基于STEAM教育理念提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)

楊萬(wàn)成

[摘 要]STEAM是“科學(xué)+技術(shù)+工程+藝術(shù)+數(shù)學(xué)”的英語(yǔ)單詞首字母組合，STEAM教育就是指這五個(gè)學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的教育，這是一種新的教學(xué)模式。基于STEAM教育理念引領(lǐng)下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，以現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為橋梁，開(kāi)啟全新的現(xiàn)代化教學(xué)模式，不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、數(shù)學(xué)思維能力、自主探究能力和解決問(wèn)題能力，而且可以使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]STEAM教育理念;數(shù)學(xué)素養(yǎng);小學(xué)數(shù)學(xué)

[中圖分類號(hào)] G623.5[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1007-9068（2021）03-0036-02

STEAM教育是一種新型的教育理念，每個(gè)字母代表一門學(xué)科：S（science）指科學(xué)，T（technology）指技術(shù)，E（engineer）指工程，A（arts）指藝術(shù)，M（mathematics）指數(shù)學(xué)。也就是說(shuō)，STEAM教育包含科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等五個(gè)學(xué)科的知識(shí)，其核心是使學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作完成與生活相關(guān)的、感興趣的項(xiàng)目，使學(xué)生在動(dòng)手操作過(guò)程中掌握各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，了解跨學(xué)科文化。基于STEAM教育理念指導(dǎo)下的學(xué)科教學(xué)，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以教授學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生能力的目的，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

STEAM教育符合新時(shí)期教育教學(xué)的發(fā)展需要，深受師生歡迎。基于STEAM教育理念指導(dǎo)下的學(xué)科教學(xué)，注重的不是考試結(jié)果，而是學(xué)習(xí)過(guò)程;注重的不是學(xué)科成績(jī)，而是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。因此，實(shí)施STEAM教育可以收到事半功倍的效果，提高學(xué)科教學(xué)質(zhì)量。

在STEAM教育理念指導(dǎo)下開(kāi)展數(shù)學(xué)教學(xué)，指以數(shù)學(xué)學(xué)科為依托，將各學(xué)科知識(shí)融入數(shù)學(xué)教學(xué)中，這樣既能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，又可以讓學(xué)生成為數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)的挖掘者，促使學(xué)生不斷深入探究，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。基于STEAM教育理念的指導(dǎo)，數(shù)學(xué)教學(xué)主要分為四個(gè)步驟：一是學(xué)生自己描述問(wèn)題，找出解決問(wèn)題的有關(guān)信息;二是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)各種渠道收集信息，根據(jù)前人的方法以及獲得的信息進(jìn)行分析總結(jié)，找到解決問(wèn)題的策略，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力;三是引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型，利用已有材料創(chuàng)造出實(shí)物，實(shí)現(xiàn)自己的想法，最終解決問(wèn)題;四是讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行反饋，完善教學(xué)設(shè)計(jì)，利用科學(xué)有效的模式開(kāi)展教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

那么，如何基于STEAM教育理念進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，讓數(shù)學(xué)教學(xué)精彩紛呈呢？下面，我結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，談一些看法和體會(huì)。

一、基于STEAM教育理念激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在STEAM教育理念指導(dǎo)下的數(shù)學(xué)教學(xué)，教師要基于學(xué)生的實(shí)際生活，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合、重組與拓展，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活中的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的發(fā)展。同時(shí)，教師在教學(xué)中可通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境等策略，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生不斷深入探究新知，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。此外，《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中也指出：“探索性學(xué)習(xí)既是數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)，又是一種學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法。”因此，探究活動(dòng)必須貫穿于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)始終。教師可以數(shù)學(xué)實(shí)踐課為基礎(chǔ)，在STEAM教育理念指導(dǎo)下整合教學(xué)資源，創(chuàng)設(shè)適合的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生不斷深入探究，實(shí)現(xiàn)學(xué)生真正理解與掌握所學(xué)知識(shí)的目的。

用STEAM教育理念指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)，還要有合適的研究主題，否則兩者很難融合在一起。“生活處處是學(xué)問(wèn)，生活處處有數(shù)學(xué)。”因此，作為數(shù)學(xué)教師，應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際生活中選取合適的數(shù)學(xué)問(wèn)題作為研究對(duì)象，以學(xué)生感興趣的生活話題為依托，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際生活問(wèn)題的能力。例如，《條形統(tǒng)計(jì)圖》就是一個(gè)源于實(shí)際生活的研究主題，意在讓學(xué)生調(diào)查十字路口十分鐘內(nèi)通過(guò)三輪車、摩托車、小汽車的數(shù)量。通過(guò)調(diào)查收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)，學(xué)生知道哪種車十分鐘內(nèi)通過(guò)較多，并將數(shù)據(jù)繪制成統(tǒng)計(jì)圖，開(kāi)展數(shù)據(jù)分析。這樣的實(shí)踐活動(dòng)將科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)等學(xué)科較好地整合在一起，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念和創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力。

二、基于STEAM教育理念提升課堂教學(xué)質(zhì)量

基于STEAM教育理念指導(dǎo)下的數(shù)學(xué)教學(xué)，不僅可以提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，還能提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。一是基于STEAM教育理念進(jìn)行課堂導(dǎo)入，可以增加導(dǎo)入的趣味性，使學(xué)生學(xué)會(huì)篩選信息、收集信息，幫助學(xué)生積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。二是基于STEAM教育理念進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。STEAM教育理念以探究為核心，能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、探究，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。三是基于STEAM教育理念進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，需要注重教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋。小學(xué)生的自主性較強(qiáng)，自由探究學(xué)習(xí)時(shí)可能會(huì)采用錯(cuò)誤的方法或得出不夠準(zhǔn)確的結(jié)論，教師需要通過(guò)教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋進(jìn)行糾正，幫助學(xué)生真正掌握學(xué)習(xí)的方法和技巧，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。

例如，教學(xué)《時(shí)、分、秒》一課時(shí)，教師將教學(xué)內(nèi)容與科學(xué)學(xué)科整合在一起，利用生活常識(shí)開(kāi)展教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自己認(rèn)識(shí)時(shí)間和進(jìn)行時(shí)間單位換算。首先，要求學(xué)生描述問(wèn)題，抓住學(xué)習(xí)的重點(diǎn);其次，要求學(xué)生自己查找資料，對(duì)資料進(jìn)行分析總結(jié)，初步感知新知;再次，引導(dǎo)學(xué)生建模，利用簡(jiǎn)單的工具制作簡(jiǎn)易手表，提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力;第四，評(píng)價(jià)是教學(xué)的重要組成部分，基于STEAM教育理念，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況給予更全面的評(píng)價(jià)。另外，教師可在STEAM教育理念指導(dǎo)下，引導(dǎo)學(xué)生互評(píng)、自評(píng)，這樣不僅有利于學(xué)生及時(shí)認(rèn)識(shí)到自身的不足，而且能夠幫助學(xué)生取得更大的進(jìn)步，這不能不說(shuō)是一種行之有效的手段。如在學(xué)生分組后，先讓小組成員之間互評(píng)與找不足，再讓學(xué)生根據(jù)其他成員的評(píng)價(jià)，對(duì)自身的不足之處進(jìn)行總結(jié)與反思，以便有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。也就是說(shuō)，基于STEAM教育理念的多元化教學(xué)評(píng)價(jià)，教師可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，為綜合評(píng)價(jià)學(xué)生提供更全面的素材。

三、基于STEAM教育理念增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力

數(shù)學(xué)源于生活、用于生活，對(duì)生活有著廣泛的指導(dǎo)和實(shí)踐意義。因此，數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更深入的思考，使學(xué)生學(xué)會(huì)把理論和實(shí)踐相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)模型。例如，教學(xué)《等式的性質(zhì)》一課時(shí)，由于學(xué)生在科學(xué)課上了解過(guò)天平，所以教師基于天平平衡的知識(shí)進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生理解與掌握等式的性質(zhì)，即“等式兩邊同時(shí)加上或減去同一個(gè)數(shù)，等式仍然成立”“等式兩邊同時(shí)乘或除以同一個(gè)數(shù)（除數(shù)不能為0），等式仍然成立”。這樣基于STEAM教育理念進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，既有利于學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)，又有助于增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。

四、基于STEAM教育理念培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新不僅包括思維的創(chuàng)新，而且包括實(shí)踐的創(chuàng)新。基于STEAM教育理念指導(dǎo)下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)也應(yīng)創(chuàng)新，使學(xué)生在思中做、做中創(chuàng)。因此，教師要為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐的機(jī)會(huì)，給學(xué)生提供充足的思考時(shí)間和空間，引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手操作中不斷深入探究，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的目的。例如，教學(xué)《軸對(duì)稱圖形》一課時(shí)，在學(xué)生認(rèn)識(shí)對(duì)稱軸、軸對(duì)稱后，為了深化學(xué)生對(duì)這兩個(gè)概念的理解，教師要求學(xué)生制作“動(dòng)物”，即動(dòng)手制作一個(gè)對(duì)稱的動(dòng)物模型。這個(gè)制作活動(dòng)給學(xué)生搭建了實(shí)踐操作和展示個(gè)性的平臺(tái)，激發(fā)了學(xué)生的興趣，使學(xué)生認(rèn)真觀察動(dòng)物，充分發(fā)揮自主性、創(chuàng)新性，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)精心設(shè)計(jì)對(duì)稱圖案，最終一個(gè)個(gè)精美的對(duì)稱圖案在他們手中誕生。基于STEAM教育理念指導(dǎo)下的數(shù)學(xué)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在探究活動(dòng)中思考、創(chuàng)新，培養(yǎng)了他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

心理學(xué)家皮亞杰說(shuō)過(guò)：“教育的首要目標(biāo)在于培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的人，而不是重復(fù)前人所做的事情。”數(shù)學(xué)創(chuàng)新源于生活，在生活中應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行“再創(chuàng)造”。同時(shí)，素質(zhì)教育以提高人的素質(zhì)為目的，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此，教師基于STEAM教育理念進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，既能讓抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)“活”起來(lái)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，教學(xué)乘法計(jì)算時(shí)，可以在學(xué)生調(diào)查了解自己家中用水用電量與價(jià)格的基礎(chǔ)上開(kāi)展探究;教學(xué)簡(jiǎn)易方程時(shí)，可以讓學(xué)生了解稱重工具，即在學(xué)生了解天平及其原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué);教學(xué)組合圖形的面積計(jì)算時(shí)，在學(xué)生掌握長(zhǎng)方形、平行四邊形、三角形與梯形的面積計(jì)算方法后，放手讓學(xué)生自主探究，最終學(xué)生發(fā)現(xiàn)了多種組合圖形的計(jì)算方法……這樣教學(xué)充分體現(xiàn)了STEAM教育理念在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用，使學(xué)生將新學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到解決實(shí)際問(wèn)題中去，并創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，提高學(xué)生解決問(wèn)題能力的同時(shí)，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

又如，教學(xué)《圖形的運(yùn)動(dòng)》一課時(shí)，教師讓學(xué)生探究七巧板的運(yùn)動(dòng)，即如何通過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)讓七巧板“動(dòng)”起來(lái)，變成不同的圖案。通過(guò)動(dòng)手操作，學(xué)生對(duì)新知產(chǎn)生了興趣，不僅掌握了平移的要素，而且掌握了旋轉(zhuǎn)的基本要求。這樣教學(xué)，讓學(xué)生在玩中學(xué)、學(xué)中玩，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的無(wú)窮魅力。

總之，基于STEAM教育理念進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，既能激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，有效地提高學(xué)生的課堂參與度，又可以突顯學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、獨(dú)立思考能力及自主探究能力，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

（責(zé)編 杜 華）