STEM教育理念视角下的教学创新

◇苏丽苍（福建：南安市大成小学）

STEM 教育理念有别于传统的导致学生片面发展的教育方式，是一种重综合实践的超学科教育理念。小学生已经初步具备了学习认知能力和动手实践能力，此时教师必须充分结合学生的身心发展特点，探索新型数学教育模式，为学生营造探索、开放的学习氛围。教师也需有效结合STEM 教育理念，通过知识迁移、应用整合，开发学生的数学智力，加强其数学实践操作能力，促进其全面发展。

一、STEM教育理念在课堂的应用分析

小学学习是小学生成长起步的基础阶段，对学生未来的发展起着关键性的作用，小学数学教学是一种普遍的、灵活的教育基本形式，更强调以数学活动为基础的数学素养培养的教学设计。教师作为学生学习的组织者和引导者，其对数学教学模式的选择在很大程度上影响着学生的发展。教师在开展教学活动设计时，应以学生为主体，考虑如何构建切实可行的课程活动，使得教师、学生和课堂教学等因素能够自然构成一个具有良性循环特征的生态链，让学生能够借由最近发展区，经历问题解决、策略分析的发展历程，进而突破个人思维结构和认知水平的关键障碍。在小学学习阶段，学生已经初步具备具象思维能力，能够运用一定的逻辑分析能力进行自主探究。但是，目前小学数学探索活动存在流于形式、内容空洞的问题，导致许多学生无法进行自主、充分且深入的探究，更谈不上对个人数学创新意识和数学实践能力的培养。

基于这样的现状，STEM 教育理念应运而生，并受到广大教育界学者的关注。STEM 即科学（Science）、技术（Technology）、工程、（En‐gineering）和数学（Mathematics）这四门学科的首字母，其核心是让学生亲自经历面向真实数学问题的跨学科融合项目学习，从而进入一种真实的数学创造过程。并且，以一种新的学习姿态进入学习过程，动手完成个人感兴趣的，并且和其生活息息相关的数学学习项目，学习融合各种学科知识以及生活经验，提升动手实践和分析能力。STEM 理念以“一切为了学生”为教学中心，抛弃了传统的教学模式，强调教书和育人的和谐统一。教师需围绕学生的数学需求和提高学生的学习潜能这两方面进行教学安排，切实将培养学生的数学综合素养放到小学数学教学的首位，帮助学生在STEM 理念教学体系下全面发展。STEM 理念指导着教师开展教学，帮助教师关注学生的自主发展，以细腻柔和的教学态度指导学生探索数学，全面发展自我。这个教育理念的重点并不在于关注学生数学基本知识本身，而重在教育学生能够学会自主思考，经历发现问题、分析问题和解决问题全过程。由此，学生能够真实体验数学知识的运用过程，并拓展个人文化视野，提高数学探索能力，进一步发展数学素养。学生喜欢动手操作，倾向于在实践探索过程中通过自主感知、观察和比较各种事物，进而思考和解决各种问题，并锻炼良好的实践探索能力。STEM 理念讲求运用情境式、任务型的教学方法，要求教师充分重视学生的社会认知能力和数学综合素养培养，实现个人综合数学学习能力的全面发展。

二、STEM教育理念在教学中的融入

（一）以学生为中心，激发学习兴趣

在小学数学教学中，教师要尊重学生的主体地位，重视学生在课堂中的个人表现，以学生为主体进行数学教学，让学生在探索分析中积极大胆地表达个人对数学解决方案的猜测和分析，进而提高其数学探究能力。教师要在数学教学中贯彻STEM 理念，合理分析学生的学习情况，制定教学目标，并在实际教学中不断调整，让学生围绕教师的教学目标合理规划个人的学习计划和目标，提升数学分析能力。

比如，在六年级上册第二单元“分数混合运算”的教学过程中，教师可先从课堂知识点出发设计问题，将知识点由简及难地以问题的形式导出。教师可先以简单的问题面向全体学生提问，如“你能想到有哪些分数运算方法？”这个问题对学生来说并不难，他们在教材中很容易找到相关公式。这时教师要对学生的表现给予认可，并结合习题就相关定理、知识点向学生展开讲解，同时进一步提出相对深入的问题：“如果有多种运算符号，你能怎样计算？”然后根据学生的表述以习题的形式将其细化，让学生了解到这些知识点的具体应用，提升学生的学习效果。

（二）开展体验教学，引导学生深入探索

只有当学生的数学学习欲望被调动，教学进程才能顺利推动。教师可以利用STEM 理念中的情境式教学法，激发学生探索数学知识的意识，让学生的数学探索积极性得到及时调动，加上教师的合理引导，从而有效实现教学目标，也有利于学生在学习兴趣的推动下发展数学探索分析能力。

比如，在四年级下册第二单元“认识三角形和四边形”的教学中，教师需引导学生认识相关三角形和四边形。可从学生感兴趣的话题切入，让其更容易接受教师的引导，进而把握数学原理。教师首先可出示各种各样的三角形，要求学生说出其相同之处。当学生初步掌握三角形的概念后，教师再提问是不是三角形的形状、大小都一样，引导学生思考三角形种类形态各异、难以区分的原因。教师可以在给学生展示不同角的基础上，告诉学生锐角、直角和钝角的概念，让学生按角分类并填写表格。可让学生说一说自己是否已经有了辨别不同类型三角形的好方法，让学生充分感悟分类的数学思想。教师还要带领学生在主动探索中体验如何分类的方法，进而培养其逻辑思维能力。为了进一步培养学生的实践探索能力，教师还可设计相应的小组活动，让学生以小组为单位，提供每个组一定数量的三角形实物，让学生在小组合作的过程中区分相关三角形。在这种有序的配合中，学生能够在相互交流合作中完成实践活动，体验有效的分类方法，培养个人的逻辑思维能力。

（三）建立良好师生关系，促进学生主动学习

为了使学生能够主动学习数学，教师需思考如何引入趣味性的数学活动并加强对学生逻辑思维的引导，从而让学生放松地投入数学思考与分析中。同时，教师在展开数学原理分析的过程中，应注意结合学生的学习状态和身心发展情况，转变教学态度，获得学生的信任和认可，融洽师生关系，再巧妙地通过学习方法的指引，帮助学生高效掌握碎片化的解题技巧，系统化地学习数学知识。这样，学生也能在主动学习中与教师积极互动，进一步提高学习数学的强烈意愿。

以六年级上册第五单元“数据处理”的教学为例，这节课的内容属于统计图应用问题，所包含的数学思想是抽象图形思维。教师可以以表格的形式让学生分析某人一家三口的食物摄入量，以此向学生渗透扇形统计图的直观性和便利性等知识。在学生思考的过程中，教师也可给出相应指导，如可将食物的摄入量用条形统计图的结构进行展示，从而保证数据的直观性。教师可通过不断引导学生回忆统计图的概念从而优化其对数学概念的理解，使其思维能力得到进一步巩固，还可要求学生自己归纳所有已学统计图的种类和概念。在教师的引导下，学生需自己再次梳理统计图的概念，借此也可以回顾和巩固其在学习统计图时的思维过程，在归纳总结中查漏补缺，锻炼自己的思维能力，让思维升华到新的高度。

（四）实施个性化教学，帮助学生全面发展

STEM 理念具有跨学科、融合性特点，教师在数学教学中要重视学生群体中的每个个体，不湮灭学生的学习个性。教师可以通过实施个性化教学，针对学生个体的数学学习需求，精细规划其数学学习过程和运用环节，让学生在教学活动中获得优良的学习体验。学生也能在教师精心设计的教学活动中发挥个人的学习积极性，获得美好的学习体验，全面发展综合数学素养。

比如，在五年级下册《长方体（二）》的教学过程中，教师需借助不同层次的问题，引导学生深层发展几何图形思维。在学生了解相应概念后，教师可设计问题启发学生思维。在学习长方体时，学生需从长方体的棱数学起，因此，教师可以向学生出示多种长方体，并要求其计算长方体的棱数。此时，学生对长方形的边数虽有了一定了解，但对什么是棱仍存在疑惑。因此，教师要设置难度适中的应用问题，帮助学生体会到成功解决问题的喜悦感，激发学生的数学学习兴趣，鼓励其在生活中运用数学思维解决问题。在这一教学环节，教师可针对学生的学习情况和实际经验，帮助其明确长方体的图形概念，并且深化对长方体几何概念的理解。为了发展学生的探索分析能力，教师应在学生进行数学探索活动中有效设置启发性问题，让学生能够在实践探索中启发数学思维，并不断地通过实践验证个人的所思所想，真正让数学探索活动发挥应有的启发学生思维、锻炼学生实践能力的作用。

三、结语

STEM 教育理念的核心在于培养学生的综合数学运用意识、数学发散思维等综合数学能力，教师需更为关注学生的个体发展和学习需求，师生之间要形成紧密的良好关系，实现学生的全面发展。教师要认真结合学生的学习情况和发展能力，充分激发学生的数学探究兴趣，帮助其延展不同层面的学习能力，满足其学习需求，以提高教学的有效性，实现促进学生全面发展的目的。