安徽省宿州市靈璧縣第一中學(xué) 馬 沖 程 蕾

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)中若可以獲得成熟理念的指導(dǎo)，不僅有助于數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升，也能為教師的專業(yè)成長(zhǎng)帶來(lái)一定的促進(jìn)作用。因此，在STEAM教育理念的科學(xué)指導(dǎo)下，數(shù)學(xué)教師在日常教學(xué)中，除了要對(duì)學(xué)科教學(xué)要求作出充分考慮，對(duì)學(xué)生科學(xué)、工程、藝術(shù)等其他素養(yǎng)的培養(yǎng)也要給予足夠重視，對(duì)不同學(xué)科理論知識(shí)的跨領(lǐng)域融合作出深入探究，為學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力提升提供支持。

一、傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）教學(xué)存在極端性

在素質(zhì)教育背景下，隨著新課標(biāo)的不斷發(fā)展，教學(xué)極端性問(wèn)題也逐漸凸顯出來(lái)。其中一個(gè)極端是部分教師采用的仍舊是傳統(tǒng)教學(xué)方式，在日常教學(xué)過(guò)程中占據(jù)著主導(dǎo)位置，學(xué)生只能被動(dòng)地跟隨教師進(jìn)行學(xué)習(xí)，在教師的引導(dǎo)下緊跟教師的思維進(jìn)行理解，缺少自己獨(dú)立思考的時(shí)間和空間，學(xué)生無(wú)法有效開(kāi)拓思維，缺少課堂參與感，不僅影響課堂教學(xué)效率，同時(shí)也會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。另一個(gè)極端是，部分教師放手讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)當(dāng)中來(lái)，注重以學(xué)生為主，但是程度把握得不夠，完全讓學(xué)生自己進(jìn)行交流和討論，教師缺少引導(dǎo)和總結(jié)，雖然課堂氛圍看似很好，但是最終的效率并不是十分理想。尤其是對(duì)一些學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，更是完全沒(méi)有效果。在這種開(kāi)放式教學(xué)活動(dòng)中，一旦教師缺少正確的引導(dǎo)就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，不僅會(huì)擾亂學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，還會(huì)適得其反，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)效率。

（二）教學(xué)方法單一

在高考大環(huán)境下，很多高中數(shù)學(xué)教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中采用的仍舊是傳統(tǒng)的教學(xué)方法，不敢將課堂教學(xué)時(shí)間交給學(xué)生，認(rèn)為課堂教學(xué)時(shí)間少，學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)較重，應(yīng)該抓緊時(shí)間為學(xué)生傳授知識(shí)，通過(guò)題海戰(zhàn)術(shù)幫助學(xué)生鞏固知識(shí)。但這種方法不僅浪費(fèi)時(shí)間，同時(shí)也會(huì)造成學(xué)生無(wú)法提升自己的學(xué)習(xí)能力，不僅無(wú)法厘清解題思路，甚至還會(huì)影響學(xué)習(xí)效率。教師沒(méi)有開(kāi)展因材施教，限制了學(xué)生的思維發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生疲憊的現(xiàn)象，抓不住學(xué)習(xí)重點(diǎn)，嚴(yán)重影響最終的學(xué)習(xí)效率。

總而言之，在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教師在選擇教學(xué)方法、開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中仍舊存在很多問(wèn)題，需要教師進(jìn)行改正。高中階段是學(xué)生成長(zhǎng)和發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，也是學(xué)生人生當(dāng)中的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，數(shù)學(xué)學(xué)科是高中階段十分重要的學(xué)科，對(duì)學(xué)生的能力也有著較高的要求。因此，高中數(shù)學(xué)教師要注重改善教學(xué)過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，開(kāi)展更加具有針對(duì)性的探究，融入STEAM教育理念開(kāi)展教學(xué)，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，促進(jìn)學(xué)生的成長(zhǎng)和發(fā)展。

二、STEAM 教育理念融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)的必要性

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

STEAM教育理念主張開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)，能有效打破傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)的枯燥和乏味的局面；幫助學(xué)生更好地理解高中數(shù)學(xué)知識(shí)中蘊(yùn)含的概念，更好地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題；充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。高中數(shù)學(xué)教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中融入STEAM教育理念，就能通過(guò)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境以及項(xiàng)目教學(xué)的方式，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的來(lái)源和應(yīng)用進(jìn)行有效理解，有效提高高中數(shù)學(xué)學(xué)科的吸引力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。在STEAM教育理念的指導(dǎo)下，數(shù)學(xué)學(xué)科可以與其他學(xué)科之間進(jìn)行相互交融，相互聯(lián)結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

在新課改背景下，高中數(shù)學(xué)教師需要在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，讓學(xué)生具備綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生成為創(chuàng)新型發(fā)展人才。在STEAM教育理念中，通過(guò)融合多門(mén)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在日常學(xué)習(xí)和生活中靈活運(yùn)用知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生成為綜合性人才。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

高中數(shù)學(xué)蘊(yùn)含了多門(mén)學(xué)科的知識(shí)和內(nèi)容，通過(guò)融入STEAM教育理念，可以幫助學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行正確的理解和運(yùn)用，增強(qiáng)知識(shí)之間的連接。將學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性充分發(fā)揮出來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生按照自己的思路進(jìn)行創(chuàng)新思考，解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、STEAM 教育理念開(kāi)展高中數(shù)學(xué)教學(xué)的策略

（一）融合信息技術(shù)培養(yǎng)思維品質(zhì)

基于STEAM教育理念分析來(lái)看，高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，融合信息技術(shù)有著明顯的積極意義。因?yàn)楦咧袛?shù)學(xué)涉及的知識(shí)內(nèi)容較為抽象，在獲得信息技術(shù)的有力支持后，既可以降低課堂學(xué)習(xí)難度，也能引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題作出更深層次的研究分析，以此來(lái)為學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力發(fā)展帶來(lái)積極影響。

例如，在講解空間幾何體的直觀圖與三視圖時(shí)，本部分教學(xué)內(nèi)容包含的知識(shí)重點(diǎn)在于斜二測(cè)畫(huà)法。為了讓學(xué)生更好地掌握這一方法，教師便可以提前為學(xué)生制作或準(zhǔn)備一個(gè)圓柱體的幾何模型，在直觀的視覺(jué)沖擊下，引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)來(lái)思考如何畫(huà)出物體的直觀圖。先讓大家討論一下，然后可以利用信息化工具為學(xué)生介紹斜二測(cè)畫(huà)法的應(yīng)用流程與要點(diǎn)，并以虛擬化模擬的方式直觀體現(xiàn)利用這一方式繪制幾何模型直觀圖與三視圖的具體過(guò)程。在學(xué)生對(duì)此形成正確理解后，教師可引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行嘗試，這樣不僅有助于活躍課堂教學(xué)氛圍，最終取得的教學(xué)效果也更加理想。

在STEAM教育理念指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的有機(jī)融合，既可以引導(dǎo)大家更深層次地理解掌握所學(xué)知識(shí)，也能借助創(chuàng)新性教學(xué)模式來(lái)更好地發(fā)展高階思維，使學(xué)生在探究中積累更多經(jīng)驗(yàn)方法，懂得整合多學(xué)科知識(shí)來(lái)尋找更適合的問(wèn)題解決方案，發(fā)展高中生的探究思維。

（二）注重學(xué)科整合構(gòu)建高效課堂

首先，可以通過(guò)與物理學(xué)科融合來(lái)更好地分析數(shù)量關(guān)系。對(duì)STEAM教育理念來(lái)講，突破教學(xué)界限，加強(qiáng)學(xué)科融合至關(guān)重要。在教育工作中，教師可通過(guò)加強(qiáng)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間融合的方式，切實(shí)提高學(xué)生的綜合能力并培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。因此在開(kāi)展教育活動(dòng)時(shí)，教師可以基于STEAM教學(xué)理念，巧妙聯(lián)系數(shù)學(xué)與其他學(xué)科，打造更加完美的教學(xué)框架。同時(shí)教師可以將其他學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容有計(jì)劃、有意識(shí)地融入數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，不斷壯大教育合力，提升教育質(zhì)量。

例如，在講解平面向量的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，客觀分析來(lái)看，該知識(shí)點(diǎn)與物理學(xué)科之間具有較為緊密的聯(lián)系。例如物理學(xué)領(lǐng)域會(huì)體現(xiàn)出矢量，而矢量是向量的另一概念界定。在某種程度上，兩者相同。所以教師可以將物理學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行整合，以幫助學(xué)生更好地理解向量的內(nèi)涵，構(gòu)建更加完美的學(xué)習(xí)框架。在數(shù)學(xué)課中，為了進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)向量的認(rèn)識(shí)并構(gòu)建完美的學(xué)習(xí)體系，教師可以布置一些與物理學(xué)科相關(guān)的向量問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生基于矢量公式，嘗試性推導(dǎo)向量的運(yùn)算公式。必要時(shí)，教師可以引入思維導(dǎo)圖工具，引導(dǎo)學(xué)生基于概念、相同點(diǎn)、不同點(diǎn)對(duì)比矢量與向量，有效緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，輔助其順利完成知識(shí)體系建構(gòu)。在實(shí)際授課中，教師可以將物理、數(shù)學(xué)這兩個(gè)學(xué)科有機(jī)整合在一起，合理打破學(xué)科邊界，鼓勵(lì)大家以數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)分析解決物理問(wèn)題，以物理現(xiàn)象來(lái)完成對(duì)數(shù)學(xué)方法的推導(dǎo)，為跨學(xué)科綜合發(fā)展的實(shí)現(xiàn)提供有力支持。

其次，可以通過(guò)與化學(xué)學(xué)科融合來(lái)更好地理解排列組合。化學(xué)、數(shù)學(xué)兩個(gè)學(xué)科之間有很多知識(shí)內(nèi)容都存在密切聯(lián)系。例如，化學(xué)方程式配平和計(jì)算，并且在引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算物質(zhì)的量濃度等化學(xué)參數(shù)時(shí)，也會(huì)運(yùn)用到大量數(shù)學(xué)知識(shí)。所以在教學(xué)過(guò)程中，教師可加強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)科與化學(xué)學(xué)科之間的融合，通過(guò)跨學(xué)科教育的方式提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，深化學(xué)生的知識(shí)理解力，使之更好地把握知識(shí)的形成過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)。例如，在化學(xué)方程式配平教學(xué)過(guò)程中，教師會(huì)引導(dǎo)學(xué)生掌握歸一法，而這一方法在某種程度上便是基于數(shù)學(xué)原理而來(lái)的。簡(jiǎn)單分析來(lái)看，指的是在配平過(guò)程中，學(xué)生需要找到方程式中的關(guān)鍵式，并通過(guò)假設(shè)的方法將前計(jì)量式轉(zhuǎn)化為1，而后采取數(shù)學(xué)運(yùn)算的方式，對(duì)化學(xué)計(jì)量數(shù)進(jìn)行調(diào)整。配平數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以引入這一案例，引導(dǎo)學(xué)生立足于化學(xué)視角掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，切實(shí)提高學(xué)生的運(yùn)算能力與學(xué)科素養(yǎng)，也有助于提升學(xué)生的綜合數(shù)理品質(zhì)。除此之外，教學(xué)過(guò)程中，教師不僅要加強(qiáng)數(shù)學(xué)與化學(xué)的顯性知識(shí)融合，也要注重加強(qiáng)兩門(mén)學(xué)科的隱性知識(shí)融合，在教學(xué)中，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的思維方式與思想方法，進(jìn)一步提高教學(xué)綜合質(zhì)量。

（三）開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)激發(fā)創(chuàng)新潛能

一是教師要構(gòu)建明確的教學(xué)主題，確保教學(xué)主題與教學(xué)難點(diǎn)之間有較為緊密的聯(lián)系。為了進(jìn)一步體現(xiàn)STEAM教育理念的作用，實(shí)際授課中，教師可以圍繞重難點(diǎn)知識(shí)來(lái)明確課堂教學(xué)主題，為大家創(chuàng)造合作討論、實(shí)踐的機(jī)會(huì)，在主題探究中積極嘗試引用多學(xué)科知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)以致用能力的培養(yǎng)。

以“幾何體的表面展開(kāi)圖”為例，對(duì)缺少空間想象力的學(xué)生，掌握這一知識(shí)點(diǎn)還是存在一定難度的，所以教學(xué)過(guò)程中，教師可以引入實(shí)踐化的教學(xué)活動(dòng)。比如，教師可以以包粽子為背景并為學(xué)生準(zhǔn)備一些繩子，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)用繩子捆扎幾何體的方式，使之了解立體圖形與平面圖形之間的關(guān)系，也可使之更好地理解最短路徑的問(wèn)題內(nèi)涵。在實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)組織中，應(yīng)將重難點(diǎn)的突破、理解視為核心，基于這一目標(biāo)來(lái)進(jìn)行科學(xué)、工程、技術(shù)與藝術(shù)等其他學(xué)科知識(shí)的穿插、設(shè)計(jì)，豐富實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)，為學(xué)生多方面能力發(fā)展帶來(lái)一定的促進(jìn)作用。

二是分析詳細(xì)數(shù)據(jù)不斷深化認(rèn)知。數(shù)學(xué)歸根結(jié)底是一門(mén)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的存在形式、數(shù)量關(guān)系作出深入研究的學(xué)科。教師在設(shè)計(jì)組織實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)始終將創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以及科學(xué)素養(yǎng)的提升視為重要目標(biāo)，要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)加以深度分析以及研究，以進(jìn)一步深化學(xué)生的數(shù)學(xué)思維?？陀^分析來(lái)看，數(shù)學(xué)與學(xué)生的生活之間具有較為緊密的聯(lián)系，是在實(shí)際生活基礎(chǔ)上的進(jìn)一步延伸。在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師要加強(qiáng)數(shù)學(xué)與生活之間的融合，強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，教師也可引入一些生活中的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生基于自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行分析，通過(guò)這一方法既可以發(fā)散學(xué)生的思維，也可使之掌握數(shù)學(xué)思想，切實(shí)提高自身的能力及素養(yǎng)。例如，在講解指數(shù)函數(shù)時(shí)，教師便可以引入與儲(chǔ)蓄相關(guān)的生活化案例，并為學(xué)生提供一些相應(yīng)的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生利用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行分析。必要時(shí)還可組織學(xué)生抽離其中的指數(shù)函數(shù)模型，促使學(xué)生透徹理解相應(yīng)的模型內(nèi)涵，提高自身的模型構(gòu)建能力，實(shí)現(xiàn)高效解題。

三是注重認(rèn)知時(shí)空的拓展，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。對(duì)STEAM這一教育理念來(lái)講，除了對(duì)跨學(xué)科教學(xué)的重視之外，對(duì)學(xué)生探究學(xué)習(xí)、協(xié)同發(fā)展方面的考慮也不能忽視?；顒?dòng)開(kāi)展過(guò)程中，教師應(yīng)貫徹以人為本的教學(xué)思想，要提高學(xué)生的課堂參與感，給予學(xué)生充足的自主探究時(shí)間；或者可以引入小組合作模式，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)與其他學(xué)生之間的交流合作，增強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)參與感，豐富學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。還是以包粽子這一方式來(lái)對(duì)幾何體表面展開(kāi)圖進(jìn)行理解的教學(xué)為例，在課堂教學(xué)中，教師若組織大家直接開(kāi)展包粽子這一活動(dòng)，極易導(dǎo)致學(xué)生將重點(diǎn)都放在了其他方面，難以做到對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的全身心投入，所以，要想各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)保質(zhì)保量地開(kāi)展，就需要教師結(jié)合具體情況來(lái)設(shè)計(jì)更合理的方案開(kāi)展模擬教學(xué)。為大家提供足夠的時(shí)間和空間。完成學(xué)習(xí)活動(dòng)后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，分析成功或失敗的原因，并不斷完善設(shè)計(jì)方案，最后引申出其中的抽象數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步幫助學(xué)生鞏固所得，提升教育效果。由此可見(jiàn)，將STEAM教育理念有效融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)當(dāng)中有較高的價(jià)值，在豐富學(xué)生體驗(yàn)、提升其學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也能鍛煉學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，促使其發(fā)散思維，并提升學(xué)生的核心素養(yǎng)?？傊?，在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，不論是為了順利落實(shí)各階段教育培養(yǎng)目標(biāo)，還是為學(xué)生綜合素質(zhì)的進(jìn)一步提升，都不能忽視STEAM教育理念在實(shí)踐活動(dòng)中的有效融入，并以此對(duì)活動(dòng)內(nèi)容與方式作出進(jìn)一步優(yōu)化。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在STEAM教育理念下進(jìn)行高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)的組織設(shè)計(jì)，不僅要求教師要及時(shí)轉(zhuǎn)變角色，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的諸多局限，還要為學(xué)生盡可能多地創(chuàng)造獨(dú)立思考、合作探究的機(jī)會(huì)，讓大家獲得更多發(fā)掘各方面潛能的機(jī)會(huì)。同時(shí)，還要讓大家在數(shù)學(xué)課堂上對(duì)數(shù)學(xué)和其他學(xué)科之間存在的聯(lián)系有正確認(rèn)知，有效拓展視野，完善學(xué)習(xí)框架，顯著增強(qiáng)授課效果。