STEM 教育理念在小學數學綜合與實踐教學活動中的運用

黑龍江省五大連池市實驗小學 馬立成

數學實踐活動是學生在教師的指導下，從日常生活和社會實踐中選擇并確定專題，用類似于科學研究的方式主動地獲取數學知識，并運用數學知識來解決實際問題的學習活動。數學綜合實踐活動課具有實踐性、探究性和豐富性的特點。教師應引導學生參加豐富多彩的實踐活動，提高學生學習的主動性和積極性，促使學生更好地把數學知識運用到生活中，進而培養學生的綜合能力。

一、源于生活，用于生活

《義務教育數學課程標準》強調：“數學教學應從學生已有的生活經驗出發，讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型，并進行解釋與應用的過程?！边@說明數學源于生活，寓于生活，用于生活?？v觀人教版小學數學教材中的綜合與實踐活動課，都是通過探究與學生生活有密切聯系的活動，增強學生學習數學知識的動力。例如，在學生掌握圓的概念和周長等知識的基礎上，安排綜合與實踐活動課《確定起跑線》。首先讓學生感受到數學在生活中無處不在，培養學生用數學的眼光看待生活和發現生活中的數學問題的習慣，然后引導學生應用所學的數學知識解決生活中的實際問題，進一步提高學生解決問題的能力。如引導學生觀察起跑線并提問：你發現了什么？為什么運動員要站在不同的起跑線上呢？通過對起跑線的探究，引發學生的思考和討論。學生憑借已有經驗能夠回答出“外圈跑道的長度比內圈長”，此時可以拋出需要進一步探究的問題：每個跑道的起跑線應該相差多少米呢？在STEM 理念下，引導學生以小組為單位開展實踐操作，在提出方案的同時，畫出等比例的跑道并確定起跑線的位置。在綜合與實踐活動課上，通過鼓勵學生動手操作，讓學生感受到數學的生活化特征，從而培養學生的綜合能力。

二、動手操作，創新思維

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！薄读x務教育數學課程標準》提出：在整個數學教學的過程中，應注重培養學生的應用意識，而綜合實踐活動是培養學生應用意識的很好的載體。STEM 教學理念下的數學課堂，要求學生手腦并用，注重實踐和動手操作過程，學生在操作中總結反思，再把創新的思想注入到實踐活動中，創造潛能得到了充分發揮。

例如，教學綜合與實踐活動課《自行車中的數學》，目的是讓學生運用所學的圓、排列組合、比例等知識解決實際問題，經歷“提出問題——分析問題——建立數學模型——求解——解釋與應用”的基本過程，獲取用數學知識解決實際問題的思考方法，加深學生對所學知識及其相互關系的理解。結合STEM 教育理念，我與學生一起探究。首先推來一輛自行車，并提問：你知道這輛自行車蹬一圈能走多遠嗎？然后與學生一起分析討論，提出方案，并請幾名同學對這輛自行車蹬一圈所行走的路程進行測量，而后記錄結果。通過對比，我們發現結果各不相同，直接測量的方法有誤差，不可取。于是，我適當滲透：還可以用哪些知識來解決這個問題呢？學生討論后，找出了關鍵問題，建立起數學模型，并得出結論：車輪轉動的圈數實際上就是后齒輪轉動的圈數；自行車蹬一圈所走的距離等于前齒輪數÷后齒輪數×車輪的周長。當數學模型建立起來后，學生就可以收集數據、代入模型求解了。接下來是了解變速自行車的原理，研究變速自行車變化出多少種速度。學生可以采用小組合作的形式探討交流，完成數據的計算，得出結論：當前齒輪與后齒輪的比值最大時，自行車走得最遠。這節綜合與實踐活動課依托教材中學過的知識，引導學生在動手實踐的過程中開動腦筋、創新方法，提高了學生的創新能力。

三、團結協作，思行合一

孔子曰：“獨學而無友，則孤陋而寡聞?！盨TEM 教育理念倡導團結協作，在自主探究的基礎上，善于與人交流，及時發表自己的意見。通常每一節綜合與實踐活動課都采用小組合作的形式，所以小團隊在協作中要分工明確，思行合一。

例如，教學綜合與實踐活動課《1 億有多大》，其目的是讓學生通過探究活動，經歷猜想、實驗、推理和對照的過程，加深對具體數量的感知。在教學時，我結合STEM 教育理念，以小組合作探究為主要活動形式，結合學生的生活經驗，從長度、重量、面積等方面引導學生深入探究。每一組學生要研究的內容各不相同，有的探究1 億張紙摞起來有多高的，有的探究1 億粒米有多重的，有的探究1 億步有多遠的……學生在教師的引導下將抽象的問題具體化，并且借助具體的事物對模糊的問題展開想象，提出有一定可操作性的步驟，并結合自己的生活經驗進行大膽的猜想，確定方案后開展小組交流。在探究過程中，有的組員負責記錄，有的組員負責數數，有的組員負責計算……每個人都有自己的任務，大家團結協作，思行合一，很快就完成了任務。學生通過動手實驗、匯報成果、互動點評等環節，親歷了“測量數據——實驗推算——獲得結論”的過程，并在小組合作的過程中學會了傾聽，學會了與人溝通，學會了質疑思辨，學會了取長補短。

四、自信篤實，百家爭鳴

“有信心的人，可以化渺小為偉大，化平庸為神奇。”自信是激發人體潛能的催化劑，它激勵人們歷經千辛萬苦，百折不撓，用不懈的努力和堅持獲得成功。STEM 教育理念能夠培養學生的自信心，讓學生把自己的想法帶入到動手操作和實踐中去，使課堂呈現“百花齊放”“百家爭鳴”的新景象。

例如，人教版五年級下冊《探索圖形》，這一綜合與實踐活動課安排在了認識長方體與正方體之后，旨在讓學生運用所學的正方體知識探索由小正方體拼成大正方體時，各種涂色的小正方體的數量，發現其中蘊含的數量規律和每個涂色的小正方體的位置特點，以此培養學生的空間想象能力和推理能力，讓學生進一步體會分類計數的思想。在教學過程中，我讓學生自己制作長方體或正方體，并說一說制作的過程和方法，學生各抒己見，暢所欲言。雖然方法不盡相同，但最終目的是一致的，而且學生完成得很好。探索圖形分類計數問題的規律，重在探索的過程而不是規律的運用。通過探究活動，學生深化了對正方體的認知，拓寬了獲取數學知識的渠道，養成了自信篤實的學習態度，也感受到數學思考的魅力，

五、不斷實踐，提高數學素養

每個孩子都是藝術家。在STEM 教育理念下，學生結合具體的數學活動，多種感官協調活動，通過獨立思考、動手實踐、歸納總結在頭腦中建立表象和推理想象。在這一過程中，空間觀念得到有效培養，空間想象力得到提升。

例如，教學人教版四年級下冊《軸對稱圖形》之后，可以先讓學生制作并收集各種軸對稱圖形，包括交通標志、建筑物平面圖、報刊雜志封面例圖等，然后結合圖案設計說一說圖形的意義和價值。也可以設計一節綜合與實踐活動課，讓學生通過實踐操作體會多種文化融合的藝術魅力。又如，在學習了圓的認識后，我把數學、美術、科學、體育、思品等學科知識有機融合，開展了以“五彩的圓”為主題的綜合與實踐活動課，要求學生以圓為原型設計多彩的圖案。當學生把設計好的圖案呈現在我眼前的時候，我真的驚呆了。我把這些圖案進行展示和分享，讓學生深刻體會到立體圖形中最美的就是圓！平面圖形中最美的也是圓！這一活動激發了學生動手操作的積極性，培養了學生的創造力，也提高了學生的數學素養。

總之，小學數學綜合與實踐活動課是課上知識的外延和拓展，要結合STEM 教育理念，把活動課與其他學科教學緊密相連，注重培養學生的動手能力、團隊精神、溝通能力和交流意識，開闊學生的視野，提高學生的學習效率。