基于STEM教育理念下的高中数学课堂互动教学模式实践探究

刘桂珍

摘 要：STEM指的是科学、技术、工程以及数学，STEM教育理念应用到高中数学的教学理念之中，采用具有吸引力的问题解决高中数学学习中存在的问题，在学科教学的过程中整合学科资源，体现学科价值。从STEM教学理念出发，探究如何在STEM理念下进行高中数学课堂互动教学。

关键词：课堂互动；STEM教育理念；高中数学

STEM教育即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）教育的统称。为了提高学生的综合能力，教师应当改变当前的课堂互动教学模式，锻炼提高学生的综合能力，利用STEM的学科理念在课堂内创建一个真实、可靠的教学环境，促进课堂互动，锻炼学生的数学学习能力。STEM教育包含四大领域的知识，科学、技术、工程、数学四者之间存在着相互补充与支撑的关系，对学生的全面发展有着至关重要的作用。

一、基于STEM教育理念的课堂互动教学实施要遵循的原则

在推广和实施STEM教学理念的时候，教师在设计教学方案的时候要注意做到“学科整合、工程情境、问题解决驱动、以学生为中心”。

1.注意学科知识与工程情境结合

STEM教育应当增强学科之间联系的调整，建立和确认一个课堂互动教学模式，给高中生更多的启发，减少学生学习知识的认知负担和识别问题的困难性。在优化高中数学课堂互动教学模式的时候，工程学科的联系主要集中在物理以及化学学科之间，使得学生运用数学知识更直观地认识物理原理，增强学生对数学基础学科的理解。

2.注意用问题驱动解决学习

在建构主义的指导下，高中数学互动教学模式设计优化要以一定的教学模式驱动，将教学理论与情境认知结合在一起，教师基于项目学习的目的进行课堂问题的设计，辅助使用课堂游戏的方式解决真实的问题情境，将学生放在课堂主体的地位上，鼓励团队合作，共同解决数学学习中遇到的问题，增强学生学习数学知识的自信心。

3.注意学科知识与学科整合

数学是科学的基础，科学为数学提供支持和应用，数学知识的学习使得学生掌握了序列和关系的结构关系，从计数、测量以及物体描述等几个方面进行逻辑推理和定量计算，通过数学知识的学习使得学生掌握了逻辑推理、定量计算以及抽象关系的研究能力，为之后学习科学、工程等知识的时候提供基本的素质和能力。

二、STEM教育模式在高中数学课堂互动教学中的应用

笔者根据STEM教育理念与数学学科教学特色初探数学课堂互动教学模型，见下图。

在高中数学互动教学的过程中，教师在设计教学模式的时候应当创设轻松的情境，利用教学设计、实施过程的方式对重要知识点进行分析和调整，在课堂上抛出问题，进行拆分和反馈，调整互动教学模式和教学规模。STEM教育要求教学互动设计具有综合性、开放性、动态性、实践性、多样性。根据以上的教学模型，可以将高中数学互动教学模式分为四个步骤执行：（1）师生互动，问题引领，根据教学内容创设教学情境；（2）新旧知识联系互动，运用STEM的四大领域的知识研究问题，收集相关问题的解决技术和数据，建立新旧知识的互动联系；（3）生生互动，小组合作，利用技术和分析数据，设计出解决问题的方案；（4）小组共同交流和沟通，分享研究结果。

结合本文的互动教学模型，在学习导数的相关知识的时候，数学教师可以从导数的概念出发，应用课堂情境进行创新，引导学生熟悉导数的基本概念、几何意义和导数的运算法则及基本公式，并设置一定的课堂情境感受导数知识的应用，在设计导数几何意义理解环节的時候，教师要重点把握导数的变化率，创新进行导数概念的讲解，例如引进建筑行业对导数的解释：“能把文字、表格、图表或者是表达式的信息转化成一种关系或者是一个函数。”从建筑行业的角度分析函数表达式以及图象表示，在课堂上为学生指明数学问题的研究方式，带着高中生感受数学知识在实际行业发展中的应用，有效激发高中生对数学知识的学习积极性，丰富高中生的课堂学习体验。

在新课程改革的教学背景下，教师应当改变传统的教学培养模式，提高学生的综合能力，借助STEM的理念，可以优化当前的课堂互动教学模式，提高学生的综合能力。本文分析了如何在高中数学课堂教学过程中渗透STEM的教学理念，在设计优化当前的互动教学内容的时候应当遵循什么原则，在问题驱动和情境驱动的过程中调动学生的积极性，培养其对数学学科的学习兴趣，为高中生之后的更深奥的数学学习和知识应用奠定良好的基础。

参考文献：

[1]杨亚平.整合性STEM教育理念下工程类高职数学教学模式的建构[D].华东师范大学，2016.

[2]马红芹.美国K-12阶段“科学、技术、工程和数学”（STEM）教育研究[D].南京师范大学，2015.

编辑 谢尾合