李朝艷

【摘要】高中數(shù)學新課標要求教育需順應社會現(xiàn)代化發(fā)展潮流，在結(jié)合高中生認知和思維發(fā)展規(guī)律的基礎上，促進其數(shù)學核心素養(yǎng)的形成，并且加強數(shù)學與其他學科之間的關(guān)系聯(lián)結(jié)。近年來我國的高中教育面臨重大挑戰(zhàn)，高中生不能做到知識之間的融會貫通，數(shù)學應用視野閉塞，數(shù)學成績雖然較高但是難以發(fā)展成國家迫切需要的高科技人才。為解決這一教育弊端，我國引入了國際上盛行的STEM教育理念，以期能夠培養(yǎng)更具有實踐性、創(chuàng)新性和探索能力的新時代高中生。

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學? ?STEM教育理念? ?課堂教學

STEM是科學、技術(shù)、工程、數(shù)學的英文縮寫，該理念興起于20世紀80年代的美國，是美國為促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)而出臺的一項教育政策。主要做法就是在教育中將四類內(nèi)容進行內(nèi)在有機整合，遵循PBL問題導向原則引導學生以綜合性、科技性的現(xiàn)代化眼光去發(fā)現(xiàn)數(shù)學問題，并且在集體協(xié)作中討論和解決問題。相比于傳統(tǒng)的數(shù)學教學，STEM教學理念更加注重跨學科性和教育藝術(shù)性，強調(diào)在具體情境中讓高中生體驗到數(shù)學和理性思維的作用，增強數(shù)學操作的技術(shù)性和和協(xié)作性，發(fā)展學生在團隊中解決實際應用類問題的能力。

一、在課堂教學中實現(xiàn)跨學科融合

高中數(shù)學知識涉獵類型廣泛，公式定理并非是孤立存在的。在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中，教師總是讓學生用單一的數(shù)學公式思維去進行習題解答，限制了學生的認知維度，不利于其數(shù)學核心素養(yǎng)的提升。學生在數(shù)學問題的解決過程中強行套用公式，缺乏與其他相關(guān)學科進行橫向聯(lián)系的意識和科學嚴謹?shù)难芯繎B(tài)度。教師應該利用STEM理念讓學生在充滿趣味性的體驗型課堂中探究數(shù)學知識。例如在教學《直線的傾斜角和斜率》一課時，教師給學生出示不同坡度的道路指示牌模型，讓學生加強對斜坡和斜率概念的理解。同時在高中物理學習中加速度、平均速度一章也會運用到斜率知識，數(shù)學教師可以讓學生從物理角度展開對斜率的討論，加強對數(shù)學的內(nèi)化理解。在教授“球體積”時，學生對于球體積的公式一般都是死記硬背。為了提高學生的科學探索素養(yǎng)，教師可以讓學生進行相關(guān)的科學實踐，讓學生用沙子灌滿空心球，然后將沙子倒入量器中就能夠獲得球的體積，對V=（4/3）πr3公式的求解過程和意義更深刻的理解。在這一過程中學生能夠感受到物理、科學、實驗與數(shù)學之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而加強數(shù)學研究與學習的跨學科意識。

二、引導學生將數(shù)學思維與科技生活相聯(lián)系

在信息技術(shù)廣泛應用的現(xiàn)代社會，理論知識與科學信息技術(shù)的聯(lián)系越來越廣泛。STEM教育理論要求培養(yǎng)具有現(xiàn)代信息技術(shù)才能的創(chuàng)新型人才，能夠?qū)?shù)學知識在信息技術(shù)中進行實際應用。數(shù)學中有許多關(guān)于規(guī)律探索的知識，學生在計算的過程中可能會有難度，并且會在這一過程產(chǎn)生厭煩感，這時教師就可以適時地引入信息技術(shù)，例如在教學《數(shù)列》一課時，教師可以與學校的信息技術(shù)教師提前進行協(xié)調(diào)溝通，帶領學生參照以前學過的“算法框圖、條件語句”等數(shù)學知識，運用高中計算機操作基礎進行科學、合理的算法設計。這一過程將數(shù)學計算和信息技術(shù)應用緊密結(jié)合起來，學生發(fā)現(xiàn)科技讓數(shù)學運算變得更加高效，數(shù)學知識也能通過信息技術(shù)為生活運算提供便利，從而產(chǎn)生綜合性的數(shù)學學習視野。由于技術(shù)操作具有復雜性，教師還可以讓學生進行集體性的協(xié)作，在設計程序的過程中要明確具體步驟、進行嚴謹?shù)嘏佩e和程序檢測。STEM教育讓學生暢游在信息化數(shù)學應用的海洋中，實現(xiàn)自我操作技術(shù)能力的切實提升，明確數(shù)學學科的意義，在數(shù)學學習中提升自己的價值觀念。

三、設置綜合性的問題導向

現(xiàn)代教育要培養(yǎng)的人才是具有想象力和創(chuàng)新性的，而不是只會照搬舊知識、舊模式的“書呆子”。在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中，教師的過度掌控對學生思維產(chǎn)生限制的弊端越來越被凸顯出來。教師強壓性的知識灌輸讓學生失去了思考的機會。STEM人才培養(yǎng)計劃要求教師給學生設置合理的問題切入點，帶領學生積極發(fā)現(xiàn)問題，結(jié)合生活應用、工程造物、數(shù)學知識展開合理的假設和推測，并且在團體協(xié)作的過程中進行科學驗證，通過自己和團體的力量找出問題的答案，并且在反思的過程中形成數(shù)學建模思維以及綜合性的學科素養(yǎng)。因此教師應該設置問題情境，培養(yǎng)高中生邏輯思維能力。例如在教學“三角函數(shù)”章節(jié)時，教師可以引入建筑工程行業(yè)的具體設計案例讓學生主動產(chǎn)生疑問，去分析怎樣建筑才最牢固，并且用三角函數(shù)分析這樣設計的合理性。學生能夠?qū)χR概念進行深化了解，并且與生活中的建筑工程知識相聯(lián)系，培養(yǎng)學生的問題探究意識和生活化視野，從而提高學生的邏輯思維和解決問題的數(shù)學科學能力。

結(jié)語：我國在引進STEM教育理念的過程中出現(xiàn)了各種問題，許多教師認為STEM就是讓學生從事技術(shù)和工程操作，比如制造機器人。但是在實際的教學中卻很難將技術(shù)、科學與具體的數(shù)學課堂聯(lián)系起來。因此教師在應用先進教學理念時，應該考慮我國實際國情和學生的接受能力，深入研究理論的內(nèi)涵的目的。教師需結(jié)合高中數(shù)學知識的特點進行情境創(chuàng)設，引導學生進行開拓性思維探索，在集體協(xié)作的過程中發(fā)展自己的理性思維和動手實踐操作能力，逐漸形成跨學科意識。

【參考文獻】

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