中圖分類號(hào):G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-8918(2025)24-0051-04
在傳統(tǒng)的分科教育中,學(xué)科之間被進(jìn)行了條塊分割,這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的教學(xué)無(wú)法滿足新課標(biāo)背景下對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)培育的要求,因此尋求適合跨學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)方法已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。作為一種跨學(xué)科教學(xué)方式,STEM教育是科學(xué)(Sci-ence)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)四門學(xué)科的融合,強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)和實(shí)踐的結(jié)合,旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問(wèn)題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入STEM理念,可以打破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的局限性,將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)置于廣闊的視野下,有助于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。由此可以看出,基于STEM教育理念的跨學(xué)科教學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)提供了全新的機(jī)遇。在當(dāng)前我國(guó)教育改革不斷深入的背景下,基于課程改革的學(xué)生評(píng)價(jià),開(kāi)展跨學(xué)科導(dǎo)向下的測(cè)評(píng),可以為數(shù)學(xué)教學(xué)改革策略的制訂提供有力支撐。具體來(lái)看,以學(xué)生為中心的跨學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)為導(dǎo)向,針對(duì)學(xué)生跨學(xué)科解決問(wèn)題能力進(jìn)行評(píng)測(cè),可以反映數(shù)學(xué)教學(xué)改革的實(shí)施效果。除此之外,相較于單一的學(xué)科質(zhì)量評(píng)價(jià)策略,采用跨學(xué)科多元化的評(píng)價(jià)方式,可以更好地推動(dòng)數(shù)學(xué)課程改革落地實(shí)施。
一、研究設(shè)計(jì)
(一)研究?jī)?nèi)容
在新課標(biāo)落地實(shí)施的背景下,跨學(xué)科教學(xué)已經(jīng)成為我國(guó)教育改革的一個(gè)主要方向,而跨學(xué)科教學(xué)結(jié)果的反饋則主要依賴于評(píng)價(jià),也只有定期開(kāi)展跨學(xué)科質(zhì)量評(píng)測(cè)才能夠確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),保證跨學(xué)科教學(xué)質(zhì)量。但從整體上來(lái)看,當(dāng)前針對(duì)跨學(xué)科的評(píng)價(jià)主要集中在跨學(xué)科素養(yǎng)理論方面。在實(shí)踐研究層面,雖然部分學(xué)校開(kāi)展了針對(duì)數(shù)學(xué)跨學(xué)科的課程改革,但始終缺乏跨學(xué)科教學(xué)的科學(xué)評(píng)價(jià)工具。基于以上不足,文章針對(duì)STEM教育理念下的小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科體驗(yàn)式質(zhì)量評(píng)測(cè)進(jìn)行了研究,給出了一套完整的質(zhì)量評(píng)測(cè)體系。
(二)研究方法
1.文獻(xiàn)研究法
通過(guò)查閱和分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于STEM教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)教育相關(guān)的文獻(xiàn)資料,把握STEM教育理念在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀,以及未來(lái)發(fā)展的可能方向,為后續(xù)研究提供了方法和思路上的借鑒。
2.案例研究法
采用案例研究法針對(duì)STEM教育理念下的小學(xué)數(shù)學(xué)體驗(yàn)式教學(xué)評(píng)測(cè)進(jìn)行剖析,分析其存在的不足之處,針對(duì)存在的問(wèn)題總結(jié)其原因,為完善評(píng)測(cè)策略提供幫助。
3.訪談法
訪談法主要應(yīng)用于評(píng)價(jià)工具設(shè)計(jì),針對(duì)評(píng)價(jià)工具指標(biāo)的具體表述,采用訪談法對(duì)評(píng)價(jià)量表進(jìn)行修訂。
二、STEM教育理念下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
(一)教師隊(duì)伍
目前,我國(guó)小學(xué)數(shù)學(xué)教師隊(duì)伍的整體素質(zhì)較高,他們普遍具備良好的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力,為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而,在STEM教育理念應(yīng)用方面,部分教師仍存在一定的不足。對(duì)STEM教育理念的核心價(jià)值和實(shí)施策略缺乏深入的理解,導(dǎo)致在實(shí)際教學(xué)中難以有效地融入這一理念。具體表現(xiàn)為,這些教師在跨學(xué)科整合的能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上有所欠缺,難以將STEM教育理念與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)緊密結(jié)合,從而影響了教學(xué)效果的提升。因此,加強(qiáng)教師隊(duì)伍對(duì)STEM教育理念的學(xué)習(xí)和培訓(xùn),提升他們的跨學(xué)科整合能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),是當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教育改革的重要任務(wù)之一。
(二)教學(xué)資源
隨著教育信息化的不斷推進(jìn),小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)資源日益豐富,為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了更多的選擇和便利。然而,在STEM教育理念下,跨學(xué)科整合的教學(xué)資源相對(duì)較少,難以滿足實(shí)際教學(xué)的需求。這主要體現(xiàn)在,現(xiàn)有的教學(xué)資源大多側(cè)重于單一學(xué)科的知識(shí)點(diǎn),而缺乏將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科進(jìn)行有效整合的資源。此外,部分學(xué)校由于資金或條件限制,缺乏必要的教學(xué)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)器材,這也限制了STEM教育理念的實(shí)施。因此,開(kāi)發(fā)更多跨學(xué)科整合的教學(xué)資源,并加大對(duì)學(xué)校教學(xué)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)器材的投人,是推進(jìn)STEM教育理念在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中應(yīng)用的關(guān)鍵。
(三)教學(xué)方法
傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法往往注重知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練,而忽視了學(xué)生的主體地位和實(shí)際需求。在STEM教育理念下,這種單一的教學(xué)方法已經(jīng)難以適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué)要求。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力,教師需要采用更加靈活多樣的教學(xué)方法。例如,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等教學(xué)方法,能夠讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,從而培養(yǎng)他們的跨學(xué)科整合能力和創(chuàng)新能力。因此,轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,注重學(xué)生的主體地位和實(shí)踐能力的培養(yǎng),是實(shí)施STEM教育理念的重要一環(huán)。
(四)評(píng)價(jià)體系
傳統(tǒng)模式下的小學(xué)數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)主要通過(guò)對(duì)學(xué)生考試成績(jī)進(jìn)行排名,這種單一的評(píng)價(jià)方式只能反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度,卻無(wú)法對(duì)學(xué)生的綜合素養(yǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。STEM教育理念要求對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面培養(yǎng),不僅要學(xué)好知識(shí)內(nèi)容,同時(shí)也應(yīng)具備創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等,因此只有構(gòu)建起全面的評(píng)價(jià)體系,才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生的全面評(píng)價(jià)。
三、STEM教育理念下小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科體驗(yàn)式質(zhì)量測(cè)評(píng)設(shè)計(jì)策略
(一)設(shè)計(jì)原則
1.以學(xué)生為中心
跨學(xué)科體驗(yàn)式學(xué)習(xí)應(yīng)做到以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生的需求和興趣,了解他們真正關(guān)心的話題,并據(jù)此設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。除此之外,跨學(xué)科體驗(yàn)式學(xué)習(xí)還注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)思考、積極探索,而不是被動(dòng)地接受知識(shí)。這樣的學(xué)習(xí)方式不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考能力。
2.注重跨學(xué)科知識(shí)整合
跨學(xué)科體驗(yàn)式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)科間的融合和跨學(xué)科整合,這就需要教師在進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)不能僅僅局限于數(shù)學(xué)這一單一學(xué)科,而是要找到數(shù)學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科之間的融合點(diǎn),將其他學(xué)科知識(shí)融人數(shù)學(xué)學(xué)科中,設(shè)計(jì)出綜合性的學(xué)習(xí)任務(wù),從而有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和跨學(xué)科思維能力。
3.強(qiáng)調(diào)實(shí)踐應(yīng)用
理論知識(shí)固然重要,但如果沒(méi)有實(shí)踐操作的支撐,學(xué)生就很難將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力??鐚W(xué)科體驗(yàn)式學(xué)習(xí)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作和問(wèn)題解決能力。因此,在進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科體驗(yàn)式教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。
(二)測(cè)評(píng)指標(biāo)
1.跨學(xué)科整合能力
評(píng)價(jià)學(xué)生在跨學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中,能否有效地識(shí)別、連接并綜合運(yùn)用來(lái)自不同學(xué)科的知識(shí)與技能,從而形成綜合性的理解和創(chuàng)新能力,解決復(fù)雜問(wèn)題。這要求學(xué)生不僅掌握各學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),還要具備將這些知識(shí)融會(huì)貫通的能力,以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的需求。
2.創(chuàng)新能力
評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中,能否獨(dú)立思考、勇于探索未知領(lǐng)域,以及提出具有新穎性和實(shí)用性的想法與解決方案。特別是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,考查學(xué)生能否創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)概念、原理和方法,解決實(shí)際生活中遇到的問(wèn)題,展現(xiàn)出獨(dú)特的思維方式和解決問(wèn)題的能力。
3.實(shí)踐能力
實(shí)踐能力主要反映學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)動(dòng)手解決問(wèn)題的能力,主要包含開(kāi)展社會(huì)調(diào)研、參與實(shí)踐項(xiàng)目過(guò)程中是否可以靈活運(yùn)用自己所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決遇到的問(wèn)題。
4.自主學(xué)習(xí)能力
主要針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的積極性進(jìn)行評(píng)價(jià),是否具備較強(qiáng)的自我學(xué)習(xí)意識(shí),可以識(shí)別學(xué)習(xí)需求。同時(shí),考查學(xué)生能否有效利用各種學(xué)習(xí)資源,如圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)課程、專家講座等,以及是否愿意主動(dòng)尋求教師、同伴或?qū)I(yè)人士的支持與幫助,形成持續(xù)學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力,為終身學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
5.溝通協(xié)作能力
評(píng)價(jià)學(xué)生在跨學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中,除了關(guān)注其能否有效地識(shí)別、連接并綜合運(yùn)用來(lái)自不同學(xué)科的知識(shí)與技能,溝通協(xié)作能力同樣是一個(gè)不可忽視的方面。這一能力要求學(xué)生能夠與他人建立良好的溝通渠道,理解并尊重不同的觀點(diǎn)和意見(jiàn),通過(guò)有效的交流和合作,共同解決問(wèn)題。
(三)提取評(píng)價(jià)要素
采用訪談法結(jié)合對(duì)教師的訪談?dòng)涗泚?lái)對(duì)訪談內(nèi)容進(jìn)行分析,提取出評(píng)估要素關(guān)鍵點(diǎn),對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行豐富和補(bǔ)充。針對(duì)某校15名數(shù)學(xué)教師進(jìn)行了訪談,結(jié)合訪談結(jié)果確定了五種評(píng)價(jià)指標(biāo)所包含的要素。
1.跨學(xué)科整合能力
知識(shí)融合:是否可以將數(shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科的知識(shí)有效融合,形成綜合性的理解和應(yīng)用;方法遷移:是否可以將其他學(xué)科的研究方法或思維模式遷移到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,以新的視角解決問(wèn)題。
2.創(chuàng)新能力
思維新穎:在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中是否可以提出創(chuàng)新性的方法,跳出傳統(tǒng)思維模式;創(chuàng)造性應(yīng)用:是否可以將所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決生活實(shí)際問(wèn)題中。
3.實(shí)踐能力
動(dòng)手操作:是否具備將所學(xué)知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為解決問(wèn)題的實(shí)踐能力;結(jié)果反饋:是否可以根據(jù)實(shí)踐操作結(jié)果進(jìn)行總結(jié),并不斷優(yōu)化實(shí)踐方式。
4.自主學(xué)習(xí)能力
學(xué)習(xí)方法:是否具備科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,采用有效的學(xué)習(xí)策略來(lái)提高學(xué)習(xí)效率;自我調(diào)整:在進(jìn)行自主學(xué)習(xí)過(guò)程中能否進(jìn)行自我監(jiān)控,通過(guò)調(diào)整學(xué)習(xí)策略來(lái)確保學(xué)習(xí)質(zhì)量。
5.溝通協(xié)作能力
能否清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)自己的觀點(diǎn)和想法,與他人進(jìn)行有效溝通。基于此,構(gòu)建起的小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科體驗(yàn)式教學(xué)質(zhì)量評(píng)測(cè)體系,如表1所示。
(三)權(quán)重分配
文章基于評(píng)測(cè)體系采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重。建立起層次結(jié)構(gòu)模型,將相關(guān)的各項(xiàng)要素劃分為多個(gè)層級(jí)。指標(biāo)重要性比對(duì)原則如表2所示。
在進(jìn)行評(píng)估的過(guò)程中,應(yīng)合理、客觀地決定各個(gè)層面的影響因子。文章運(yùn)用相容矩陣法來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題,利用二對(duì)間的對(duì)比代替將各要素進(jìn)行對(duì)比,并將其重要性的對(duì)比結(jié)果進(jìn)行定量,從而形成一個(gè)判定矩陣。邀請(qǐng)10名專家建立了一個(gè)基于該方法的指數(shù)系統(tǒng),檢驗(yàn)該指數(shù)的分層分析的合理性基礎(chǔ)上,使用了該方法的軟件來(lái)產(chǎn)生評(píng)判矩陣,并將其最后的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行了分析,得出一級(jí)指標(biāo)權(quán)重分別為0.25、0.22、0.18、0.22、0.13。
結(jié)合專家組的排序情況,首先對(duì)二級(jí)指標(biāo)排序結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表3所示。
采用專家排序法對(duì)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行計(jì)算的公式為:
式中 Δ,Ξ,j 為指標(biāo)序號(hào), Aj 則表示第 j 個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。 n 為一級(jí)指標(biāo)總數(shù), m 為專家人數(shù)。 Rj 為 ?m 個(gè)專家對(duì)第 j 個(gè)指標(biāo)排序的總和。依據(jù)上述公式來(lái)對(duì)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果如表4所示。
在構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系后,通過(guò)層次分析法確定了一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重,運(yùn)用專家排序法確定了二級(jí)權(quán)重,最終得到的基于STEM教育理念的小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科體驗(yàn)式教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)體系如表5所示。
四、結(jié)論
綜上所述,跨學(xué)科體驗(yàn)式學(xué)習(xí)能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心,提高他們的跨學(xué)科整合能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。文章基于STEM教育理念對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科體驗(yàn)式教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)進(jìn)行了研究,給出了體驗(yàn)式教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)體系。為了更好地實(shí)施跨學(xué)科體驗(yàn)式教學(xué),教師需要設(shè)計(jì)合適的課程和活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入研究和合作,從而為培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。
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