什么是數(shù)學STEM課程

數(shù)學STEM課程是一門將科學、技術、工程和數(shù)學四個領域的知識和技能整合在一起的課程，旨在幫助學生通過實踐和應用來理解和掌握這些領域的知識，同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、解決問題能力和團隊合作能力。在數(shù)學STEM課程中，學生通常會參與到各種實際問題的解決過程中，這些問題可能是關于自然現(xiàn)象、工程設計、數(shù)據(jù)分析等方面的。學生需要運用數(shù)學、科學、技術和工程等多個領域的知識，通過團隊合作、實驗、建模等方式來尋找解決方案。

為什么在數(shù)學中推行STEM課程

在數(shù)學這門學科中，往往涉及許多抽象的概念和理論，如函數(shù)、幾何證明等。對于學生來說，這些內容本身就難以理解和掌握，再加上在傳統(tǒng)的數(shù)學課堂中，學生往往只是被動地接受知識，缺乏參與和互動的機會。因此，在數(shù)學課程中的學習氣氛沉悶，導致學生學習困難和興趣下降，不利于培養(yǎng)學生的主動學習能力，甚至很多學生對數(shù)學失去了學習興趣，缺乏學習動力。這不僅影響了學生的學習成績，還可能對其未來的學習和職業(yè)發(fā)展產(chǎn)生不良影響。

數(shù)學STEM課程具有趣味性和挑戰(zhàn)性，強調實踐性學習，讓學生通過動手操作和實驗來探究數(shù)學問題，從而激發(fā)學生的學習興趣和動力。由此可見，數(shù)學STEM課程可以幫助學生克服在學習數(shù)學時的困難，其意義重要且深遠。STEM課程的趣味性主要體現(xiàn)在以下幾方面。

實踐性和操作性 STEM課程通常包含大量的實驗和項目，讓學生親自動手進行操作和實踐。這種學習方式不僅可以加深學生對理論知識的理解，還可以讓他們體驗到探索和創(chuàng)造的樂趣。

探究性和創(chuàng)新性 STEM課程鼓勵學生進行探究和創(chuàng)新，讓他們在面對問題時能夠自由發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，尋找新的解決方案。這種學習方式可以激發(fā)學生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

跨學科性 STEM課程涉及科學、技術、工程和數(shù)學等多個領域的知識和技能，可以讓學生在學習過程中體驗到不同學科之間的交叉和融合。這種跨學科的學習方式可以讓學生看到知識之間的聯(lián)系和共通點，加深對知識的理解和應用。

團隊合作和互動性 STEM課程通常采用小組合作的學習方式，讓學生在一起協(xié)作完成任務和項目。這種學習方式可以培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力，讓他們學會與他人合作和分享。同時，學生之間的互動和交流也可以促進彼此之間的學習和進步。

如何設計和開展數(shù)學STEM課程

設計和開展數(shù)學STEM課程需要遵循一些關鍵原則，確保課程內容既有趣味性又能有效地傳授數(shù)學知識，以下是幾點建議。

明確課程目標 任何課程的設計都需要明確課程目標，數(shù)學STEM課程也不例外。這些目標不僅要包括學生對數(shù)學基本概念和方法的掌握，而且要注重數(shù)學在STEM領域中的應用能力的培養(yǎng)，確保課程的整體目標和學生的需求相符合。

選擇合適的主題 主題的選擇直接決定了該課程對學生的吸引力。主題不僅要符合STEM課程的特點與要求，更要能夠引起學生的興趣并涵蓋重要的數(shù)學概念。如果像普通課程中選擇函數(shù)、幾何等內容作為STEM課程的主題，學生很難提起對該課程的興趣，但如果選擇機器人制作、數(shù)據(jù)分析、建筑設計等主題，不僅有趣，而且能夠幫助學生理解數(shù)學在實際應用中的作用。

整合跨學科知識 將數(shù)學與其他學科（如科學、技術、工程）的知識整合在一起，這有助于學生理解數(shù)學與其他學科之間的聯(lián)系，并認識到數(shù)學在解決實際問題中的應用價值。例如，在科學實驗中運用數(shù)學進行計算和分析，或者在工程設計中運用數(shù)學進行優(yōu)化。

采用多種教學方法 運用多種教學方法，如探究式學習、項目驅動學習和合作學習等。這些方法可以激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的參與度，并幫助他們更好地理解和應用數(shù)學知識。

利用現(xiàn)代技術 在設計和開展數(shù)學STEM課程時，可以引入現(xiàn)代技術，如虛擬實驗、模擬組裝、數(shù)字建模、3D打印等。這些技術可以幫助學生更好地理解和掌握數(shù)學知識，了解技術前沿發(fā)展，同時也提高了他們的實踐能力。

設計評估方式 設計合適的評估方式，以了解學生的學習情況和成果。評估方式可以包括考試、作業(yè)、項目和展示等。確保評估方式與目標相一致，并能夠全面地了解學生的學習成果。

鼓勵學生參與 在數(shù)學STEM課程的各個環(huán)節(jié)中，都應該鼓勵學生積極參與實踐和討論。通過實踐，學生可以更好地理解和應用數(shù)學知識，同時提高他們的實踐能力和創(chuàng)新思維。在討論中，應引導學生思考并及時給予反饋，鼓勵他們獨立思考和解決問題。

作者單位|山東省諸城市教育科學研究院