基于科创与STEＭ理念下初中数学综合实践课的反思与应用

黄贵梅

【摘要】基于“科创和STEM教育理念下项目式学习创新课程开发”课题中数学学科在科创和STEM教育理念中的探索主题，本文以初中数学的综合实践课为例，借助国家数字教材中主题研究模式为学生搭建交流评价平台，并大胆与PBL项目式学习融合，围绕实际的项目式问题展开探究，学生通过团队的形式完整经历解决了数据分析的过程，建构比较标准，并形成研究成果。强调培养学生团队合作能力，发展学生的统计意识和和数据分析能力，提高运用数据分析实际问题并为决策服务的能力。

【关键词】科创;STEM教育;PBL项目式学习;初中数学;综合实践;信息技术

中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》，着重部署了面向教育现代化的十大战略任务，其中第六是“提升一流人才培养与创新能力”，明确指出要“加强创新人才特别是拔尖创新人才的培养”。所有的一切都预示着，我们必须寻找新的教学理念和新的教学方式，而科创和STEM教育指将科学、技术、工程和数学等学科整合起来，利用各学科相互关联的知识解决问题，它的真谛就在于融合和创新，它的精髓在于解决实际问题，扎根实践，它是革新教学的一剂良方。

笔者通过将初中数学学科科创与STEM化，即在初中数学学科综合实践课教学中渗透科创与STEM的理念。笔者以信息技术为依托，尝试将时下较热的PBL项目式学习融合。STEM教育的精髓是解决实际问题，PBL项目式学习精髓在于学生以团队的形式完整经历解决复杂问题的过程，将二者结合，通过一系列是以解决问题为最终目标，围绕实际的项目式问题展开教学。本文以“哪个城市夏天更热”为例，阐述如何在科创与STEM教育理念下，通过项目式问题展开教学，从而培养学生的创新意识。

一、课程资源再设计

（一）教学内容的跨学科整合与创新

本节课学习安排在北师大版教材八年级上册，是以比较两个城市夏天更热作为研究内容。笔者大胆对教材进行了重新设计，通过项目式问题，课前让学生投票决定选择哪个主题进行研究，以及同一主题，选择哪两个地方进行比较。最终选定了两个研究主题主题一：哪个城市夏天更热？ 吐鲁番盆地和重庆？主题二：哪个地方冬天更冷？ 漠河和雪乡？这一改动一是让学生自主确定项目式问题并展开研究，二是给学生更多的、更开放的学习资源和空间，让他们从历史人文，风土，地理，数学等多方面，多角度去搜集相关资料。

（二）教学设计上的颠覆

传统意义上的数学综合实践课是，教师布置任务，学生完成任务并分享。本节课笔者大胆地通过项目式问题展开问题展开教学。课前让学生完成以下三个活动：

1.活动一：选题

（1）主题一：哪个城市夏天更热？

吐鲁番盆地和重庆？

（2）主题二：哪个地方冬天更冷？

漠河和雪乡？

2.活动二：提前一周布置学生

（1）选定一个研究主题。

（2）学生组成团队。

3.活动三：

（1）影响一个地方天气冷热的因素有哪些？

（2）收集你认为影响两个地方天气冷热因素的相关数据。

（3）对学生收集的数据进行汇总并做数据分析。

科创与STEM教育理念对教学实践的指导意义之一，就是强调给学生具体的、生活化的体验，激发学生学习兴趣，培养学生解決问题的能力。课前让学生投票决定选择哪个主题进行研究，以及同一主题，选择哪两个地方进行比较。学生通过课前三个活动，设计出研究思路：选择主题——组建团队——设计方案——收集材料——数据分析——制定衡量标准——得出结论——成果展示——生生评价——智造创新。整个过程，学生通过团队的形式完整经历解决了数据分析的过程，从理论到实际，增进了学生合作交流能力和团队意识，感受大数据时代魅力的同时，发展学生的统计意识和和数据分析能力，提高运用数据分析实际问题并为决策服务的能力。

（三）活动实施与管理

本次活动分为两个部分，第一部分是学生在选定主题后，笔者给定一个星期的时间，学生组建团队，设计方案，上网收集资料，并用爱剪辑、PS、万彩动画大师等软件制作视频，用PPT、Word等制作数据分析统计图，最后形成研究报告和小论文。第二部分就是学生作品分享，学生通过各种形式分享自己团队的作品，并最终建立比较标准。在经历数据分析处理、分析的全部过程，进一步发展学生的统计意识和和数据分析能力，提高运用数据分析实际问题并为决策服务的能力。学生在经历团队合作交流活动，进一步积累数学活动经验，发展团队合作能力，体会数学与生活的密切关系，感受数据分析的伟大魅力和颠覆性的作用。

二、新媒体下信息技术的创新融合

随着教育信息化2.0浪潮的到来，信息化课堂就是21世纪教育的底色。笔者在新媒体环境下以信息技术为依托，将信息技术与学科融合，信息技术与初中数学综合实践课相融合，让信息技术不再是单纯辅助教学，而是服务于教学。让信息技术从应用走向创新应用，让学生学会利用信息技术学习，培养学生适应互联网+，适应数字化时代。

（一）学生学会利用信息技术学习

1.学生自主制作微课

在作品展示课的开始，导入的是图1学生朱钧行同学制作的小微课《大数据时代》。让学生从感性认识中感受大数据时代带来的颠覆性的改变，和视觉的震撼，初步感受数据分析的作用与魅力。

2.学生利用信息技术完成数据分析和展示

学生在选定主题后，开始组建团队，设计方案，上然后网收集资料，并用爱剪辑、PS、万彩动画大师等软件制作视频（如图2），用PPT、Word等制作数据分析统计图（如图3），最后形成研究报告和小论文（如图4）。

学生以团队的形式围绕自己所选的主题展开研究，经历资料收集，数据分析，建构比较标准，并最终形成了研究成果，每个团队，派出一名代表，上台展示自己的研究成果。学生借助信息技术工具，让信息技术服务于学习，最终给同班同学带来一场视觉的盛宴！

（二）巧用数字教材应用平台进行线上互评，教师点评

每个团队在完成自己的作品后，上传到平台（如图5）。

在展示课进入图6交流评价环节后，笔者给几分钟的时间给各团队讨论，交流，进行线上互评，可以给自己小组进行自评、点赞、打分、评论，也可以给其他组的作品进行点赞、打分、评论，最后选出自己最喜欢的作品，从而开拓学生思维。然后老师也在线上点评，给每个小组进行点赞、打分、评论。

（四）整理作品，上传公众号

课后，有请班里何四通同学负责整理各团队的作品，并上传公众号，方便学生仔细研究其他团队的作品，反思总结团队作品的不足，并进行进一步的改进和完善。

三、智造创新碰撞花火

学生在这次研究活动中，不仅学会了数据处理和数据分析的能力，更提高了自主探究的能力，以及团队合作解决问题的能力。同时更深刻认识到自己所做的作用，对我们的生活方面，生产方面乃至科技方面产生的作用，在推广应用方面学生更是有自己的独到的见解，在课堂上带来不断的惊喜，如图7。

在这个活动的最后一个环节的智造创新中，设置了如下的作业题：春节档大热电影《流浪地球》讲述的是地球搬迁的故事，你知道浩瀚的宇宙中哪个星球更适合生存吗？以小组为单位，设计方案、收集数据、整理数据，并对数据进行分析，完成一份调查报告。

课后作业的布置，是对本次研究活动的一个延伸和拓展，让学生再次领略数据分析的魅力和巨大作用。

五、课程设计与反思

本节课是在科創STEM教育理念下项目式学习创新课程一节数学学科综合实践课，在科创STEM教育理念下，与PBL项目式学习相融合，以信息技术为依托，通过解决项目式问题“比较哪个地方夏天更热，哪个地方冬天更冷”，学生以团队的形式，完整经历解决了数据分析的复杂过程。学生从历史人文，风土，人情，地理，数学等多方面，多角度去搜集相关资料。在科创和STEM教育理念下结合项目式学习，围绕实际的项目式问题展开探究，学生通过团队的形式完整经历解决了数据分析的过程，建构比较标准，并形成研究成果。

随着时代的发展，科创与STEM教育在我国不断地蓬勃发展，我们学校师生也积极参与到科创与STEM的教育中来，在初中数学综合实践课中，面对生活中的实际问题，学生尝试运用在STEM化的学科中的学习工具，以及创造性思维来解决问题，对孩子们的创新思维培养有着较大的推动作用。

参考文献：

[1]陈月新.科学实践是跨学科学习的有效武器—课程教学的STEM化[J].中小学数字化教学，2019.03.

[2]吴向东.科论驱动A-STEM教育的三驾马车—深圳市龙岗区STEM教育的新探索[J].中小学数字化教学，2019.04.