陳煜

[摘? 要] 初中數(shù)學(xué)教學(xué)中涉及的概念較抽象，數(shù)學(xué)知識(shí)原理較多，學(xué)生不易理解和掌握. STEM教育的跨學(xué)科、多學(xué)科的融合理念，將科學(xué)、技術(shù)、工程方面的知識(shí)融入數(shù)學(xué)學(xué)科，將抽象問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具象問(wèn)題，提升學(xué)生的探究能力，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的應(yīng)用能力. 初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)深入挖掘STEM教育背后的內(nèi)在價(jià)值，在課堂教學(xué)中將其他學(xué)科知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)有效融合，豐富數(shù)學(xué)教學(xué)的價(jià)值內(nèi)涵，在教學(xué)中進(jìn)行STEM教育的實(shí)踐與思考.

[關(guān)鍵詞] 初中數(shù)學(xué);STEM教育;內(nèi)在價(jià)值;課堂教學(xué);實(shí)踐與思考

社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)迅速更迭，為各個(gè)行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn). 在當(dāng)前的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，引入STEM教育理念具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值. STEM教育主要融合科學(xué)知識(shí)、先進(jìn)技術(shù)、工程應(yīng)用、數(shù)學(xué)知識(shí)等，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科融合. 在數(shù)學(xué)學(xué)科中引入STEM教育理念，既是學(xué)科需要也是時(shí)代需要，其致力于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，提升學(xué)生的綜合應(yīng)用水平.

分析STEM教育理念的內(nèi)在價(jià)值

STEM教育理念，致力于推動(dòng)學(xué)生在4個(gè)學(xué)科領(lǐng)域（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）有所作為，并培養(yǎng)學(xué)生能夠有效解決現(xiàn)代社會(huì)中個(gè)人健康、環(huán)境、能源、消費(fèi)等相關(guān)問(wèn)題. 運(yùn)用STEM教育理念大概包含5個(gè)過(guò)程：建立合作關(guān)系、組織團(tuán)隊(duì)、開(kāi)發(fā)項(xiàng)目、設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、調(diào)整系統(tǒng)支持.

展開(kāi)來(lái)講：首先，科學(xué)主要是對(duì)自然世界的研究，其中包括生物知識(shí)、物理知識(shí)、化學(xué)知識(shí)等，以及對(duì)事實(shí)與準(zhǔn)則的應(yīng)用. 其次，技術(shù)主要應(yīng)用于一些創(chuàng)造性、技術(shù)性的成果. 再次，工程主要是為實(shí)現(xiàn)人們對(duì)社會(huì)物質(zhì)需要?jiǎng)?chuàng)作的活動(dòng). 在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入工程教育主要是為學(xué)生合理設(shè)計(jì)一些滿足學(xué)生需求的學(xué)習(xí)方案，用數(shù)學(xué)思維解決相關(guān)問(wèn)題. 最后，數(shù)學(xué)是一門集圖像、文字、數(shù)字、數(shù)量關(guān)系、空間位置、幾何圖形等為一體的學(xué)科. 數(shù)學(xué)教學(xué)主要是按照自身的猜想，并通過(guò)相關(guān)理論進(jìn)行證明的過(guò)程，是國(guó)家基礎(chǔ)教育的關(guān)鍵部分，貫穿于大多數(shù)課程.

在實(shí)際教學(xué)中，數(shù)學(xué)知識(shí)抽象性較強(qiáng)，并會(huì)應(yīng)用到一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式與原理等，對(duì)學(xué)生邏輯思維的要求較強(qiáng). 在這種情況下，采取STEM教育理念，不僅可以將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)具體化，激發(fā)數(shù)學(xué)教學(xué)的活力，同時(shí)還可以幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)，提升初中數(shù)學(xué)的應(yīng)用技能. 所以，在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入科學(xué)、技術(shù)、工程的相關(guān)知識(shí)，可以保證學(xué)生完成學(xué)習(xí)體驗(yàn)，增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)效果.

初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)與STEM教育理念的有效融合的實(shí)踐與思考

數(shù)學(xué)科目，作為我國(guó)基礎(chǔ)教育的關(guān)鍵部分，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該有效融入科學(xué)知識(shí)、技術(shù)理念、工程教育等相關(guān)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合思維，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力.

1. 學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)技巧，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維

教學(xué)中的素質(zhì)教育多次提出，數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容不能局限于解題結(jié)果，而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)解題的過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想，在實(shí)際教學(xué)中要重視直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)的積累. 舉例來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)“軸對(duì)稱與軸對(duì)稱圖形”時(shí)，不僅要掌握軸對(duì)稱圖形的基本性質(zhì)，還要學(xué)習(xí)如何總結(jié)這些規(guī)律、如何運(yùn)用對(duì)稱思想等，提升學(xué)生對(duì)圖形的敏感性. 教師要幫助學(xué)生將一些知識(shí)化繁為簡(jiǎn)，提升學(xué)生分析問(wèn)題的能力. 再例如，學(xué)習(xí)到初中數(shù)學(xué)“反比例函數(shù)”時(shí)，要培養(yǎng)學(xué)生的方程思想，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)反比例函數(shù)知識(shí)的掌握，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí).

2. 促進(jìn)數(shù)學(xué)與科學(xué)的融合，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求真的精神

在開(kāi)展數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，可以融合科學(xué)中的相關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生有效解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì). 數(shù)學(xué)知識(shí)中，有許多知識(shí)與物理學(xué)科存在著交叉關(guān)系. 舉例來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)“全等三角形”“相似三角形”時(shí)，便能應(yīng)用到物理知識(shí)中的“鏡像原理”“回聲問(wèn)題”等相關(guān)知識(shí). 在解題過(guò)程中，要有轉(zhuǎn)化思維，將物理中的平面鏡成像原理與數(shù)學(xué)中的相似三角形的對(duì)應(yīng)知識(shí)進(jìn)行有效融合，在最短的時(shí)間內(nèi)解出問(wèn)題的答案. 對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的學(xué)習(xí)與研究，決不能憑借于死記硬背的知識(shí)原理解題，而是要以求真務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的精神對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行觀察，加強(qiáng)實(shí)踐操作，掌握數(shù)學(xué)中的圖形變化、邏輯推理等各種方法. 舉例來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)到初中數(shù)學(xué)“等腰三角形的軸對(duì)稱”時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手操作，畫出對(duì)稱軸，并通過(guò)小組討論研究等腰三角形與等邊三角形的關(guān)系，分別畫出幾條對(duì)稱軸. 通過(guò)細(xì)微的觀察，小組成員相互對(duì)比，總結(jié)出一定的規(guī)律后由學(xué)生親自動(dòng)手驗(yàn)證，將直觀的操作與推導(dǎo)出的原理進(jìn)行有效結(jié)合，使推理猜想成為研究得到的結(jié)論.

3. 將技術(shù)與數(shù)學(xué)有效融合，培養(yǎng)學(xué)生的信息應(yīng)用能力

新課標(biāo)曾明確提出，數(shù)學(xué)教學(xué)的設(shè)計(jì)要按照現(xiàn)實(shí)條件，應(yīng)用信息技術(shù)手段，并加強(qiáng)數(shù)學(xué)科目與信息技術(shù)有效融合，提升數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)效性;要深入挖掘信息技術(shù)的功能與各種作用，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)投入數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中. 舉例來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)“統(tǒng)計(jì)表、統(tǒng)計(jì)圖的選用”時(shí)，教師可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)展一些數(shù)學(xué)活動(dòng)，將統(tǒng)計(jì)圖與統(tǒng)計(jì)表的制作過(guò)程以視頻的形式直觀展現(xiàn)給學(xué)生觀看，并通過(guò)功能變化引導(dǎo)學(xué)生了解統(tǒng)計(jì)圖與統(tǒng)計(jì)表之間的轉(zhuǎn)換. 在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中合理應(yīng)用信息技術(shù)，可以幫助學(xué)生直觀感受到知識(shí)形成的具體過(guò)程，并明確知識(shí)之間存在的內(nèi)在聯(lián)系. 同時(shí)，可以加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息化教學(xué)的建設(shè)，保證教學(xué)與反饋更加精準(zhǔn)及時(shí). 教師也可以借助于信息技術(shù)手段布置作業(yè)與任務(wù)，如在網(wǎng)上批改作業(yè)，或通過(guò)微課形式化解教學(xué)難點(diǎn)，或通過(guò)視頻方式為學(xué)生解答疑問(wèn)，緩解學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān);教師也可以借助于信息技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與家長(zhǎng)及時(shí)溝通交流，使家長(zhǎng)更好地了解學(xué)生的在校情況，調(diào)整家長(zhǎng)與教師信息不對(duì)等的情況.

4. 促進(jìn)工程與數(shù)學(xué)的整合，構(gòu)建生活化教學(xué)模式

開(kāi)展數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)，絕不能局限于課本教材與理論，而應(yīng)該多開(kāi)展一些綜合性實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，提升學(xué)生的綜合運(yùn)用能力以及實(shí)際解決問(wèn)題的能力. 教師可以設(shè)計(jì)一些具有綜合性的數(shù)學(xué)題，同時(shí)組織學(xué)生成立小組進(jìn)行商討解決，提升學(xué)生的發(fā)散性思維. 事實(shí)上，一些數(shù)學(xué)題及教學(xué)內(nèi)容與我們現(xiàn)實(shí)生活中的工程問(wèn)題存在著不可分割的聯(lián)系. 舉例來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)“主視圖、左視圖、俯視圖”時(shí)，教師可以選擇一些立體圖形引導(dǎo)學(xué)生將圖形的簡(jiǎn)單視圖畫出來(lái)，或搭配一些選項(xiàng)讓學(xué)生選取出來(lái)，這種方法與工程建模極其相似——開(kāi)展工程建設(shè)時(shí)首先要確定工程各角度的視圖，然后綜合比對(duì)相關(guān)建設(shè)的比例等.

5. 有效應(yīng)用STEM教育理念，促進(jìn)多學(xué)科融合

數(shù)學(xué)學(xué)科作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，是科學(xué)、技術(shù)、工程等學(xué)科的出發(fā)點(diǎn)，這些科目也是學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的最終歸宿. 縱觀當(dāng)前我國(guó)中小學(xué)教育教學(xué)現(xiàn)狀，大多數(shù)科目對(duì)工程知識(shí)與科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用較少，所以應(yīng)加強(qiáng)工程教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神. 例如，在數(shù)學(xué)活動(dòng)課“測(cè)量?jī)傻亻g的距離”中，教師帶領(lǐng)學(xué)生在校內(nèi)或校外測(cè)量目標(biāo)兩地的距離，不僅需要數(shù)學(xué)中全等、相似的相關(guān)知識(shí)，還需要學(xué)生掌握測(cè)距儀、水平儀等工程工具的操作技術(shù). 在實(shí)踐操作中感悟多次測(cè)量減小誤差的科學(xué)求真精神，豐富學(xué)生的地理人文知識(shí)，感受數(shù)學(xué)知識(shí)在其他學(xué)科的廣泛運(yùn)用. 在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用圖紙的形式掌握數(shù)學(xué)理論知識(shí)，并按照數(shù)學(xué)教材構(gòu)建特色化的數(shù)學(xué)課程，要注重本地教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)，整合相關(guān)地區(qū)的教學(xué)資源，加強(qiáng)交流溝通，打造新型STEM數(shù)學(xué)教育理念，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.

在初中教學(xué)中對(duì)STEM教育理念的應(yīng)用，主要強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的融合發(fā)展，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、應(yīng)用能力等. 數(shù)學(xué)教師應(yīng)該創(chuàng)新教育理念，有效提高對(duì)STEM教育理念的重視程度，構(gòu)建相應(yīng)的教學(xué)情境模式，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)交流合作，并不斷探求新知識(shí)，由此更好地享受學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程，提升學(xué)生的核心素養(yǎng). 在未來(lái)，STEM教育理念將創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)新格局，使教師可以更靈活地應(yīng)用科學(xué)知識(shí)、技術(shù)知識(shí)、工程知識(shí)等，并在數(shù)學(xué)函數(shù)知識(shí)、方程知識(shí)、幾何知識(shí)等方面都有所研究，簡(jiǎn)化一些數(shù)學(xué)原理，增強(qiáng)數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.