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最終目的是利用書(shū)本理論解決生活實(shí)際問(wèn)題，這與STEM理念是相契合的。當(dāng)然實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)的融合也是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)探索的重要內(nèi)容。

一、數(shù)學(xué)教育與STEM的關(guān)系

實(shí)際上STEM是四種要素的結(jié)合體即科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)[1]。科學(xué)代表的是利用科學(xué)知識(shí)闡述自然活動(dòng)與原理。技術(shù)代表的是用管理方式評(píng)論技術(shù)。工程指的是了解工程開(kāi)發(fā)與工程設(shè)計(jì)的過(guò)程。數(shù)學(xué)即利用理論知識(shí)解決生活問(wèn)題。站在數(shù)學(xué)教育的角度來(lái)看，數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決實(shí)際上是由多個(gè)步驟共同組成的包括問(wèn)題發(fā)現(xiàn)、問(wèn)題推到、問(wèn)題交流、問(wèn)題解決。從中不難看出數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不僅是為了獲取數(shù)學(xué)知識(shí)，數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)習(xí)慣、數(shù)學(xué)思維的過(guò)程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生站在不同的角度去分析與看待問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題。STEM最突出的特征便是能夠跨學(xué)科、跨領(lǐng)域利用知識(shí)、了解知識(shí)[2]。知識(shí)雖然有著固定的體系和區(qū)分方式，根據(jù)特殊的系統(tǒng)分法劃分。不過(guò)站在實(shí)際應(yīng)用角度來(lái)看，不論哪一門(mén)知識(shí)都是在工業(yè)革命后形成的。今后社會(huì)的發(fā)展必然會(huì)對(duì)素質(zhì)人才、創(chuàng)新人才、復(fù)合型人才提出更多要求。單一技能人才已經(jīng)無(wú)法在適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展[3]。小學(xué)作為學(xué)生成長(zhǎng)、學(xué)習(xí)的重要階段，教師必須要將STEM這種多元教學(xué)理念應(yīng)用于課堂當(dāng)中，激發(fā)與提高數(shù)學(xué)教育有效性，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。

二、數(shù)學(xué)教育與STEM的融合

1.小學(xué)數(shù)學(xué)與S（科學(xué)）融合

科學(xué)與數(shù)學(xué)有著十分密切的練習(xí)，數(shù)學(xué)是科學(xué)研究最重要的手段之一。從地理、化學(xué)、物理等每一個(gè)學(xué)科角度來(lái)看，數(shù)學(xué)模型都是解答問(wèn)題必不可少的技術(shù)。當(dāng)然在小學(xué)數(shù)學(xué)中，我們還看不到數(shù)學(xué)與科學(xué)的聯(lián)系，不過(guò)在數(shù)學(xué)教學(xué)體系當(dāng)中融入科學(xué)內(nèi)容，卻能夠有效提高教學(xué)水平、豐富教學(xué)涵養(yǎng)。如學(xué)習(xí)面積知識(shí)點(diǎn)時(shí)，就涉及到了面積單位的進(jìn)率。實(shí)際上因?yàn)槊娣e不僅有平方米這種小的數(shù)據(jù)，同時(shí)也有平方千米、公頃這樣的大型數(shù)據(jù)。這些大型數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)因?qū)W生缺少經(jīng)驗(yàn)，所以理解起來(lái)十分困難。但是如果利用科學(xué)知識(shí)的輔助，就能夠輕松的解決學(xué)生的理解困難。教師不妨應(yīng)用地圖知識(shí)講解面積問(wèn)題。如各個(gè)省市面積、我國(guó)國(guó)土面積。這些內(nèi)容都是科學(xué)知識(shí)常常會(huì)涉及到的內(nèi)容。通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容的了解，幫助學(xué)生獲得更加立體化的知識(shí)形象，可以有效解決學(xué)生無(wú)法理解的抽象內(nèi)容。學(xué)生在這樣的過(guò)程中將能夠逐步形成科學(xué)素質(zhì)。

2.小學(xué)數(shù)學(xué)與T（技術(shù)）融合

數(shù)學(xué)與技術(shù)同樣也有著十分密切的關(guān)系，二者能夠互相體現(xiàn)。數(shù)學(xué)教育與技術(shù)知識(shí)的融合，可以在提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與自學(xué)能力。技術(shù)與數(shù)學(xué)結(jié)合最明顯的表現(xiàn)就是信息技術(shù)教學(xué)。作為近些年十分常見(jiàn)的教學(xué)技術(shù)，信息技術(shù)優(yōu)化與完善了數(shù)學(xué)教學(xué)體系，為數(shù)學(xué)教學(xué)注入了很多的新生活力。數(shù)學(xué)本身的邏輯性和抽象性比較突出，是學(xué)生學(xué)不好數(shù)學(xué)的重要原因。而信息技術(shù)則可以通過(guò)巧妙的轉(zhuǎn)化與直觀的形象解決這些矛盾。如學(xué)習(xí)平行四邊形知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)平行四邊形時(shí)，就可以提問(wèn)學(xué)生：同學(xué)們你們覺(jué)得平行四邊形像什么呢？學(xué)生們由于年齡小，所以很難回答出正確的答案。此時(shí)教師就可以利用多媒體設(shè)備播放平行四邊形FLASH動(dòng)畫(huà)。動(dòng)畫(huà)中平行四邊形的四條邊一步步運(yùn)動(dòng)，最后變成了一個(gè)長(zhǎng)方形。利用這一過(guò)程簡(jiǎn)化了學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)難度，在烘托課堂教學(xué)氣氛的同時(shí)，提高了教學(xué)有效性。

3.小學(xué)數(shù)學(xué)與E（工程）融合

數(shù)學(xué)與工程之間的關(guān)系如同數(shù)學(xué)與技術(shù)之間的聯(lián)系一樣。這是因?yàn)榧夹g(shù)與工程有著密切的聯(lián)系，技術(shù)最大的價(jià)值便是工程質(zhì)量。簡(jiǎn)單的說(shuō)即數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)可以利用工程來(lái)實(shí)現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō)不論是高樓大廈還是路橋工程我們都能夠看到數(shù)學(xué)知識(shí)。如學(xué)習(xí)三角形知識(shí)時(shí)我們知道，三角形穩(wěn)定性強(qiáng)，此時(shí)教師就可以舉例：房梁一般都是三角形，這正是因?yàn)槿切斡兄€(wěn)定性的數(shù)學(xué)原理。此外橋梁的施工建設(shè)同樣也要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)。教師可以在教學(xué)中適當(dāng)融入許多工程方面的內(nèi)容，運(yùn)用實(shí)例講解的方式使學(xué)生明確生活與數(shù)學(xué)知識(shí)的聯(lián)系。在這樣的潛移默化影響下，使學(xué)生逐步明了數(shù)學(xué)學(xué)科本身的魅力。

4.小學(xué)數(shù)學(xué)與M（數(shù)學(xué)）融合

小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)、技術(shù)和工程的有效結(jié)合可以大幅度提高數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)效率。當(dāng)然我們必須要認(rèn)識(shí)到的是，科學(xué)、技術(shù)與工程在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中知識(shí)發(fā)揮了輔助性作用，小學(xué)數(shù)學(xué)教育的核心仍舊是數(shù)學(xué)知識(shí)本身。講解數(shù)學(xué)問(wèn)題仍舊要應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)原理。可以說(shuō)數(shù)學(xué)知識(shí)是問(wèn)題解決的基礎(chǔ)和前提。數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)必須要將其本身的概念作為基礎(chǔ)與核心，否則將無(wú)法指定問(wèn)題優(yōu)化解決的策略。站在分開(kāi)討論的角度來(lái)說(shuō)，不管是哪一種教學(xué)手段，最后的目的都是擴(kuò)充學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，單著并不意味著改變數(shù)學(xué)知識(shí)本身。教師必須要明確這一點(diǎn)，重視數(shù)學(xué)教學(xué)方法的創(chuàng)新，以及數(shù)學(xué)生活化教育的應(yīng)用。當(dāng)然也要重視和其他領(lǐng)域知識(shí)的融合，在突出數(shù)學(xué)教育本身作用的基礎(chǔ)上，最大化數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)

面對(duì)新時(shí)期背景下的小學(xué)數(shù)學(xué)教育要求，STEM理念的出現(xiàn)無(wú)疑是一劑強(qiáng)心針，為數(shù)學(xué)教育指明了新的發(fā)展方向。站在數(shù)學(xué)教育的本質(zhì)與核心來(lái)看，數(shù)學(xué)教育本身也蘊(yùn)含著STEM理念和STEM知識(shí)，只不過(guò)缺少了系統(tǒng)性的歸納與講解。未來(lái)數(shù)學(xué)教育必須要重視STEM理念，并將其作為數(shù)學(xué)教育的支持體系，推進(jìn)數(shù)學(xué)教育的創(chuàng)新和改革。以此為參照培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，使學(xué)生得到綜合能力的全面提高，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]黃曉芳.基于STEM教育理念的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)策略[J].西部素質(zhì)教育，2018，4（13）：222+224.

[2]秦曉燕.STEM-讓數(shù)學(xué)教學(xué)更有意義[J].好家長(zhǎng)，2018（51）：161.

[3]任婷婷.初探STEM教育與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合[J].文化創(chuàng)新比較研究，2018，2（14）：160-161.