基于STEAM教育理念的小学数学综合与实践活动

梁樱珠

一、STEAM教育与小学数学“综合与实践”

STEAM是一种重实践的超学科教育概念，是集科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）多学科融合的综合教育，它有别于传统的单一学科，内含的元素更加多元化，注重实践操作与多学科知识的应用。美国为提高未来人才的科技创新能力及未来社会必备技能，开创了STEAM教育，在发展的三十年里，取得了良好的效果，输送了大批创新人才。2017年中国教育科学院起草了《中国STEM教育白皮书》，针对我国具体情况提出了中国STEM教育2029创新行动计划，目前国家已明确把STEM教育纳入国家战略发展政策，展开了STEM教育研究的初级阶段，致力于培养学生的5C能力。但在研究中，我们发现了以下问题：

（一）STEAM教育研究领域窄化的问题

现阶段的STEAM教育多体现在创客教育、社团活动中，在学科教学上，信息学科与科学学科的嘗试多一些，数学学科较少尝试;而现有的少量数学学科的STEAM教育仅仅停留在某个知识点的拓展，并非注重“实践与应用”。另外，现有的STEAM教育课程设计中，数学作为基础学科，往往只起到辅助的作用，较少专门以数学为主的STEAM课程。

（二）小学数学“综合与实践”领域的缺失

小学数学“综合与实践”占整本书的比重较小，只占2-3 个课时，使得数学教师不重视，往往是忽略不讲，或者按照常规课来上，忽略了“实践”的目标，这种做法非常打击学生想“一探究竟”的求知欲;另外，教学资源只局限在数学课本和教师教学参考书中，没有多余的相关资料，教师也没有开发较多的教学资源，使这个模块的扩展性不够强。虽然我们知道“综合与实践”教学要与生活相联系，但没有考虑数学作为基础学科在其他综合性学科和新兴产业方面的应用，使得原本的应有的数学实践活动，缺乏了一个很好的落脚点，学生自主探究时间较少。

鉴于以上思考，我们希望以STEAM教育理念为指导，以数学应用为主线，通过多学科的融合，设计富有数学味和实践性的数学综合与实践STEAM活动。

二、设计富含数学味的STEAM活动框架

（一）教材分析

《营养午餐》是人教版小学数学四年级下册“综合与实践”的内容。教材从学生熟悉的学校饭堂情景引入话题，目的是让学生联系生活实际，在实践中综合应用数学知识解决问题。小学数学“综合与实践”承载着学生应有的数学实践，如何赋予学生更多的自主探究机会，是我们一直努力的方向。

本教材贴近生活，学生很容易联想到自己学校饭堂的午餐（或家庭午餐）。因为每天就餐，午餐的菜谱与口味都是他们乐此不彼的讨论话题。不过，学生讨论午餐的角度（口味偏好、品种多少）与学校饭堂（或家长）关注的角度（营养搭配、营养标准）有所不同，这就成了一个非常好的活动落脚点。

因此，我们希望从学生的角度出发，开展一系列的数学实践活动，由学生自己发现问题、讨论解决问题的方法，设计可行性方案;从最初的“主观”不满意午餐食谱，再到通过深入了解后，明白营养午餐的搭配原理，同时引导学生“用数据说话”，合理地提出自己的意见与诉求。让学生在实践中真实地体会应用数学知识解决实际问题的成就感。

（二）理论指导

小学数学十大核心素养包含数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识、创新意识。其中，数学课程标准强调：要特别注重发展学生的应用意识和创新意识。而课本内的“综合与实践”是一类以问题为载体、以学生自主参与为主的学习活动，有助于培养学生综合运用数学知识和方法解决问题。STEAM理念恰恰非常契合这方面的要求。

教材《营养午餐》涉及到很多方面的知识，为了形成完整的数学综合与实践活动框架，我们借鉴了STEAM教育的相关理念，活动素材是以问题为载体，以学生诉求为中心;活动方案以数学为主体，整合并运用多个学科的知识;而组织过程则重视学生学习过程的表现和任务完成情况，关注问题解决和创新能力培养。

（三）活动框架

我们根据教材《营养午餐》的课程内容，以学生对学校午餐的诉求为出发点，筛选合适的实践活动，融合数学、信息、科学、烹饪、语文等学科，在活动内也注重科学、美术、技术等技能的整合，开发出一系列适用于四年级的数学综合与实践STEAM活动内容（开题活动、营养讲座、信息活动、数学活动、写作活动、烹饪活动、结题活动），尝试从多个实践角度（调查、收集意见、统计数据、学习营养搭配、判断营养标准、撰写建议书、掌握烹饪技能、参观饭堂、了解饭堂的管理模式、递交建议书等），这些活动的关键是“数学味”，是基于数学（Mathematics）的STEAM活动，每个活动都要综合运用数学知识与方法（搭配、统计、分析、计算等）解决问题，实现数学与生活实际结合、数学与其他学科融合、数学内部知识有效“联动”，体现出本次活动的“数学味”“实践性”“参与性”。

（四）学生需求预测

本次活动，学生有更多的自主探究机会，尤其是能够从不同角度获得实践体验。因此，学生需要有“主人翁”意识，积极主动地参与到每一项的活动中，并学会分工与合作。其次，活动过程关注学生的组织能力、合作能力、探究能力、实践能力、展示能力、评价能力、拓展能力等方面的培养，需要老师细心观察，及时引导。尽管四年级学生已经有搭配、统计、分析、计算等知识储备，但是在综合应用数学知识解决问题的过程中可能会遇到困难，这就需要老师适当地提供一定的指引与协助。

另外，本次活动遵循科学的研究思路：由学生发现问题，从“主观”不满学校午餐，再到“数据说话”，通过调查、统计分析、了解营养搭配、确定营养标准、现场投票等实践，并在此基础上学会撰写建议书，参观饭堂、递交建议书等。活动内容全面，但是时间跨度比较长，需要同学们及时总结活动收获，用思维导图等形式理清思路，这样才能更好地投入到新的活动中。

三、构建配套的活动评价体系

活动过程中，我们要重视活动开展的动态评价，这样能够帮助我们动态监控活动开展效果和推进过程。另外，每次活动我们都要重视学生的参与过程和任务完成情况，关注问题解决和创新能力培养，个人自评和组内互评相结合，能让我们及时关注每个学生。

（本量表由老师或第三方观察者进行评价）

参考文献：

[1]教育部.义务教育数学课程标准（2011 版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]（美）National.基于课程标准的STEM教学设计[M].林悦，译.北京：中国青年出版社，2018.

[3]中国营养学会.中国居民膳食指南（2016版）[M].北京：人民卫生出版社，2016.