陳鋒

一、STEM教育的內(nèi)涵

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學（Mathematics）英語首字母的縮寫，它們之間聯(lián)系緊密：數(shù)學是科學的工具，科學是工程的基礎，工程設計產(chǎn)出高新技術手段，高新技術為工程實施提供有利的硬件支持。STEM和STEM教育的出現(xiàn)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的認識和思維習慣，有別于傳統(tǒng)的課堂教學，強調(diào)聚焦某個特定的項目或任務，教師引導學生借助多種媒介，整合多個領域的知識，通過合作學習完成任務，有助于學生擺脫傳統(tǒng)教學中的單一學科的知識束縛。

我國的中小學教育長期是圍繞著考試進行的，在教學上缺乏工程和技術的內(nèi)容，這樣的應試教育造成中小學生普遍缺乏創(chuàng)新意識和動手創(chuàng)造能力。為了適應社會發(fā)展對人才需求的不斷提高，教育部在《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》中明確提到“有效利用信息技術推進‘眾創(chuàng)空間建設，探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，使學習者具有較強的信息意識與創(chuàng)新意識”，其中的“STEAM教育”就是STEM教育擴展版——將STEM加入A（Art藝術），它代表著我國未來教育改革的重要發(fā)展方向。

二、高中數(shù)學課程中的STEM教育

中學數(shù)學的重要教學目標是培養(yǎng)學生的邏輯推理能力，為學生的終身學習和發(fā)展打下堅實的基礎。隨著科學技術的發(fā)展，對高中數(shù)學的教學內(nèi)容與教學方式都提出了更高的要求，如何在教學中滲透科學、技術和工程的內(nèi)容，成了現(xiàn)在高中數(shù)學教學中研究的熱點之一。

1.高中數(shù)學課堂融入科學教育

新課標高中數(shù)學人教A版教材中有很多數(shù)學知識在生活中應用的實例，教學中教師可以根據(jù)教學內(nèi)容，尋找與科學課程的結(jié)合點，滲透科學知識，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

例如在高中數(shù)學必修2第三章第一節(jié)《直線的傾斜角與斜率》的教學中，課本中就先介紹了斜率在實際生活中的應用“坡度”，由于學生在日常生活中有著親身體驗，所以接受起來比較容易。但教材中的“坡度”只是給出了概念，沒有介紹在實際應用時是如何表示的，所以大部分學生在看到了關于坡度的交通標示牌后，并不能給出正確的解釋，所以教學時可以結(jié)合標示牌的介紹，加深學生對概念的理解。現(xiàn)在的高中數(shù)學課堂教學，注重知識背景的創(chuàng)設，所以借助物理學科的內(nèi)容引出數(shù)學問題是教師經(jīng)常使用的方法。斜率在物理中有著豐富的應用，如平均速度等，教學中可以結(jié)合相關的物理背景，讓學生從不同的角度體會斜率的應用，從而加深對斜率的本質(zhì)是變化率的理解。

2.高中數(shù)學課堂融入技術教育

《高中數(shù)學課程標準》指出：信息技術有著廣泛的應用，高中數(shù)學教學中應整合信息技術，實現(xiàn)其與教學內(nèi)容的有機融合，目的是幫助學生認識數(shù)學的本質(zhì)，加深對知識的理解。如借助于幾何畫板，flash等軟件可以動態(tài)的地呈現(xiàn)教學內(nèi)容，這在以往的傳統(tǒng)教學中是難以實現(xiàn)的。計算能力是學生應該具備的重要的數(shù)學能力之一，教學中注重筆算和心算的訓練的同時，鼓勵學生學會使用科學計算器進行計算，并教會學生使用計算機進行探索和發(fā)現(xiàn)，以培養(yǎng)學生的信息技術素養(yǎng)。

例如，在學習高中數(shù)學人教A版必修一第一章第三節(jié)《函數(shù)的基本性質(zhì)》時，課本在第37頁設置了信息技術應用的小專題：《用計算機繪制函數(shù)圖像》，教學中筆者利用學校的計算機教室，在每一臺學生機上安裝了Excel和《幾何畫板》軟件，教學中指導學生繪制一次、二次、三次、反比例、分式和對勾等函數(shù)的圖像，并設置一些探究活動，讓學生利用軟件進行探索。課堂上采用分組合作學習的方式，通過軟件的動態(tài)演示，每個學生都清楚地看到了函數(shù)圖像的變化，從而加深了對函數(shù)的理解。在高中數(shù)學課堂的教學中，結(jié)合教學內(nèi)容合理恰當?shù)厝诤闲畔⒓夹g，可以有效地促進學生對概念的理解，同時也培養(yǎng)了學生的信息技術能力。

3.高中數(shù)學課堂融入工程教育

《高中數(shù)學課程標準》指出：數(shù)學在生活中的應用越來越廣泛，在高中數(shù)學的教學中加強應用的內(nèi)容，開展“數(shù)學建?！钡慕虒W，它既符合社會發(fā)展的需要，又有利于拓展學生的視野。STEM教育作為未來教育的發(fā)展方向，方式就是綜合運用了多學科的知識，來解決生活中的一些實際問題。

例如，在學習高中數(shù)學人教A版必修四第一章《三角函數(shù)》后，我指導學生進行了《如何設計水車》的數(shù)學建模研究，通過分小組合作，并制訂了四大步驟：收集資料、提出問題、解決問題、總結(jié)反思。在項目解決過程中，學生了解了水車的歷史和制造工藝，結(jié)合課本知識學生具體研究了水車上任意一點距離水面的高度與水流速的關系，水車的輸水量與水流速的關系等。通過解決簡單的工程問題，學生不僅加深了對所學數(shù)學知識的理解，也了解了科學研究的一般步驟，有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和解決問題的科學素養(yǎng)。

在當前提倡創(chuàng)新的背景下，高中數(shù)學課程如何體現(xiàn)STEM的教育理念，需要高中教師在教學中不斷實踐探索。

（作者單位：安徽省肥西中學）endprint