STEM教育与小学数学教学的融合策略探究

杨彦军

【摘要】当代社会热门的教学理念是STEM教育，S的含义是科技（Science），T的含义是技术（Technology），E的含义是工程（Engineering），M的含义是数学（Mathematics），STEM就是这四门学科首字母的缩写.在这样的教育模式下，学校对科学和技术素养等的重要性更加重视，并用这些能力解决实际发生的问题.因此，本文将STEM教育和小学数学进行融合，并探讨小学数学教学的方法，为以后的教学工作提供参考.

【关键词】STEM教育;小学数学;教学融合

我国一直高度重视提升学生的数学能力，而数学相对于其他学科较为抽象，因此我国在小学阶段就开设了数学这门课程.从本质上看，数学和生活密不可分，它来源于生活，所以用数学知识解决实际问题是学习数学的主要目的.而这一学习目的符合STEM教育理念提出的融合小学知识这一论点，同样，这也是小学数学这门学科给小学生传达的、提倡的核心素养的重要内容.

一、STEM教育与数学的联系点

STEM教育理念的提出，对小学数学教学是一种突破，为的是培养学生的潜力.S也就是科学，顾名思义是运用一些知识探索自然界的奥秘，探索的过程中，最好让学生积极参与其中;T是技术的意思，也就是通过使用技术手段，进行学习评价;E指的是工程，可以被理解为设计和开发;M是数学的简写，也是本文要探索的主题.曾有人提出，STEM教育是否能取得创新，对国家的成功也有重要影响.因此，这一教育理念可以在我国改进数学教育过程中被借鉴，以此为首要目标，用这种教育理念培养具有专业性高的素质人才.从学习数学这一方面考虑，首先，应对不理解的东西进行发现，对这个问题进行推导探究，然后与同学交流，最后找到适合的方法解决问题.这个学习过程不仅仅是为了获取知识，更可以培养学生的思维方式和习惯.跨领域地综合了解各项知识是STEM的最大特点，它将知识按照一定的体系进行划分，但这种形式归根结底还是工业革命的产物，而社会对未来人才的要求是多元化的，不只局限于单一方向.小学是学生进行学习的入门阶段，而课堂为了跟随学生的思想，将STEM教育这一先进理念引入，通过更好地引导学生入门提高课堂教学质量.

二、如何将STEM教育融入小学数学课堂

1.“S”对小学数学课堂的影响

学习数学的过程与科学之间存在着千丝万缕的联系，而科学研究的过程中，数学也是研究过程中重要的手段.从多门理科课程的视角看，都必须先构建数学模型.这对当代学生并不是难题，虽然小学数学在教学时与科学没有特别明显的联系，但是如果加入科学的理念，在课堂中加入科学内容，可以丰富教学内容，让学生学到更多，提升课堂多样性，让学生对其感兴趣，将教学质量提升.比如，在三年级下册教学面积这一部分内容时，有一些知识涉及面积单位之间的换算，对于小学生来说，理解这种抽象的知识比较困难，但是如果把科学的内容和抽象的课程结合起来进行授课，就可以轻而易举地解决这一问题.可以在教学时采纳借鉴我国地图的相关知识，方便数学学科的教学，它包含许多国土面积的知识，还有区域面积等，如果能把这些知识点掌握清楚，学习数学的效率会更高.这种具象化的教学可以让学生更好地学习，这样具体化的教学内容，多种多样，值得采用.又比如，在统计学知识的理解中，让学生学习统计学知识的目的坚定，是让他们利用统计学知识解决科学问题，而不是教他们如何绘制统计图或者如何计算统计表;比如，让学生在班级里统计每个人的血型，把实际生活情况与数学联系起来，显而易见地说明数学已经存在于生活、科学中.对小学生而言，也可以在体验生活时，理解科学事实的过程中，学习获得数学知识.所以，教师应该重视在教育学生时，采用科学的手段，在教学过程中，协调利用科学和数学的核心，培养学生的数学素养，提升学生的学习成绩.

2.“T”与小学数学教学的影响

技术对数学的影响与科学一样重要.数学中存在科学的应用，技术在数学中也能够体现出来.在教学中，教师在教授数学时可以融入技术，技术的应用不仅对教师的教学素养有效用，还能够提升学生的自主学习能力.将数学和技术相结合，最直观的例子是教学过程中使用信息技术.在过去教学方法中，也采用了信息技术，但是由于技术不够完备，无法充分利用.而经过改变，信息技术在教学中的应用得到了完善和优化.对于小学生，数学学习比较难，因为其过于抽象，但是如果采用信息技术，就可以将抽象的数学具象化，将教学质量有效提升.比如学习多边形面积计算的过程中，就可以采用技术手段将数学概念进行强化.实际上，我们了解多边形面积的计算方法，是将多边形转化成学生学过的图形，然后进行计算，如果只机械化地听从老师的讲解，学生思维便会被固定，但是如果教学时用多媒體设备投影出学生所学内容，那么所学的知识直观清晰，学生便可以清晰了解到图形分割的方法，对数学知识的学习就会是完整的、动态的.对学生来说，通过数学模型理解数学的奥秘是一种最佳的理解数学的方式，这种可以看见的数学能展开学生的思考过程，是新时代带来的优势，传统教学难以比拟.将死板的数学题变成生动形象的可以理解的东西，可以提升学生数学思维，并激发学生学习兴趣.

3.“E”在小学数学中举足轻重

工程也同样影响着数学，同技术相似，因为工程中存在技术，工程的质量体现的是技术的价值.换一种说法，可以通过工程这个概念，将数学的学习价值体现出来.生活中，不管是桥梁工程，还是在建高楼大厦的时候，都能融入数学知识.比如三角形的稳定性是一个数学原理，在建设测量的过程中，会被充分利用到其中，而桥梁的建设也会使用到数学方程等理论性的知识.教师可以在引导学生的过程中，适当地融入工程内容，通过分析具体的情况，让学生了解数学知识对社会的进步是必不可少的，从而学生的兴趣被激发出来，潜移默化地让学生进行思想改变，体会数学的魅力.此外，在实践之中，也可以看出工程和数学之间的影响.所以，实践活动可以看作特别的“工程”，比如，平均数是小学必学内容，教师可以安排与之相关的内容让学生进行实践，可以让学生统计某一次考试中，班级学生的分数情况，然后用统计得到的数据计算最终的平均数，通过这个平均值分析考试的整体水平.实际上，这是倡导学生自己提问并计算出最终结果，而老师可以通过将其中的关联进行升华，引导学生将工程的思想联系到学习上，采用数学知识解决实际问题，这使得数学和工程相辅相成，相互影响.

4.“M”对小学数学教学的影响

小学数学教学中，提取科学技术工程的精华可以节省时间，提高数学教学效率，但是在教学过程中，仍然要以数学为侧重点，从源头解决数学问题.解决一切问题的基础，是无法被忽略的数学.以数学的角度来看，不把数学概念看作做题的基础，只通过科学或者技术或者其他作为解决问题的基础，是没有办法解决或者采用最优化方法解决问题的.因此，不同技术手段对于数学学科只是一种延伸，而无法代表数学.教学只能通过老师进行开展，其中须要结合数学与其他领域进行教授，但是不能忽略数学教学本身，数学这门学科本身才是教学的重点，从而进一步体现数学的价值.

三、将小学数学教学与STEM教育理念融合的价值

小学数学并不是只需要老师讲解就能够让学生透彻地理解.小学数学教学对学生的思维能力、认知水平和学习习惯有较高的要求，它包含的知识点类别丰富，因此，小学数学教学工作比较繁重.传统的教学过程中，教师为了取得教学效果，只注重对学生进行知识与技能的教学，学生在课堂上的思考时间过于匮乏.然而现在的小学数学教学与STEM教育理念相融合，对学生学科核心素养和综合素质的教育也是对数学教学的改革创新.在将小学数学教育与STEM教育相融合的教学过程中，教师将STEM教育理念与数学思想方法相结合，更快地促进了小学教学工作的开展，提升了小学数学的教学质量.

四、如何将小学数学教学与STEM教育理念融合

1.丰富数学教学形式，并增加趣味性

要想实现STEM教学理念，首先要丰富教师的教学形式，增加学习趣味性.比如在学习“圆的面积和周长”过程中，教师可以设计STEM实践方案，引导学生在实践过程中探索与圆相关的知识，激发学生兴趣，提升学习过程中的趣味性.这样的教学活动对学生而言，可以在学习中游戏，在游戏中学习，通过在游戏中的交流和探索，能够更加深刻地理解圆的知识，并且培养了实践能力等素养.

2.在数学教学过程中，将多門学科与之融合

在小学学习的过程中，科学也是一门重要的课程.教师在进行教学的过程中，可以合理地选择，并融入一些科学的知识，增加教学的趣味性，提高学生的综合素养.如果将科学作为一门单独的学科出现，它便不是一门真正意义上的学科，而是一种探索自然规律的总称.因此，在小学教学过程中，可以将多种学科与数学相融合，提高学习的趣味性，激发学生的学习兴趣.

比如，在“比例”这一章的教学过程中，教师可以引入“建筑测量”这一内容，STEM教学方案以比例的原理为主要内容，让学生对使用直尺、卷尺等简单工具进行了解，引导学生测绘教室和教学楼之间的比例，并画出平面图.在教学过程中，教师应该先引导学生学习相关概念，然后将建筑设计的相关概念引入，让学生了解教学楼中不同建筑的不同功能.在学生开始活动前，教师可以设置教学任务，把学生分成不同的小组，每组测绘不同部分的建筑，并最终进行整合，绘制成统一比例尺的平面图，之后，将教学楼和教室分成多个部分，并且让学生自行组成小组，在组内挑选组长，由组长带领各小组成员进行挑选测绘的部分.然后，学生可以按小组寻找测绘的方法，测绘自己小组负责的建筑.在开展活动时，学生可能会使用较为简陋的工具，因此可以让学生开动脑筋思考，选择一种方法，快速又准确地测量小组负责的部分.通过这样的方式进行教学，学生能够在一定程度上了解比例测绘的方法，加深理解比例的概念，并且粗略地认识到建筑设计的一些知识.总而言之，在这样的教学过程中，学生不仅能够学习数学知识，还能够对其他方面的内容有一定的了解，从而提高小学数学教学质量.

五、总结

综上所述，STEM教育为小学数学提供了教学方式，也为教师提供了教学工作的发展方向.事实上，在传统的教学过程中，这些知识原本也是存在的，只是教师在教学中没能系统地讲解和归纳这一理念.所以在改革后，教师应该将STEM教学理念作为引导性的思想，将其与小学数学教学进行融合，从而对小学数学教育进行改革和创新，以此作为数学教学的支持手段.同时，在学习数学的过程中，将这种方法拓展到其他各个领域，能够让学生学习和掌握数学知识与技能，在教师的组织和引导下，让学生对数学概念产生深刻的理解与认识，培养学生的数学核心素养和综合素质，促进学生的全面发展，提高学生的综合能力.因此，在以后的教学过程中，教师应该探索STEM教育理念与教学相融合的方式，促进小学数学教学工作的开展.

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