劉穎

摘 要：現(xiàn)階段，教育界對(duì)STEM教育理念高度關(guān)注，它集工程、技術(shù)、學(xué)科與數(shù)學(xué)等多學(xué)科，以跨學(xué)科知識(shí)的交叉和融合使學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐精神得以有效培養(yǎng)，是一種跨學(xué)科的教育理念，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升具有重要意義。本文從STEM教育理念出發(fā)，簡(jiǎn)要分析了初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式，借助案例分析方式，對(duì)STEM教育理念運(yùn)用于初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了研究，希望能夠?yàn)樘岣邔W(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)帶來部分參考。

關(guān)鍵詞：STEM教育理念;初中數(shù)學(xué);活動(dòng)課;教學(xué)研究

一、研究背景

在經(jīng)濟(jì)全球化和素質(zhì)教育理念的推動(dòng)下，STEM教育受到了廣泛關(guān)注，它在提升學(xué)生利用所學(xué)解決實(shí)際問題、使學(xué)生養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)能力等方面具有積極作用。現(xiàn)階段，在我國(guó)各中小學(xué)的STEM教育呈現(xiàn)了以下三種形態(tài)：第一種是學(xué)校處于觀望狀態(tài)，能夠正確意識(shí)到STEM教育的重要性，但是卻不知道如何找到正確的時(shí)機(jī)開始;第二種是學(xué)校對(duì)STEM教學(xué)模式正在積極探索，相關(guān)師生正處在摸索和學(xué)習(xí)階段，但是還未形成系統(tǒng)的體系，在探索不流于形式而又符合學(xué)校實(shí)際、提高學(xué)生能力的STEM教學(xué)模式中摸不著頭腦;第三種是少部分學(xué)校已經(jīng)初步形成了系統(tǒng)的、完整的STEM教育模式，大多數(shù)是在常規(guī)課程之余開展教學(xué)，由學(xué)生結(jié)合自身的興趣和能力對(duì)相應(yīng)的課程進(jìn)行選擇。

作為基礎(chǔ)教育中的一門重要學(xué)科，很多學(xué)科都是以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)開展的，可以說數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)其他學(xué)科的一類重要工具。因此，把STEM教育理念有效運(yùn)用在初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課教學(xué)中，能夠把抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)形象化，幫助學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題，從而使學(xué)生的實(shí)踐能力不斷提升。本文將基于STEM教育理念，研究其在初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課的運(yùn)用，從而探討提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)等問題。

二、概念界定

1.STEM 教育理念

STEM教育理念重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了各學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系，其內(nèi)涵經(jīng)歷了從知識(shí)聯(lián)系到學(xué)科融合、從理論知識(shí)到實(shí)際生活的變遷，提倡通過實(shí)踐活動(dòng)去對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解和掌握，然后把知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際生活問題中，是培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型、綜合型人才的一種教育理念。在STEM教育理念的引導(dǎo)下，教師不但要注重讓學(xué)生知道學(xué)哪些知識(shí)，更要注重讓學(xué)生怎樣才能學(xué)會(huì)這些知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生積極探索新知，像科學(xué)家一樣對(duì)解決問題的思維和方法進(jìn)行探索，把思維同時(shí)間緊密聯(lián)系起來，由淺入深，使學(xué)生保持長(zhǎng)久的積極學(xué)習(xí)狀態(tài)。因此，基于STEM教育理念開展的教學(xué)活動(dòng)，不但使學(xué)科知識(shí)融合得以加強(qiáng)，同時(shí)也使課本內(nèi)容同實(shí)踐問題的聯(lián)系日漸緊密，對(duì)于學(xué)生理解和運(yùn)用知識(shí)以及構(gòu)建完整的、系統(tǒng)的知識(shí)體系都具有重要意義。

2.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理、數(shù)據(jù)分析等都是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，它們獨(dú)立而又交融的一個(gè)有機(jī)整體。對(duì)于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)可以理解為：在學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，能夠準(zhǔn)確理解和掌握解決問題的方法和能力，在生活中遇到了類似需解決的實(shí)際問題，學(xué)生能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為具體的數(shù)學(xué)問題，熟練的運(yùn)用數(shù)學(xué)思維對(duì)這些問題進(jìn)行分析和解決，從而使解決問題的創(chuàng)新思維和能力得以有效培養(yǎng)。它與傳統(tǒng)意義上的數(shù)學(xué)能力不同，不但反映了數(shù)學(xué)思想，同時(shí)也體現(xiàn)了學(xué)生基于數(shù)學(xué)卻又高于知識(shí)的一種持久的、綜合的能力。

3.基于STEM 教育理念的初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式

在初中數(shù)學(xué)中運(yùn)用STEM教育理念，遵循了“提出問題、設(shè)置情境—自主學(xué)習(xí)、合作探究—得出結(jié)論、分享成果—實(shí)踐運(yùn)用、思維提升”的基本教學(xué)模式，這與學(xué)生數(shù)學(xué)、科學(xué)和工程等素養(yǎng)的提升具有一定的關(guān)聯(lián)性，特別是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，對(duì)于學(xué)生理解數(shù)學(xué)問題實(shí)質(zhì)，進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)的深入學(xué)習(xí)和知識(shí)拓展等都具有重要作用。在STEM教育理念下，通過創(chuàng)設(shè)貼近生活實(shí)際的教學(xué)情境，能夠充分吸引學(xué)生的注意力，在其探究學(xué)習(xí)的過程中對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合，通過加強(qiáng)方法的指導(dǎo)，使學(xué)生理解并掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用技能，從而不斷提升數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、STEM教育理念運(yùn)用于初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課的教學(xué)實(shí)踐

把STEM教育理念運(yùn)用于初中數(shù)學(xué)活動(dòng)課教學(xué)中，不但沒有脫離實(shí)際一教學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)，同時(shí)還對(duì)相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行了整合和分析，有效融合了工程、技術(shù)、科學(xué)等學(xué)科內(nèi)容，把抽象、復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得形象、簡(jiǎn)單化，使學(xué)生易于理解和吸收，從而積極投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，使其探索意識(shí)和應(yīng)用能力得到提升，這對(duì)于提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量具有重要作用。

新課程標(biāo)準(zhǔn)中指出，對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)要以探索為中心，教師要合理安排一些數(shù)學(xué)活動(dòng)課，使學(xué)生的數(shù)學(xué)能力得到全面發(fā)展。從初中數(shù)學(xué)教材來看，每章后面都設(shè)計(jì)了幾個(gè)具有一定開放性、實(shí)踐性和綜合性的數(shù)學(xué)活動(dòng)，通過這樣的安排，一方面是為了使學(xué)生對(duì)已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行鞏固，使數(shù)學(xué)知識(shí)能夠向生活實(shí)際中進(jìn)行拓展和延伸，另一方面是為了使學(xué)生解決問題的能力得以有效培養(yǎng)，全面提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力、自主分析能力和合作探究能力等。然而利用常規(guī)的教學(xué)方式，很難使數(shù)學(xué)活動(dòng)課取得良好的教學(xué)效果，因此，教師要將STEM教育理念有效滲透到數(shù)學(xué)活動(dòng)課教學(xué)中，遵循數(shù)學(xué)教學(xué)規(guī)律，從而使學(xué)生有效提升數(shù)學(xué)思維和實(shí)踐技能。

例如，在初中數(shù)學(xué)教材《圓》這一章節(jié)的后面有一個(gè)《車輪做成圓形的數(shù)學(xué)道理》的數(shù)學(xué)活動(dòng)，這不單單是一個(gè)數(shù)學(xué)問題，這個(gè)數(shù)學(xué)活動(dòng)同時(shí)還涉及了科技、工程、藝術(shù)、物理等各學(xué)科知識(shí)。因此，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，首先可以先讓學(xué)生自主查閱資料，對(duì)車輪做成圓形的成因等歷史進(jìn)行講述，對(duì)該問題的背景進(jìn)行了解，同時(shí)，教師還可以適當(dāng)?shù)囊雸A周率、割圓術(shù)等典故，吸引學(xué)生的注意力;其次，教師提出“車輪為什么不是方形的，而是圓形的？”的問題，同時(shí)為了使活動(dòng)可更加具體化和形象化，教師在課前利用3D打印機(jī)打印不同形狀的車輪，然后借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)車輪中心的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行模擬和繪制，引導(dǎo)學(xué)生探究和討論哪種形狀的車輪走得更快更穩(wěn)，然后對(duì)行駛穩(wěn)定程度與圖形邊數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步探究，學(xué)生通過已經(jīng)學(xué)習(xí)的圓的性質(zhì)、相切等知識(shí)，以及所學(xué)的摩擦力等物理知識(shí)進(jìn)行分析，論證車輪做成圓形的原因;最后，教師在拓展運(yùn)用過程中，可以讓學(xué)生對(duì)生活中與圓的知識(shí)有關(guān)的現(xiàn)象進(jìn)行回憶并進(jìn)行解釋，如：水滴到水里泛開圓形的漣漪、馬路上圓形的井蓋等，還可以引導(dǎo)學(xué)生小組合作開展對(duì)籃球場(chǎng)中間的圓進(jìn)行繪制等拓展活動(dòng)。在STEM教育理念下開展的數(shù)學(xué)活動(dòng)課，不但能夠使學(xué)生對(duì)整張的學(xué)習(xí)脈絡(luò)進(jìn)行梳理和總結(jié)，形成新舊知識(shí)間的聯(lián)系和遷移，同時(shí)還可以使學(xué)生聯(lián)想思維和應(yīng)用能力得到良好的培養(yǎng)，充分感受數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的魅力和價(jià)值。

四、結(jié)語

社會(huì)發(fā)展需要越來越多的綜合型人才，運(yùn)用STEM教育理念開展教學(xué)活動(dòng)，適應(yīng)了教育發(fā)展和革新的要求，為在升學(xué)壓力下如何在學(xué)生有效學(xué)習(xí)的同時(shí)保持長(zhǎng)久的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣提供了一條有效途徑。STEM教育理念下的數(shù)學(xué)課堂，設(shè)計(jì)了多種開放式、交互式的教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生能夠正確認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的工具性作用，通過開展各種數(shù)學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣被充分激發(fā)出來，同時(shí)明確數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不應(yīng)只注重追求理論知識(shí)，還要同現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行聯(lián)系。如何把STEM教育理念更好的融入到數(shù)學(xué)活動(dòng)課教學(xué)中，需要教師不斷實(shí)踐，一步步提升數(shù)學(xué)在人才培養(yǎng)方面的作用，從而為社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)更多的綜合型、實(shí)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]巫佳慶. 初中數(shù)學(xué)課程中的STEM教育整合運(yùn)用研究[J]. 知識(shí)文庫， 2018（012）：144.

[2]李雪琴， 袁智強(qiáng)， 戴颯英. 基于STEM教育理念的初中數(shù)學(xué)"綜合與實(shí)踐"一例——《飛翔的數(shù)學(xué)》教學(xué)及啟示[J]. 教育研究與評(píng)論：中學(xué)教育教學(xué)， 2020（06）：6.

[3]于海軍. 初中數(shù)學(xué)課程中的STEM教育研究[J]. 學(xué)周刊A版， 2020（019）：25-26.

[4]謝啟文. 論STEM教育的內(nèi)涵及其在初中數(shù)學(xué)自主課堂教學(xué)中的應(yīng)用策略[J]. 教師， 2018（033）：70-71.

[5]杜衛(wèi)勇. 淺析核心素養(yǎng)背景下農(nóng)村初中數(shù)學(xué)STEM課程開發(fā)和應(yīng)用[J]. 教育觀察（上旬）， 2019（009）：71.

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