STEM教育在小學數學教學中的應用

蔡春暉

STEM教育以“創新型的復合人才培養”為教學的最終目，在全球科技競爭環境下在全球掀起STEM教育的浪潮。了解我國對STEM教育理念的認知及發展狀況 ，有助于進一步推動STEM教育的發展。本文從STEM教育在小學數學中的應用，結合課例，從以下幾個方面進行小學數學教學的創新教育探索：

STEM教育的概況

STEM教育的內涵。STEM是科學、技術、工程、數學英文首字母的縮略語，最早由美國國家科學基金會提出。STEM教育并不是這門學科的簡單疊加，而是要將四門學科內容組合成有機整體，以更好的培養學生的創新精神與實踐能力。

STEM課程重點是加強對學生四個方面的教育：一是科學素養，即運用科學知識（如物理、化學、生物科學和地球空間科學）理解自然界并參與影響自然界的過程;二是技術素養，也就是使用、管理、理解和評價技術的能力;三是工程素養，即對技術工程設計與開發過程的理解;四是數學素養，也就是學生發現、表達、解釋和解決多種情境下的數學問題的能力。¹

STEM教育的特征。STEM教育主要通過（PBL）項目式教學，培養學生獨立思考解決問題的能力，創新能力，動手能力，鍛煉學生的邏輯思維、空間思維，學會協作，從而實現個性化發展，培養復合型人才。

余勝泉和胡翔指出STEM教育中四門學科的教學必須緊密相連，以整合的教學方式培養學生掌握知識和技能，并能進行靈活遷移應用于解決真實世界的問題，提出跨學科、趣味性、體驗性、情境性、協作性、設計性、藝術性、實證性和技術增強性9個特征。²

STEM教育理念在小學數學課堂中的應用

以小學四年級數學《三角形的穩定性》這節課的教學為例，對比傳統課堂教學，STEM教育理念下的數學教學設計是怎樣的，教學效果的差異性體現在哪些方面？

《三角形的穩定性教學設計》

STEM教育理念通過PBL教學法在教學中的應用，情境教學的方式，課堂過程中讓學生更加融入課堂，引發思考。

對比課堂，整個教學中，更加注重以學生為主體，促進學生的自主學習，主要體現在以下幾個方面：1，課前準備過程中，把現代教育技術和多種器材融合，提高課堂策效率。2，教學過程設計中，主要通過PBL項目式教學方法，情境導入，引出問題，環環相扣，讓學生“做中學，玩中學”。學會思考，學會拓展。3，在知識的跨學課中，打破的傳統的單一知識教學，根據學生的學情，把信息技術的知識融入數學學科知識的理解和應用過程中去，體現的對學生科學素養的要求。4，在拓展延伸中，也把多個知識點進行串聯，讓學生協作中，通過不同的方式解決問題，從而達到相互啟發，不斷思考。5，課后的教學評價，也已知識的理解應用為主，推動知識的進一步拓展學習，同時尊重學生的個性化學習。打破了傳統的書本理論知識為主線的學習方式。

STEM教育理念，對提升學生的獨立思考解決問題能力和創新能力有很大提升，但是也存在很大不足，主要體現在，STEM教育理念下學科教學目標不清晰，課程體系不完善，教學資源不充足，師資力量不足，跨學科能力較弱，課程評價體系缺失的等幾個方面。³

加強STEM教育理念在教育教學中的建議

建立STEM教學的核心素養。STEM教育核心素養是STEM教育目標、科學的STEM教育課程體系開發的“指揮棒”，也是STEM教育評價的依據。探索并建立STEM教育的核心素養是首要任務。

開發科學的STEM的課程體系。面對傳統的分科教學，最迫切的是在學科教學目標下，建立系統、科學的課程體系，支撐教師教學教研，同時豐富配套的教學設備和教具。

培養具有跨學科能力的專業教師教研隊伍。教師跨學科能力及教研水平是決定STEM教育理念是否能夠落實應用的關鍵要素。面對傳統的分科教學教育，如何加強職前教育和教師成長激勵中提升教師的跨學能力，非常重要。同時數學學科在STEM教育理念的應用中任重道遠。

建立科學的STEM教育評價體系。科學合理的STEM教育評價體系是檢驗STEM教育在教學應用成果的重要反饋，改進教師教學水平的重要保障，也是推動STEM教育有效發展的重要保障。結合多元智力理論，注重總結性評價和過程性評價結合，重視每個學生潛能和個性化發展。

參考文獻?

王 素. 《2017 年中國 STEM 教育白皮書》解讀[J]STEM教育專題，教育與教學，2017，14：1-3.

余勝泉，胡翔STEM教育理念與跨學科整合模式[J]開放教育研究，2015（04）：13-22

趙慧臣 ， 陸曉婷 . 開展 STEAM 教育 ， 提高學生創新能力——訪美國 STEAM 教育知名學者格雷特·亞克門教授 [J]. 開放教育研究 ， 2016， 22（5）：4-10.

殷朝暉，王鑫. 美國 K-12 階段 STEM 教育對我國中小學創客教育的啟示[J]. 中國電化教育，2017（02） ： 42-46 + 81.