摘 要：STEAM教育在中學階段的實施并不樂觀，很多教師照本宣科，教育觀念停滯不前，也沒有相應的課程依托與技術支持，在這樣的教育形勢下，培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)只能是虛論浮談。如何有效地在初中數(shù)學課堂中融入STEAM教育理念，并設計開發(fā)相關的STEAM課程，使其逐漸呈現(xiàn)出常態(tài)化，是教師需要探討并研究的重要課題。

關鍵詞：STEAM教育;課程設計;核心素養(yǎng);項目課程;教育現(xiàn)代化

STEAM教育是一種教育理念，其核心在于打破單一學科之間的壁壘，實現(xiàn)學科與學科的融合與滲透，培養(yǎng)學生的綜合能力素養(yǎng)與問題創(chuàng)新意識，是在當今教育信息化浪潮下實現(xiàn)人才戰(zhàn)略的基本保障。STEAM由五個英文單詞的首字母組合而成，分別是科技（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）、數(shù)學（Math）五門學科，而STEAM教育則是要運用這些不同學科的知識技能，再結(jié)合本學科的學科特點，在師生合作、實踐中解決實際問題，以及完成相關的工程設計方案，是綜合實踐活動課程的進一步體現(xiàn)和提升。[1]STEAM教育在國外早已是炙手可熱并普遍實施的教育理念，但在中國由于選拔人才的方式過于注重分數(shù)，所以STEAM教育在中學的實施并不樂觀，很多教師依然堅持照本宣科，教育觀念停滯不前，也沒有相應的課程依托與技術支持。在這樣的教育形勢下，培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)只能是虛論浮談。近幾年，筆者一直致力于研究如何才能有效地在初中數(shù)學課堂中融入STEAM教育理念，并設計開發(fā)相關的STEAM課程，使其逐漸呈現(xiàn)出常態(tài)化，下面是筆者在實踐研究中得出的幾點結(jié)論。

一、更新STEAM教育下課程設計與實施的理念

長期以來，數(shù)學教育習慣停留于傳授知識與形成技能的層面，而長期進行刻板化的以得分為目的的數(shù)學教育，會導致學生在遇到生活中的實際問題時無法用學過的數(shù)學知識去解決，造成知識和能力的脫節(jié)，不利于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。STEAM教育區(qū)別于傳統(tǒng)教育單一學科、注重技能的特點，它更具有包容性、廣延性和豐富性，它不以考試成績?yōu)槲ㄒ辉u價指標，也不以技能的訓練為最終目的，更多的是教會學生如何做人、如何做事、如何交往、如何生存，樹立學生正確的人生觀、價值觀和學習觀，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和問題意識，充分挖掘?qū)W生的工程設計能力、動手實踐能力和創(chuàng)新思考能力，讓學生把數(shù)學學習充分融入生活的每一個角落，用數(shù)學的眼光觀察身邊的世界，用數(shù)學建模的思維去解決生活中的實際問題，讓學生感悟到“數(shù)學即生活，數(shù)學即科學，數(shù)學即未來”，秉持這樣的教育理念才是STEAM教育的核心所在，才能最大限度地培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)，這樣他們才能更加適應這樣一個信息化、大數(shù)據(jù)的時代。

二、開發(fā)設計特色的STEAM校本項目課程

STEAM教育關鍵是要培養(yǎng)學生的實踐能力和核心素養(yǎng)，所以在進行課程設計時教師應該以學生的生活環(huán)境、社會環(huán)境和自我認知為首要考慮因素，在基于教材、立足教材的基礎上開發(fā)設計出最能與學生產(chǎn)生情感共鳴、激發(fā)學生學習潛能、調(diào)動學生積極性的跨學科項目課程。我校在STEAM教育理念下創(chuàng)造性地開發(fā)了“在太陽光的照射下利用竹竿、卷尺測量望海樓建筑的高度”“研究梅蘭芳漢白玉坐像的結(jié)構(gòu)與設計”等課程。下面給出“研究梅蘭芳漢白玉坐像的結(jié)構(gòu)與設計”學習項目的具體案例設計。

1.確定研究問題

STEAM教育的核心在于將學習置于真實的情景中，發(fā)展學生的綜合素養(yǎng)和實踐能力。由于我校與梅蘭芳公園僅一街之隔，再加上梅蘭芳的藝術號召力以及雕塑對藝術、數(shù)學、工程等諸多領域都有所涉及，所以本案例很有STEAM教育方面的研究價值，可以引導學生感受各學科的知識與技能是如何在真實的世界中相互依賴、相互運作的，在提升學生實踐能力的同時，也使得學生在藝術、審美等領域的水平得到提升。

2.明確研究目標

3.項目設計與實施

學生根據(jù)自身實際情況，自愿組成學習共同體，共同策劃項目課程的分工與流程，本項目課程安排4周時間。

4.成果展示與評價

在四周的項目課程研究后，每個小組的研究成果應該以不同的形態(tài)呈現(xiàn)。例如可以是錄制的微視頻，可以是開設小講座、撰寫小論文，還可以是制作手抄報。成果展示的關鍵在于展現(xiàn)學生在項目研究過程中所發(fā)揮的主觀能動性、創(chuàng)造性和多樣性，以及在學習能力、研究能力和組織能力等各方面的提升與成長。對于研究成果的評價應當多樣化，小組內(nèi)評價與小組間評價相結(jié)合，教師評價與學生評價相結(jié)合，并且更注重過程性評價，采取積分制評價。[2]

三、探索適應STEAM教育的創(chuàng)新教學模式

1.在課堂教學中融入STEAM教育理念

STEAM教育強調(diào)整合、跨界和實際運用，更傾向于知識的實用性。雖然目前的初中數(shù)學課程注重探究，注重數(shù)學活動的開展，但是很多教師依然過于強調(diào)知識的講解和解題能力的訓練，這樣不僅導致學生學習積極性不高，使其感到枯燥和無趣，而且當學生一旦面臨實際問題時，會出現(xiàn)知識與問題解決相分離的局面。所以教師在平時的日常教學中，應當讓學科知識與生活實際相關聯(lián)，在具體的情景中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。例如教學“平面直角坐標系”（蘇科版八年級數(shù)學上冊）時，教師為了引導學生感悟運用數(shù)對能準確刻畫物體的位置，可以與學生探討一些平面直角坐標系與生活、科技，甚至工程相關的問題。比如“你去電影院是如何準確找到自己的座位的？”實際教學中學生對這個話題非常感興趣，因為幾乎都有憑借座位號找座位的經(jīng)歷，學生在這個例子中能感悟到數(shù)對在刻畫位置、描述方向等方面的實用性與科學性。再比如“如果你是一輛列車的座位設計員，你會如何進行座位的排布設計呢？”這個問題讓學生化身小小設計師，參與設計一輛列車的座位排布，其實是考驗學生是否真正能夠理解平面直角坐標系對于實際生活的價值和意義。其次讓學生參與一個具體工程的設計，并且將數(shù)學知識作為一種技術運用到專業(yè)問題中去，可以大大提升學生的數(shù)學運用能力、統(tǒng)籌規(guī)劃能力和方案設計能力。在探討過程中，鼓勵學生畫出具體的方案設計草圖。美術老師可以給予一定的支持與幫助，一定程度上也可以提升學生的藝術情操和審美體驗。在這章學習結(jié)束后，教師可以帶領學生運用幾何畫板的坐標定位功能，WPS的表格插入功能，在信息技術與多媒體軟件的支持下再次感受平面直角坐標系的內(nèi)涵與價值，并給學生普及一些科學知識。例如地球經(jīng)緯線的劃定、GPS導航定位系統(tǒng)與平面直角坐標系的關系，引導學生認識到科技的發(fā)展離不開數(shù)學的發(fā)展，數(shù)學是科學技術迅速崛起、不斷發(fā)展的有力保障。

2.開展STEAM教育理念下的章前導學結(jié)構(gòu)化課程

章前導學課是指在一個章節(jié)的學習前，專門開設一節(jié)課為學生提前建構(gòu)好章節(jié)的脈絡體系，啟發(fā)學生思考，激發(fā)學生自主學習欲望的前建構(gòu)課。既然是一個章節(jié)的縮影與展望，就應當將章節(jié)的學習價值充分體現(xiàn)出來，教師可以從STEAM教育理念出發(fā)，將章前導學課更多的與工程、科技、藝術等領域交叉滲透，使得學生在進行整章的學習前有明確的方向性指引。例如，在學習“圓”（蘇科版九年級上冊）這一章前，教師可以在章前導學課上重點研究“車輪為什么是圓形的？”這一問題，其實不僅是一個數(shù)學問題，也涉及了藝術、工程、科技等各個領域。我校建有3D打印教室，可以在課前組織學生打印正方形、平行四邊形、矩形等形狀的車輪，然后在課上操作探究，感受哪一種車輪走得更平穩(wěn)，并進一步探究正多邊形的邊數(shù)與行駛穩(wěn)定程度的關系。教師可以適當給學生普及關于中國古代歷史上劉徽的割圓術以及祖沖之求圓周率的典故，在自主探究與文化普及中感受數(shù)學的極限思想與轉(zhuǎn)化思想，另外也為本章即將要學習的弧長、弦長、圓心角等概念以及如何求弧長、求扇形面積等知識埋下伏筆。這樣的STEAM理念結(jié)構(gòu)化教學不僅能幫助學生統(tǒng)領整章的學習方向，為學生自主學習提供幫助，產(chǎn)生新舊知識之間的遷移，而且能夠激發(fā)學生的問題意識和應用意識，從而使其感受到學習數(shù)學的價值與意義。

促進中學生核心素養(yǎng)的發(fā)展是新課程理念下教育改革的目標與方向，如何在升學壓力較大的初中階段不讓學生局限于做題，而是在學習中獲得成長，感受樂趣，STEAM教育理念為初中數(shù)學教師提供了一條的新路徑。在實際教學中如何更好地融入STEAM教育理念，還需要更多的時間，更多的實踐，更多的教師去探索、去發(fā)現(xiàn)、去完善，相信不久的將來STEAM教育理念會更加成熟地運用到初中數(shù)學課程設計與實施中去，為培養(yǎng)出有素質(zhì)、有能力的人才作出貢獻。

參考文獻：

[1]陳金海.中學STEAM教育常態(tài)化實施的關鍵路徑[J].教育評論，2019（3）：142-145.

[2]朱元華.STEAM理念下的小學數(shù)學拓展性課程實踐研究[J].課程教學研究，2017（10）：89-99.

作者簡介：周煉，1992年出生，男，漢族，江蘇泰州，就職于泰州市第二中學附屬初中，中學二級教師，本科學士學位，曾獲江蘇省青年教師教學基本功大賽一等獎，泰州市青年教師教學基本功大賽一等獎，泰州市五一勞動獎章，泰州市五一創(chuàng)新能手，海陵區(qū)新銳教師，海陵區(qū)解題比賽一等獎。

編輯 段麗君