摘 要：STEM教育是科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)學(xué)科的綜合英文簡稱，它的出現(xiàn)引起了世界各地的教育部門的關(guān)注和重視。將STEM教育理念引入數(shù)學(xué)課堂，不僅可以激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。STEM教育理念可以有效地幫助學(xué)生對科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)各學(xué)科有一個深入的理解，從而培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。其次，數(shù)學(xué)作為一門綜合性很強的學(xué)科，不僅需要學(xué)生理解知識，還需要學(xué)生掌握科學(xué)的解題方法和思維，尤為重要的是感受到數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì)魅力。因此，本文結(jié)合STEM教育，探究了初中數(shù)學(xué)課程的教學(xué)方式以及如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);STEM教育;創(chuàng)新能力

中圖分類號：G63??????????文獻標(biāo)識碼：A??????????文章編號：1673-9132（2020）19-0025-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.19.012

一、STEM教育融入初中數(shù)學(xué)課堂中的意義

（一）STEM教育走進數(shù)學(xué)課堂，培養(yǎng)思維創(chuàng)新能力

目前，我國初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式過于單一，根據(jù)新課改要求提出，課程內(nèi)容不但包含了數(shù)學(xué)的結(jié)合，更加注重的是數(shù)學(xué)結(jié)果的形成以及其中包含的數(shù)學(xué)解題方式，數(shù)學(xué)知識內(nèi)容更加重視經(jīng)驗和過程。同時，初中教學(xué)的主要目標(biāo)是實現(xiàn)課程的快速結(jié)合，利用STEM教育理念的綜合教育方式，可以激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生可以利用知識解決實際生活中遇到的問題。初中數(shù)學(xué)與小學(xué)數(shù)學(xué)相比，難度更大，導(dǎo)致學(xué)生覺得數(shù)學(xué)學(xué)起來很困難，而STEM教育理念可以引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)字知識的本質(zhì)，掌握良好的學(xué)習(xí)方式，從而讓數(shù)學(xué)知識學(xué)起來更加的輕松簡單。通過對知識的分析，學(xué)生可以提高解題能力，將復(fù)雜的問題變?yōu)楹唵?，在轉(zhuǎn)化思想過程中培養(yǎng)了自身的思維創(chuàng)新能力。

（二）科學(xué)與數(shù)學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的求知精神

在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，去探究數(shù)學(xué)問題，通過實驗操作、圖形變化、邏輯推理以及學(xué)生之間協(xié)作等各種方式來探究數(shù)學(xué)知識的概念。其次，教師可以設(shè)計一系列的數(shù)學(xué)問題，讓學(xué)生帶著數(shù)學(xué)問題去探究知識的奧秘，并且通過學(xué)生自主動手操作和討論，獲取知識的最后結(jié)論。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生會從科學(xué)的角度去分析數(shù)學(xué)難點，在對知識深入理解的同時，不斷拓展自己的數(shù)學(xué)思維，并且在應(yīng)用的過程中深入地理解數(shù)學(xué)知識內(nèi)涵，進而拓寬知識面。由此以來，學(xué)生通過自主觀察、實際操作、共同合作探究出知識的規(guī)律，然后再把操作和邏輯推理結(jié)合起來，讓推理論證成為學(xué)生探究得出的結(jié)論，從而培養(yǎng)了自主求知的精神。

（三）技術(shù)與數(shù)學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，可以看出科學(xué)和技術(shù)有著十分密切的聯(lián)系，而數(shù)學(xué)與技術(shù)也存在著一定的聯(lián)系。在初中數(shù)學(xué)課堂中，融入技術(shù)內(nèi)容，從教學(xué)的實際出發(fā)去設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。在教學(xué)過程中，教師可以通過計算機技術(shù)讓學(xué)生直觀地看到函數(shù)圖像的形成。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂上，學(xué)生學(xué)會運用描點法得到函數(shù)圖像以后，但是對于函數(shù)圖像缺乏一個深入的了解和認(rèn)知，而利用計算機技術(shù)將函數(shù)圖像的動態(tài)生成過程通過數(shù)據(jù)處理軟件，輸入變量和函數(shù)的諸多數(shù)據(jù)，讓學(xué)生了解到直角坐標(biāo)上的點，借助計算機軟件生成函數(shù)圖像，這樣學(xué)生就可以看到完整函數(shù)圖像的形成過程，從而深化了學(xué)生對函數(shù)圖像的理解和學(xué)習(xí)，也在技術(shù)與數(shù)學(xué)的融合下，培養(yǎng)了學(xué)生的信息素養(yǎng)。同時，教師也可以利用互聯(lián)網(wǎng)平臺布置作業(yè)和批改作業(yè)，這樣不僅可以通過平臺解決學(xué)生的知識難點問題，還可以減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，并且教師和家長可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺的交流，及時了解學(xué)生在家或者在學(xué)校的真實情況，為隨時“家訪”提供了便利。在數(shù)學(xué)課堂中融入信息技術(shù)，讓學(xué)生充分了解數(shù)學(xué)與技術(shù)之間的聯(lián)系，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺，有利于實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識教學(xué)一體化。

（四）將數(shù)學(xué)課程和工程內(nèi)容相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實際解決問題的能力

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中，有效融入工程內(nèi)容，利用數(shù)學(xué)知識去解決實際的工程問題。同時，將數(shù)學(xué)教學(xué)和工程內(nèi)容相結(jié)合，真正地實現(xiàn)了理論和實踐相結(jié)合。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，進行手工實踐操作工程內(nèi)容，再通過對實踐操作進行自主思考數(shù)學(xué)知識，在數(shù)學(xué)課堂中應(yīng)用工程內(nèi)容，就是將理論知識擴展到實踐當(dāng)中。學(xué)生在自主操作的過程中，自主總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗，并且和老師、同學(xué)共同討論出解決問題的方式，從而探究知識的規(guī)律，找到學(xué)習(xí)的方法。最后，工程內(nèi)容應(yīng)用到課堂當(dāng)中，最主要的目的就是以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)問題，建立數(shù)學(xué)思維能力，利用所學(xué)數(shù)學(xué)知識解決實際工程問題，從而培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

二、通過STEM教育理念融入數(shù)學(xué)課程的探究，提出有效建議

（一）根據(jù)教育指導(dǎo)方向?qū)TEM教育進行總體設(shè)計

STEM教育是一種跨學(xué)科結(jié)合的新型教學(xué)理念。數(shù)學(xué)學(xué)科與技術(shù)、科學(xué)相結(jié)合，不僅可以有效促進學(xué)科走向綜合化，還可以彌補我國教育的短板，發(fā)揮一定的優(yōu)勢，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科綜合素養(yǎng)。首先，教育部門應(yīng)該重視STEM教育的發(fā)展，充分了解STEM教育在國際上的影響，應(yīng)該利用STEM教育的優(yōu)勢，去發(fā)展數(shù)學(xué)教育，加強數(shù)學(xué)與科學(xué)、技術(shù)以及工程的結(jié)合，從而為我國培養(yǎng)出綜合性人才奠定堅實的基礎(chǔ)。其次，充分利用STEM教育的數(shù)學(xué)資源，有效結(jié)合科學(xué)、技術(shù)、以及工程課程，引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)實踐中提升自己的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。要想提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，我們應(yīng)該提升教育意識，可以利用博物館或科技展覽館等，利用各種實踐基地讓學(xué)生深入了解STEM教育理念的重要性，同時也促進了STEM教育的實踐發(fā)展。再次，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在課下和同學(xué)共同探討數(shù)學(xué)、科學(xué)方面的問題，共同參與體育鍛煉，在體育鍛煉中發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)、科學(xué)知識問題，比如在籃球活動中發(fā)現(xiàn)圓的知識奧秘，集體的力量對STEM教育素養(yǎng)的培養(yǎng)起著關(guān)鍵性的作用。最后，可以利用教育部門、社會的力量大力宣傳和推廣STEM教育理念，從而為學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。STEM教育與傳統(tǒng)教學(xué)方式存在著一定的差異。在數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中，教師應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式，從科學(xué)、技術(shù)以及工程的角度展開教學(xué)活動，利用STEM教育理念將工程項目組建起來，然后指定項目方案，對數(shù)學(xué)進行系統(tǒng)的設(shè)計，最后根據(jù)教學(xué)需求調(diào)整教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生從多個角度去研究問題，結(jié)合實際情景，進而提高學(xué)生的知識理解能力。

（二）STEM教育理念重視培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)

在STEM教育中，教師和家長需要共同努力，去引導(dǎo)學(xué)生閱讀與數(shù)學(xué)知識有關(guān)的書籍，比如科技讀物、工程讀物、信息技術(shù)讀物等等，并且在節(jié)假日的時候可以帶領(lǐng)學(xué)生去參觀科技博覽館，讓學(xué)生了解科技的發(fā)展以及先進的科學(xué)技術(shù)，讓學(xué)生感受到來自數(shù)學(xué)知識帶來的魅力，這樣有利于挖掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。目前，我國正處于教育事業(yè)改革的重要階段，從單一教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)化為綜合教學(xué)以及跨學(xué)科教學(xué)。STEM教學(xué)模式不但可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，還可以促進各學(xué)科知識的綜合運用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。同時，數(shù)學(xué)作為一門綜合性較強的學(xué)科，應(yīng)探究怎樣與其他學(xué)科的結(jié)合，用以解決生活中的實際問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（三）STEM教育注重將數(shù)學(xué)知識和生活實際相結(jié)合

STEM教育相比傳統(tǒng)教育而言，存在著一些差異，它不僅注重理論教學(xué)，更注重抽象的知識在實際生活中的體現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生在做的過程中獲取知識。因此，在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)該善于挖掘生活中的資源，將數(shù)學(xué)知識通過多樣化的方式展示出來，從而讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)知識的規(guī)律和變化。比如，教師可以讓學(xué)生試著畫出教室所在的平面圖位置，通過看圖紙去學(xué)習(xí)直線和曲線的關(guān)系，以及圖形的面積等等，然后教師再結(jié)合教材內(nèi)容進行講解，將理論知識和學(xué)?，F(xiàn)有的教學(xué)資源相結(jié)合，從而呈現(xiàn)出數(shù)學(xué)教學(xué)的特色。另外，在數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中進行特色化教學(xué)，合理利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主能力，并利用STEM教育理念提高學(xué)生的實際解決問題的能力。

（四）STEM教育注重培養(yǎng)教師的教育能力

在STEM教育中涉及很多學(xué)科的內(nèi)容，因此教師可以將數(shù)學(xué)相關(guān)的學(xué)科融入數(shù)學(xué)課堂中。在實際數(shù)學(xué)教學(xué)中，根據(jù)相關(guān)政策展開教學(xué)活動，提前做好STEM教育的課前培訓(xùn)工作，讓數(shù)學(xué)教師掌握正確的教育方式，摒棄傳統(tǒng)教學(xué)觀念，創(chuàng)新教學(xué)模式，將抽象的理論知識和實踐相結(jié)合，直觀形象地將數(shù)學(xué)知識呈現(xiàn)出來，端正學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)態(tài)度，從實踐中去探索數(shù)學(xué)知識的奧秘。其次，STEM教育更加注重培養(yǎng)教師的教學(xué)水平和能力，在STEM教育方針的指導(dǎo)下，需引導(dǎo)教師樹立知識整合觀念，提高教師的STEM教育能力，同時應(yīng)該加強培養(yǎng)數(shù)學(xué)教師的計算機操作能力，讓教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中合理利用教學(xué)資源，提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生的全方面發(fā)展，達到教學(xué)目標(biāo)。

三、結(jié)語

隨著教育事業(yè)的不斷發(fā)展與改革，目前我國的教育事業(yè)正處于改革創(chuàng)新的重要階段。新課程改革中重點提出的就是如何將各學(xué)科有效整合，以數(shù)學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)，去實現(xiàn)科學(xué)、工程以及技術(shù)課程的有效結(jié)合是教育工作者一直努力的最終目標(biāo)。同時，STEM教育作為一種創(chuàng)新的教育理念，通過STEM教育理念的指導(dǎo)，來提升學(xué)生分析、實際解決問題的能力。其次，在初中數(shù)學(xué)課程中引入STEM教育理念，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新能力，還可以將科學(xué)、技術(shù)共同結(jié)合起來，讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的魅力，在發(fā)現(xiàn)問題以及思考數(shù)學(xué)知識的同時，懂得利用數(shù)學(xué)思維去解決生活中遇到的實際問題，這就是STEM教育理念的核心目標(biāo)。

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作者簡介：于海軍（1976.10—?），男，漢族，甘肅蘭州人，一級教師，研究方向：數(shù)學(xué)建模。

課題項目：本文系甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度一般課題《STEM教育理論在輔導(dǎo)青少年科技創(chuàng)新中的實踐研究》（課題立項號：GS[2019]GHB0258）研究成果系列論文之一。