STEM教育與小學數學教學融合方式初探

曾金鳳

《小學數學課程標準》中指出，數學教育既要使學生掌握現代生活和學習中所需要的數學知識與技能，更要鍛煉學生的思維能力和創新能力。STEM教育對所有學生培養綜合素養起著關鍵的作用。STEM教育整合了多門學科，是跨學科的教育，在數學實際教學中，基于具體問題情境，教師要將STEM教育融入課堂中，有利于提高學生解決問題的能力，拓寬學生各學科的知識面，激發學生的學習興趣。

一、STEM教育促進小學數學教學

（一）促進學生知識的綜合運用

小學生生長發育旺盛，變化快，可塑性強，是接受教育的最佳時期。教師在課堂教學時不能僅僅運用傳統的教學方式，還應該加入創新的思想理念，即STEM教育理念，這樣有助于激發學生的學習興趣，調動學生學習的主動性，促進學生高效的掌握知識，促進學生知識的綜合運用。比如學生在學習《多邊形的面積》時，如果教師只是讓學生記憶平行四邊形、三角形和梯形的面積公式，然后讓學生直接套公式來解決問題，顯然是不行的。很多同學會解決單獨某一個圖形的面積問題，但是把幾種圖形結合在一起就不知從何入手了。像解決“在一個梯形中剪去一個最大的平行四邊形，剩下圖形的面積是多少？有幾種剪法？”這種綜合題目，教師要將STEM教育理念融入到教學中，能為學生學習數學綜合知識提供便利。

（二）促進學生創新思維的發展

為了促進學生學習效果的提升，教師在數學課堂教學中要注重學生創新思維的發展。將STEM教育理念融入到數學課堂教學中，在具體教學情境中，教師適時地創設獨特的、新穎的問題，激發學生學習的興趣和熱情，調動學生學習的積極性。如學生學習《數學廣角—數與形》，教師要運用先進的STEM教育理念，布置這樣的預習作業：請同學們畫出頭腦中自己覺得與“形”有關的有規律的圖形，有了這樣的鋪墊，在課堂中，教師以學生為主體，給予學生更多的思考空間，讓學生盡情地去探索，去討論，找出規律，當探索時，學生的想法可能會與實際情況“脫軌”，也可能想法很新奇，很特別，更可能會青出于藍而勝于藍，但只要學生都參與到課堂探索中，就有助于打開他們創造性的思維，實現教學相長。

二、STEM教育與小學數學課堂教學的融合

在小學數學教學活動中，要充分與STEM教育融合起來，也就是說將數學與科學、技術、工程巧妙的聯系起來。

（一）小學數學教學與科學的融合

數學與科學看似沒有什么聯系，但是只要細心觀察，就會發現他們有著密切的聯系。教師在教授數學知識時，有時候可以融合一些科學知識來提高數學教學質量。例如在教學《公頃和平方千米》時，如果只用“鳥巢”這個情境圖進行導入和講解，學生不容易理解，因為學生沒辦法理解“鳥巢”的壯觀。教師可以用實物直觀的方式，準備一張中國地圖，在課上給學生展示，并介紹我國地圖相關的科學知識，將我國的國土面積，海洋面積等科學內容融入到課堂中去，便于學生理解，這樣既能使學生更快掌握知識，也能加深知識掌握的牢固性。又如，在教學《條形統計圖》時，學生喜歡的營養早餐統計圖，某年某月天氣情況統計圖，動物的平均壽命統計圖等等。這些知識都與科學知識有關聯，所以在小學數學教學中，教師要將數學知識與科學內容相互滲透與融合，促進學生理解數學內涵。

（二）小學數學教學與技術的融合

小學數學教學不僅與科學有聯系，還與技術密切聯系，尤其在信息技術方面比較突出。教師在數學教學時與技術知識聯系起來，可以提升學生的創新能力。現在很多學校都采用信息技術進行教學，將抽象的知識形象化，提高教學的效果，便于學生學習知識。比如在教學完梯形的面積時，教師可以采用信息技術的方法，讓學生直觀地理解平行四邊形面積，三角形面積，梯形面積三者之間的相互轉化關系。所以，有些數學知識融合現代信息技術進行教學，既可以節約時間，使學生高效地掌握知識，還可以促進學生良好思維的培養。

（三）小學數學教學與工程的融合

工程技術本來就是一體的，既然小學數學教學與技術有聯系，那么它與工程也有一定的聯系。我們學習的許多數學知識都與生活中的工程有關。比如數學中的“工程問題”：修路，挖隧道，做零件，新建噴水池等等。教師在數學課堂教學中要將工程問題引入到STEM教育，讓學生能對工程問題進行有效地探討，將工程問題與STEM教育有效地融合，從而促進學生運用探索的方式解決工程問題。如《長方體與正方體》中有這樣一道題：“一個玻璃魚缸的形狀是正方體，棱長是3分米。制作這個魚缸時至少需要玻璃多少平方分米？（上面沒有蓋）”，學生可以針對這個問題進行探究性學習，在這個探究活動中，結合學教評一致性教學設計的理念，將STEM教育與數學課堂進行融合。

（四）小學數學教學與科學、技術、工程的有機融合

教師根據STEM理念將數學、科學、技術、工程等進行融合，將它們有機的合為一體，體現其能力為本、整合為要、繼承創新等特點，目的是為了打破分學科學習的局限性，不僅能使教師更高效地完成教學任務，提高教師的教學質量，也能提高學生的學科知識水平和學生的綜合素養，同時鍛煉學生的跨學科思維。STEAM教育是一種新的理念，它不僅關注各個學科自身的教育價值，也關注各學科之間內在的邏輯聯系，同時關注學生各方面的培養。小學數學教學要求教會學生理解原理，獨立思考，并激發學生的興趣，學會利用數學知識去解決實際問題。例如在數學教學《圖形的運動（三）》中，教師可以運用信息技術手段，結合科學現象風力發電機、生活中的風車、車輪轉動等視頻來導入教學，在此基礎上再結合多媒體來展示物體繞著某點進行旋轉，讓學生更加直觀地掌握知識。

總之，現代小學數學課堂不同于傳統的數學教學，在小學數學教學中，教師要理解STEM教育真正的意義，要打破科學、技術、工程、數學之間的界限，將其價值落實到實際的教育教學中。STEM教育理念為教師的數學課堂教學提供了新的價值領域，教師要理解STEM教育真正的意義，將這種富有改革創新的理念融入到課堂教學中，提高教師的教學質量，提升學生的信息素養、知識的綜合素養、數學核心素養、創新能力，促進學生的全面發展。