STEM教育在小学数学教学中的应用与成效

吴慧

摘  要：数学知识具有很强的抽象性和复杂性，教育领域十分重视学生的数学学习能力，在义务教育阶段就为学生们设置了数学课程。从数学课程的根本上来看，它与人们的日常生活是具有十分紧密的关系的。数学知识来源于生活，学生学习数学知识的主要目的就是学会运用数学知识熟练的解决日常生活问题。这样的教学思想是与STEM教育理念相符合的，怎样将STEM理念融入小学数学教学中，是广大数学教师需要十分关注的教学问题，也是提升学生数学核心素养的关键。

关键词：STEM理念;小学数学;融合;意义;策略

引言：

STEM理念最早产生在二十世纪，是非常先进的教学观念，这个教学观念的重点是将数学核心素养、创新水平和实践能力进行结合，帮助学生将单独的知识形成系统的联系，提升学生的数学学习能力，还可以掌握更多的将数学知识运用到实际生活中解决问题的技巧，这样可以使原本枯燥的理论知识变得十分形象，增加了学生的生活体验感受，有效的提升了学生的学习效率，实现了教师的课堂教学目标。

一、STEM与小学数学之间的关系

STEM教学十分重视学生的综合素养的锻炼。S代表的是科学，主要指学生学会运用各种科学理论知识了解自然，参与各种形式的自然活动;T代表的是技术，主要指学生学会运用理论管理知识评价一些技术能力;E代表的是工程，主要是指对工程设计以及管理的了解和掌握;M代表的是数学，主要是指运用数学理论知识主动发现和解决实际问题。将STEM理念运用到小学数学教学中，是现阶段教学的主要任务，是为了能够为社会培养出具备综合素养的高素质的专业人才。从数学学科的方面来看，能够将数学问题分解成几个方面，就是自主发现问题、研究问题、分析问题、讨论问题和解决问题。这就说明，数学科目的学习不但是为了了解和掌握数学理论知识，还是为了锻炼学生的思维水平和逻辑能力，从而形成解决问题的能力。STEM的主要特点就是能够将知识进行跨专业的整合，使学生可以形成系统的知识，从根本上来讲，这是工业革命发展的结果。未来社会需要的人才是综合性的人才，不再是单一的知识体系的人才。小学阶段的学习主要是打下扎实的基础知识，将STEM理念融入小学数学课堂，可以保证数学课堂的效果[1]。

二、STEM教育理念的重要意义

数学知识点比较繁多，数学科目的知识包括概念、定义、规律以及一些推理和实际运用，但是因为小学阶段的学生年龄比较小，缺乏相应的逻辑思维水平和良好的学习习惯，学生学习起来都比较的困难。以往的小学数学课堂，教师常常对学生进行填鸭式和满堂灌的教学，学生逐渐就会对数学课堂丧失学习兴趣，认为数学课堂是十分枯燥和乏味的，有的教师虽然在讲课的时候，会运用多媒体技术，为学生展示一些形象具体的图片、视频等，使学生近距离的感受数学知识的实际运用，但是因为学生缺乏参与积极性，对一些复杂的概念知识还是不能轻松的理解，无法有效的提升学生的学习效率和质量。将STEM理念结合到小学数学课堂中，其实就是运用整合水平，强调学生的逻辑思维能力，将数学概念作为主要的学习思路，运用各个学科之间的关系，锻炼学生的创新水平和数学水平，培养学生形成数学核心素养，促进学生综合素质的全面发展[2]。

三、将STEM理念融入小学数学课程的主要策略

1.进行生活化的教学

在以往的小学数学教学中，数学教师常常只是进行教材知识点的讲解，往往忽视了将理论知识和日常实际生活相结合。小学生因为年龄小，缺乏生活实际经验，所以很难将复杂的理论知识联想到日常生活。在进行小学数学课堂教学的时候，教师需要引导学生将理论知识联系生活实际，在实际生活中不断的检验理论知识，这样才能有效提升学生的数学学习能力，锻炼学生形成数学核心素养。比如在为学生进行《生活中的负数》讲解的时候，教师就能够为学生结合日常生活实际，引入气温的概念，指导学生深刻的理解负数的概念，比如冬季的时候，哈尔滨的气温是零下15度，三亚的温度是零上15度，教师就可以引导学生思考哈尔滨和三亚的温度可以怎样区分开，区别在哪里。教师可以引导学生运用温度计开始读数和记数，从而引入关于负数的概念，使学生理解负数就是小于0的数。这样的生活情境，是学生们都熟悉的情境，能够将抽象、复杂的知识转换成形象具体的知识，方便学生深刻的理解，在學习过程中，逐渐渗透一些地理、物理和化学知识，有效的提升学生的综合素养。

2.结合互联网信息技术

数学知识是学习其他任何知识的基础。在进行小学数学教学的时候，教师需要熟练的运用多媒体信息技术，辅助教学工作，使学生能够在学习阶段感受到互联网信息技术的优势，采用多媒体技术为学生创设学习情境，有效提升学生的学习效率。比如在为学生讲解《多边形的面积》的时候，数学教师就能够运用互联网多媒体技术，辅助进行教学，把多边形的面积的解题过程运用微课的形式为学生形象的展示，将多边形进行切割，形成简单的图形，方便学生进行面积求和，将复杂的问题简单化。

3.创建系统的知识结构

STEM理念不是对一项知识进行单纯的教学，是需要将科学、技术、工程以及机械等各种学科进行结合的综合化的教学。经过综合学科的课堂教学，不但可以使学生学习的知识更加丰富多样性，开拓学生的视野，还可以帮助学生学会其他的领域的知识，扩展学习知识系统，提升学生的逻辑思维能力以及创新能力，增强数学与其他学科的紧密联系，实现以点带面，充分发挥数学科目的价值，为学生未来的学习和发展打下扎实的基础。比如在学习计算体积的时候，教师就能运用橡皮泥的形式为学生讲解这些知识，使学生感受到物体之间的不同和联系。教师可以先为学生运用橡皮泥捏出长方体和正方体，引导学生进行区分，这样可以帮助学生形成反思理念，不断的实验，检验理论知识，形成关于误差的认识。在操作的时候，很多学生将橡皮泥塞到量杯里面进行测量体积的活动，这时，教师可以为学生提出问题引导学生自主的思考，通过层层的递进，将思想转化成实践，使学生形成形象直观的理解，不但有效的完成了教师的课堂教学任务，还帮助学生掌握了知识之间的联系。有的学生熟练的结合了乌鸦喝水的寓言故事，想要运用排水的方法去测量一些不规则的物体的体积。比如学生们在试图运用排水法测量葡萄的体积时，学生会发现葡萄是会一直漂浮到水面上，这时，学生就能知道运用排水法的条件限制等等。

4.结合工程学知识

学生学习数学理论知识，最后也会逐渐运用到相关的工程领域中解决实际问题，所以，在小学数学的课堂教学过程中，教师需要关注学生是否能够从工程学的方面提升自身的数学能力。比如在学习关于位置、比例、方向等内容的时候，教师就需要引导学生学会熟练的掌握绘图的技巧，方便未来在实际生活中解决关于地质探查以及工程建筑的问题，培养学生运用数学知识解决实际问题的水平，锻炼学生的数学核心素养。比如在学习关于自行车的原理的时候，就可以先为学生讲解一些数学公式，这样可以开拓学生的学习视野，使学生熟练的掌握杠杆原理以及能量守恒定理[3]。在学习《百分数》的时候，教师能够引导学生仔细的观察种子的发芽率，这样学生可以轻松的理解百分比的知识，还能够将生物学以及工程学的知识逐渐贯彻到其中，帮助学生理解杂交水稻生产数量、进出口税率等知识，开拓学生的见识，拓展学生的思维能力，实现学生综合素养的有效提升。

5.培養核心素养

学习数学知识，是从简单的形象直观的知识逐渐向抽象逻辑跨越的过程，学生在实际学习过程中，需要锻炼学生形成更好的逻辑思维水平和解题技巧。但是，从小学生们的角度思考，学生们因为年龄比较小，缺乏逻辑思维能力以及数学解题技术，所以学生的学习难度就增加了很多，很多学生逐渐丧失了学习自信心，产生了厌倦心理。将STEM教学理念融合到小学数学教学中，锻炼学生的数学核心素养，不但可以使课堂教学的内容变得丰富多样化，还可以充分满足学生的实际需要，激发学生的学习积极性和热情，实现培养核心素养的教学任务。比如，很多教师在教学的时候，会结合游戏化的教学模式，形成寓教于乐的效果。在为学生讲解关于《圆》的知识时，学生们常常不能很好的区分出周长和面积的关系，产生混淆的想象，根据这样的现象，教师就能够采用制作套圈的形式为学生讲解，方便学生区分不同的概念。教师可以指导学生自己制作不同大小的铁丝环，之后理解圆的概念，区分圆的周长和面积知识点，从而有效的提升学生的学习效率。

结束语：

综上所述，STEM教学理念就是将多个学习科目进行综合，小学阶段是学生扎实基础知识的时期，更加关注学生的实践能力，是帮助学生形成正确的世界观以及培养核心素养的主要阶段，这个教学理念在小学数学科目中的运用，有效的解决了以往数学课堂的不足和问题，为数学科目的未来发展提供了全新的发展方向。STEM教学理念的熟练运用，能够改革和创新以往的教学观念和教学模式，实现教学的顺利发展，找到最适合中国人民的特色的创新的教学模式，为社会培养综合的高素质人才。

参考文献：

[1]马立意.基于STEM教育理念的小学数学教学方法研究[J].数学学习与研究，2021（18）：60-61.

[2]高珊. STEM教育理念在小学数学综合与实践模块中的应用研究[D].牡丹江师范学院，2021.

[3]陈嘉健.STEM教育理念在小学数学教学中的实践应用探究[J].读写算，2019（22）：169.