STEM教育理念下的中職數學教學

江蘇省通州中等專業(yè)學校 陳小峰

中職教育是職業(yè)教育非常重要的組成部分。中職教育的目的是為一線生產服務培養(yǎng)高素質的勞動技能型人才，是我國科教興國戰(zhàn)略的重要內容。數學是當前信息化時代很多專業(yè)技能的基礎。然而，國內很多中職學校數學課堂教學重視數學知識的傳授，忽視數學知識在實踐中的運用。加上數學本身存在繁多的定理、公式，中職學生數學基礎薄弱等因素，使得中職數學課堂教學存在諸多問題。如何提高中職數學課堂的教學效果，讓學生掌握數學知識，養(yǎng)成數學思維，懂得學以致用是中職數學教師非常關注的問題。STEM是國外的職業(yè)教育理念，國外優(yōu)質的職業(yè)教育成果也充分證明了STEM教育理念在職業(yè)教育、培養(yǎng)高素質的勞動技能人才中具有諸多優(yōu)勢，值得我國中職教育工作者研究、學習和借鑒。

一、STEM教育理念概述

（一）概念

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的總和簡寫。STEM教育理念要求將這四門學科進行深入融合，打破傳統(tǒng)教育學科之間的壁壘，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力和實踐操作能力為教學目標，讓學生最終成為實用型的高素質技能型人才的教育觀念。STEM教育理念最初由美國在1986年提出，其在美國職業(yè)教育改革中起到了重要的作用，有效地提升了勞動者素質，增強國家競爭力。2008年后，STEM教育理念才引起世界各國的關注，很多國家借鑒STEM教育理念，希望對本國的職業(yè)教育進行改革。在我國，STEM教育理念作為一種教學策略，也引起了很多教育工作者的關注。STEM教育理念的內容涵蓋很廣，其貫穿教學實施的整個過程，從學科的發(fā)展，教學內容的設計，延伸到教學理念、教學方法、教學實踐、教學評價等多方面內容，其教學目標是在轉變學生學習態(tài)度、提高學生學習成績的基礎上，培養(yǎng)學生的學習習慣，學以致用，最終促成學生技術能力的整體提升。

（二）優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的教學方式相比，將STEM教育理念貫徹到學科教育之中，可以為學生整合各個領域的知識，豐富學生的學習體驗，從而提升教學效果。其主要從五個方面起作用，一是能活躍課堂氛圍，變革教學模式，讓封閉的課堂走向了開放，增強了課堂教學的靈活性；二是注重知識的融合、整合，有力地提高了學生的知識遷移能力；三是改變了傳統(tǒng)的封閉式學習方式，讓學生走向了合作學習，提升了學生的團隊合作意識和課堂學習效率；四是TEM教育理念讓課堂教學更加具有趣味性，能激發(fā)學生的學習興趣，讓其從被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習，從而培養(yǎng)學生的思考能力、實踐能力，提高學生綜合學習能力；五是STEM教育理念將知識傳授深化到知識的實踐應用，更注重引導學生用所學知識解決問題，為學生的長遠發(fā)展打下基礎。

二、STEM教育理念融入中職數學教學的意義

（一）中職數學課堂教學現狀

目前中職數學課堂教學存在的問題具有普遍性。一是學生學習效果差。由于普高的大量分流，中職學生的基礎比較薄弱，加之數學學習困難，學生的目標多為了一技之長，數學為基礎課，學生學習興趣低，使得中職數學課堂整體教學效果不高。二是中職數學課堂主流教學模式依然比較傳統(tǒng)，只注重知識的單向傳授，忽視學生的主體地位，學生學習的積極性很差。三是中職數學課堂教學內容設計更偏向理論，與學生的實際生活聯(lián)系較少，學生無法將所學的知識運用到實際生活之中，無法獲得學習的成就感，因此，越來越多的中職數學教師開始積極嘗試新的教學方法來豐富課堂教學，期望端正學生的數學學習態(tài)度，提高數學的學習效果。

（二）STEM教育理念融入中職數學教學的意義

1.增強學生學習的積極性

相對其他文化課程，數學本身顯得枯燥，且理解困難。學生如果對數學學習缺乏積極性，則很難將注意力集中在數學學習之中。將STEM教育理念融入中職數學課堂教學，打破了學科之間的壁壘。教師為了讓學生開闊眼界，會設計豐富的緊密聯(lián)系生活實際的教學內容，讓學生除了學習數學知識以外，還可了解到與數學有關的其他知識和技能，讓學生覺得數學課堂豐富有趣。

2.提升中職數學的教學質量

將STEM教育理念貫徹到中職數學教學，需要從課前準備、課堂教學實施以及課后評價等所有環(huán)節(jié)入手，結合學生的基本情況進行科學化、專業(yè)化的設計。這使中職數學能圍繞數學的核心目標，通過創(chuàng)設與專業(yè)相關的情境來整合學科知識，使學生在數學與生活、專業(yè)相聯(lián)系的環(huán)境中建構認知結構，有助于他們在實踐中應用數學知識。這樣能極大地提高學生的數學成績，培養(yǎng)數學能力，實現中職數學教育的基本目標。

3.培養(yǎng)學生的數學思維和能力

學生具備數學思維和能力，才能將課堂的理論知識，運用于工作和生活的實踐。因此，STEM教育理念正好符合中職教育“學以致用，服務專業(yè)”的目標。我國中職數學課主要服務于專業(yè)課的學習，為學生就業(yè)打下基礎。STEM教育理念要求數學課堂除了要教會學生基本的數學知識外，還要確保學生具有運用數學的意識和能力。STEM教育理念下的數學課堂，注重實際問題的解決，以學生為中心發(fā)揮學生的主觀能動性，幫助學生養(yǎng)成用數學方法來解決實際問題的思維模式。

三、STEM教育理念下中職數學教學實踐策略

（一）充分進行教學準備

1.深入了解學生的情況

將STEM教育理念融入中職數學課堂教學，首先要對學生的基本情況有所了解。教師對學生的知識掌握情況和技能水平有清晰的了解，才能結合學生的實際，設計出符合學生興趣點和實際情況的教學內容，讓他們將已有的知識和經驗與目標知識聯(lián)系起來。當前，信息技術十分發(fā)展，尤其是智慧教育平臺的興起，教師可以充分利用平臺大數據分析功能，為數學教學內容的設計和安排提供更科學的依據。

2.結合學生專業(yè)設計教學內容

在了解了學生的基本情況之后，要根據學生的專業(yè)、層次，安排出符合學生專業(yè)要求、學習規(guī)律和興趣特點的教學內容。教學內容設計要遵循以下規(guī)則。一是跨學科。STEAM教育理念本身就是要打破學科之間的壁壘，對中職學生來說，數學學科中的很多知識都與自身的專業(yè)相關，可以將學生的專業(yè)進度與數字知識點結合。二是實踐性。要在教學凸顯STEAM教育理念的實踐性，以此提高學生的實踐能力，讓學生能運用數學知識解決專業(yè)問題。三是協(xié)作性。中職教育的目標之一是培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。因此，數學課堂要讓學生在學習中互相配合，在協(xié)作過程中養(yǎng)成團結協(xié)作的意識。

（二）優(yōu)化數學課堂實踐

1.開展小組合作，注重STEM理念的協(xié)作性

在STEM教育理念下，中職數學教師需要讓學習變成合作性學習，促進學生團結協(xié)作，培養(yǎng)學生的團隊意識。數學教師在開展課堂教學時，可以根據數學本身的任務目標或者學生專業(yè)進度，將數學課堂設置成小組合作探索，促進學生通過共同配合，去解決問題。在這一過程中，學生不僅能掌握數學知識，還能在相互交流中鞏固知識。需要注意的是，分組學習需要準確掌握學生學情。只有準確了解了學生的學習情況，才能進行科學合理的分組，在保證各個小組之間學習水平整體平衡的基礎上，確保組內成員能取長補短，相互學習。以余弦定理應用為例，該定理在航海專業(yè)中經常會用到，教師就可以設置出不同的航海問題，讓學生分組測量自己的航線。學生通過合作解決問題，又能真正將所學的知識運用到具體實踐之中。

2.積極創(chuàng)設生活情景，數學教學生活化

數學是很多學科的基礎，其知識與生活的聯(lián)系密切。教師要結合STEM教育理念，積極創(chuàng)設生活情景，將中職數學教學融入生活化的內容或因素，讓學生理論聯(lián)系實際，從而培養(yǎng)學生的數學思維能力。例如，在學習統(tǒng)計相關知識時，教師可以借助當前生活中的熱點問題，以小組為單位向學生發(fā)布數學統(tǒng)計任務。讓學生從自身就十分關注的熱點中，利用數學知識去了解熱點問題的關鍵，最終將統(tǒng)計結果繪制成圖。從統(tǒng)計結果中找到問題的根源所在，甚至解決問題，不僅能讓學生在實踐中發(fā)現數學課程的樂趣，還能敦促學生互相幫助，培養(yǎng)合作精神。

3.與專業(yè)相結合，體現STEM理念的協(xié)作性

STEM教育理念最為突出的優(yōu)勢是跨學科學習，教師借助科學、工程和技術等學科之間的關聯(lián)，實現跨學科數學教學。在STEM教育理念的干預下，中職數學教學要注意引導學生將所學知識應用到專業(yè)領域。教師可以借助技術手段，在數學課堂中增添專業(yè)元素。例如，在學習直角三角形的應用這部分內容時，教師可以在教學前了解學生的專業(yè)學習進度，然后結合專業(yè)中需要用到這個知識點的內容，有針對性地安排教學內容。通過對三角形相關知識內容的講解，讓學生切實感受到數學知識與自身專業(yè)之間的緊密聯(lián)系，幫助學生學會用三角形知識解決專業(yè)中的問題。

4.積極利用技術手段，豐富數學課堂教學模式

當前信息技術手段能從知識的各個角度、層面分解、細化數學知識，從而讓學生了解數學知識從何而來，又如何真正將所學的知識運用到具體實踐之中。此外，技術手段還能激發(fā)學生的學習熱情和探究欲望，從而讓學生理解數學的本質，形成數學的思維。將這些手段運用到中職數學教學中，能將數學內容化抽象為具體，化復雜為簡單，幫助學生深入地理解知識的本質，從而達到深度學習的目的。例如，通過視頻模擬幾何、函數在專業(yè)應用中的變化過程，讓數學知識與專業(yè)理論知識相結合，使得教師的講解更加細致深入直觀；或者借助當前的智慧教育平臺，創(chuàng)設情境，開發(fā)專業(yè)互動數學教學，讓學生通過參與搶答、競賽等模式，解決專業(yè)知識，鞏固數學知識；或者利用大數據分析技術，針對性地對學生某個與數學相關的專業(yè)問題進行精準化、分層式輔導。總而言之，中職數學教師要積極嘗試多種教學模式和方法，促進數學課堂教學朝著多元化、豐富化發(fā)展，將學生熟悉的專業(yè)作為學習背景，調動學生對數學知識的內在需求，提高學生對數學學習的主動性。

（三）科學進行數學教學評價

教學評價是檢驗數學課堂非常重要的內容。中職教育的目標是培養(yǎng)技能型人才，所以教師不能將學習完成情況作為評價學生的唯一標準。而在STEM教育理念下的數學課堂，更加注重學生的學以致用，因此其數學課堂評價模式應該更加多元化、多角度化和全面化。要深入反思，數學課堂是否激發(fā)了學生學習的主動性，是否促進了學生學習模式的改變，是否鍛煉了學生的實踐能力，是否培養(yǎng)了學生的團隊意識，是否在培養(yǎng)學生的數學思維等，只有這些方面達到了，才能真正稱為符合STEM教育理念的數學課堂。因此，課堂評價還應注意評價主體的多元化，多方位、多角度地對學生學習的全過程進行全面的評價。科學準確地進行教學評價，才能全方位地幫助教師提升教學質量。

四、結語

總而言之，STEM教育理念要求中職數學課堂建立起數學知識與專業(yè)之間的緊密聯(lián)系，其要求用豐富的教學方法，新穎的教學模式，來激發(fā)學生課堂學習的積極性，以提升學生解決問題能力，培養(yǎng)學生數學思維，真正為國家培養(yǎng)出學以致用、懂得團結協(xié)作精神的高素質技能型人才。