基于初中数学课程中的STEM教育分析

夏学升 徐亚妮

【摘要】随着国家不断进行新课程改革，中学课程教学体系目前处于转型阶段，慢慢地从分科走向综合，也就意味着目前新课程改革最重要的问题是有效实现课程综合化.STEM教育基于技术、科学、工程、数学，实现跨学科的教学整合.要想实现这种教育，需要相关教育教学主管部门的支持，更需要学校在实践中予以落实，实现学科的科学整合，实现学生学习兴趣的激发和提升，最终落实在学生综合能力的提高上.笔者在本文中首先研究了STEM教育的内涵，然后论述了目前国内中学数学教学中存在的不足，最后就如何在初中数学课程中实现STEM教育提出相关建议和意见.

【关键词】初中数学;STEM教育;建议

在初中数学教学中科学引入STEM教育理念，可以让抽象的数学知识变得更加具体，很好地转化复杂的内容，让学生更好地开展知识的学习和内化，全面提升学生的发现问题并解决问题的能力.在初中数学课程中融入STEM教育，有利于激发学生的学习兴趣，促进学生全面发展，为学生日后的学习和生活奠定了基础.笔者在本文中首先研究了STEM教育的内涵，然后论述了目前国内中学数学教学中存在的不足，最后就如何在初中数学课程之中实现STEM教育提出相关建议和意见.

一、STEM教育的内涵

STEM教育不仅可以让学生在数学、工程、科学、技术等多个领域内开展融合性学习，还能对学生的“21世纪技能”进行培养，促进学生综合能力的提高.STEM教育大都是以项目学习为基础，科学地整合数学、技术、工程等内容而开展的学习措施，一般项目大致可以分为五个阶段：其一，构建合作学习阶段;其二，组织项目学习团队;其三，对项目方案进行开发;其四，设计和开发系统;其五，对系统进行调整.项目学习让学生的学习具有融入式的真实情境体验，这对学生的学习有很大的帮助.项目学习不仅实现数学知识的学习和内化，还能初步形成工程、科技、技术等相关领域的概念，这种学习方式要求学生通过批判性的思维开展良好的分析活动，使学生形成更为高深的思维技能.不仅如此，这种学习方式还能实现学生之间的团队合作意识的培养和形成.

二、当前初中数学教学中存在的问题

在以往的课堂中，很多教师为课堂教学的中心，没有确立学生的学习主体地位，重视理论讲解，忽视学生学习的实际情况，“填鸭式”“一言堂”情况时有出现.在这样的情况下，学生的学习比较被动，没有树立学习的主体性，这对教师教学质量的提升造成一定的影响，也对学生数学思维的形成和发展造成很大的影响，无法科学地培养学生的学习兴趣.这些情况的存在导致学生无心学习数学知识.同时，我们作为初中数学教师，应该全面了解数学课堂的有机整体性，这不仅需要教师的执教，更需要学生的积极参与.这就意味着教师和学生必须加强互动，深度引导学生参与教学過程.但是，一些教师对此没有清醒的认识.目前，有些教师开展的教学活动只是为了完成教学任务，在课堂上不善于和学生互动，不了解学生学习的实际情况，这些情况的存在不同程度地影响了初中数学教学的效果，无法提升学生发现问题并解决问题的能力.目前，国家对素质教育尤为重视，全面进行新课程的改革，但是，一些教师教学思维没有更新，教学方法依然陈旧，不能很好地借助各种教学工具开展教学活动.单一的教学课堂导致本来就抽象的数学知识难以在师生之间高效地传输，教学效率较低.目前，人们处于信息化时代，教师应该具备信息化教学思维.但是，一些教师对多媒体技术不了解、不熟悉，不能在课堂上科学地使用多媒体教学方法.有的教师在课堂上过度依赖信息化教学工具，不仅频繁使用，而且盲目使用，没有根据实际情况恰当地使用，对教学效果造成一定的影响.

三、我国STEM教育的实施建议

1.出台国家教育政策，整体设计STEM教育框架

作为教育行政主管部门，应该对STEM教育的发展给予重视，全面认识STEM教育在国际上的影响，以及在全球化背景下培养人才过程中的重要性.在新的历史时期，国内数学教育成熟度不断提升，在发展STEM教育时，基础为数学教育，融合技术、工程、科学等学习，对复合型人才的培养有很好的作用.

目前国内中学教学体系中，并没有重视科学、工程等学科建设，因此，我们应该有清醒的认识.STEM教育中设计的相关学科，比如，数学、科学等有相应的终结性考试，但是没有依托STEM教育进行评估综合素养的机制及相关标准，因此，我们在这方面应该加强工作.所以，作为行政教育主管部门，我们应该给予相关的政策，把相应的教师组织在一起全面开展STEM教育的培训工作，在教育理念上加强教师的教育，有效整合学科内容，对数学教师开展STEM教育的能力进行培育，实现教学质量的提升.还应该重视组织相应的专家等对STEM教育教材进行编制，全面系统地构建STEM教育体系.在全国范围内适时地评估STEM教育工作，全面应用“以评促改”的教育功能.国家层面上，还应该给予政策上的扶持，在国内初中学校内投入更多的资金设置实验室、计算机室，尤其是对一些偏远农村的学校，更应该给予倾斜，为STEM教育的开展提供更好的硬件支撑.

2.向地方及校本课程融合，实现生活化

在地方教材或者学校教材中引入STEM教育，这种教育更加重视以做促学.我们在对本地或者本校数学教学资源进行利用的时候，还应该根据工程、科学、技术等相关课程，让学生进行数学实践的时候更好地提升STEM素养.借助学校的实际情况，比如，花坛、体育场等，对学生进行引导，开展绘图活动，通过图纸把长和宽的关系找到，然后对教材知识从整体上把握，开发出具有本校特色的课程内容.有效整合地方教材和国家课程，科学结合本地的教学资源，全面开发新的课程单元或模块，全方位地突出学校的特色课程，借助地方教材丰富校本教材，实现二者的相互交流.要想实现这一目标，社会和国家相关部门的支持至关重要.因此，在国家层面，相关教育部门应该对STEM教育理念予以重视并致力于改革，鼓励各个区域对STEM课程进行开发和研究，根据学校的实际情况，对STEM教育实践予以发展.

3.拓展STEM教育机会，培育综合素养

把学生的STEM教育素养全面提升，其中最为关键的就是把教育意识全面提高.我们应该全面应用当地的科研教育基地，比如，科技馆、博物馆、实验室等，丰富学生对STEM教育接触的途径.第一，和家长相结合，强化学生接触STEM教育的机会，利用课余时间让家长把多种资源向学生提供.比如，引导学生学习并查阅数学、科技等方面的知识;通过影视作品向学生传递科学技术;带着学生一起探索工程相关的内容，动手制作工艺品;和孩子一起到时尚的建筑物内进行参观等.第二，学生在课余时间一起进行兴趣小组建设和学习，对科学技术、数学等知识进行讨论和研究;对一切体育活动一起参与，发现生活中存在的工程、数学知识和内容.比如，足球场两端半圆的奥秘，通过旗杆的影子测量旗杆高度等.事实上，对STEM教育素养的培养来说，同伴扮演着重要的角色.第三，我们在课堂教学的时候，应该做到虚实结合，因为我们要想推动STEM教育就需要有一定的器材作为基础，对一些缺乏经费的学校可以借助一些免费的平台进行虚拟科技创新，增加学生接触STEM教育的机会.第四，教育教学行政管理部门应该联系社会、企业等，为学生的实践提供便利条件，借助社会的力量全面推广STEM教育，这种方式和手段可以提高学生对STEM教育的创新精神和综合素养.

4.开展以项目为基础的研究性学习，促进学生的自由发展和探究

我们都知道学习的主角是学生，而兴趣则是最好的老师，如果学生对某一知识有充足的兴趣，那么他们就会在该课程学习中全身心地投入，进行全面的研究和探索，实现更好的效果.在数学课堂上，教师应该向学生提供更加丰富多彩的研究性活动，让学生有足够的时间、空间等开展探究性活动，把自身的主观能动性很好地发挥出来，深入探索自己感兴趣的领域.在此过程中，教师也扮演着重要的角色，发挥着至关重要的作用.教师需要对学生进行很好的引导，带着他们进行相关的实践研究.这就要求教师应该在其中深度沉浸，真正融入，开展研究的时候设计出更多有针对性的探究性问题，让学生共同对此进行研究和探索.教师把相关建议提供给学生，学生通过互动研究，把自己没有注意到的部分進行全面补足.这样的做法对一些具有较高天赋的学生而言，能够全面发挥潜能.教师贯彻STEM教育理念，把特殊教育提供给具有较强能力的学生，充分挖掘其在某一课程上的潜能，实现学生更好的发展.

结束语

进入新世纪后，国家致力推进素质教育，新课程改革如火如荼地开展.在此背景下，国内课程目前正处于从分科到综合的重要阶段，因此，在数学课堂上引入STEM教育理念具有较强的现实意义.STEM教育这种教学理念比较新颖，能够很好地学习跨学科的知识，培养学生的综合能力.因此，如何在初中课堂上使用STEM教育需要我们深入探讨和研究，对此，初中数学教师应该有清醒的认识.

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