在教学中践行STEM教育理念

◇张 倩（甘肃：宁县瓦斜小学）

STEM 教育理念是一种科学先进、思维拓展、方法创新、务实高效的新兴理念，能够有效点拨学生的认知兴趣、思维方式、探究方法以及创新意识等，因而得到了教师群体的认可与推广。数学课堂而因此获得了崭新的指导思想与实施方法，能切实为学生提供一个有指导、有策略、有设计、有创新、有效果的科学认知环境，助力学生高效认知、友好互助与快乐成长。

一、STEM教育理念分析

STEM 教育理念是一种课程融合理念，主张利用多种课程知识去解释某一个数学知识点，以此展示多种课程知识之间的“交集”，帮助学生拓宽视野、丰富见闻、发散思维，成为一个思维开放、方法独到、思想先进的优秀学习者。在STEM 教育理念中，S 代表着“科学”，T 代表着“技术”，E 代表着“工程”，M 代表着“数学”，因而STEM 教育理念是一种“理科综合考量思想”，主张教师立足数学知识，帮助学生探究其他课程内一定数量的拓展知识，丰富学生的知识积累。

二、践行STEM教育理念的教学价值

首先，数学课堂践行STEM 教育理念，能够为学生提供一个知识丰富、内容多元、思维发散、融会贯通的信息交互平台，能够帮助学生看到一个数学知识点的多课程解析方法。这样，学生的认知思维、思考方式以及探究习惯都会发生较大的改变，促进学生的认知思维走向发散化、拓展化以及融合化。

其次，数学课堂践行STEM 教育理念，能够为教师设计、实施、完善数学教学提供一种新方法与新理念，为学生提供高品质、高层次、高体验、高收益的信息刺激与思维诱导。这样，学生就会慢慢形成发散思维、融合思想、拓展理念与创新精神，切实优化主体能力、思维素养与创新素质。

最后，数学课堂践行STEM 教育理念，能够推动数学教学走向提质增效、理念创新、活动拓展、科学转型，因而非常有助于科学育人观以及新课程改革理念在数学课堂上的贯彻落实。这样，教师就会按照新课程标准的既定要求，设计课堂教学、选择教学方法、规划教学活动、界定主体空间等，大力开展素质教育。

三、践行STEM教育理念的有效方法

STEM 教育理念是数学课堂教学过程中的兴奋剂与加速器，能够给予学生更多更好的思维点拨、心智启迪以及认知诱导，大力拓展学生的认知思维。

（一）STEM 教育理念融入教学氛围

在数学课堂上，教学氛围能够有效影响并提升学生的认知心理、主体情绪、情感体验与精神面貌，因而教师应将STEM 教育理念融入教学氛围，借助开放自由、轻松快乐的愉悦氛围，优化学生的主体认知能力。宽松、开心的良好教学氛围自然能帮助学生无拘无束地参与到教学活动之中去，毫无心理压力与思想负担地进行信息交流，充分展示生命活力与能动作用的实效价值。

例如，在人教版五年级上册第7 章《数学广角——植树问题》一课的课堂教学中，教师一般按照两端都栽、一端栽、两端都不栽这三种情况引导学生去感知“植树问题”。如果学生具有一定的空间想象能力或作图设计能力，就会较为轻松自如地掌握“植树问题”。另外，教师还可以立足工程学知识去探究这个项目的具体要求，甚至可以借鉴项目图纸，利用“图示法”帮助学生直观画出“植树活动示意图”，顺应小学生习惯直观思维与形象思维的特点，既能降低“植树问题”的认知难度，还能够有效提升“植树问题”的探究趣味性。一个个简略图标能够提升数学教学的趣味性与吸引力，因而在数学课堂上营造出开放自由、轻松快乐的教学氛围，优化小学生的认知能力与思维能力。

（二）STEM 教育理念融入教学资源

在数学课堂上，教学资源是学生进行知识学习与能力训练的辅助元素，能够借助自身的趣味性与新奇性，增加数学教学的适宜性与吸引力，因而教师可以将STEM 教育理念融入教学资源之中。这样，学生就能够在知识跳跃、课程转换、思维拓展中，感受到更多的认知趣味与探究快乐，催生更加强烈的探究动机与求知热情，有效提升学生对数学教学活动的认知关注度与活动参与度。

例如，在人教版五年级上册第4 章《可能性》一课的课堂教学中，教师一般立足机会均等以及份额越多、可能性就越大这两个方面去引领学生探究“可能性”知识。如，一个箱子里有1 个红球与2 个绿球，那么，学生拿到红球的可能性为三分之一，而拿到绿球的可能性为三分之二。虽然二者的可能性有大小，却都有被拿到的可能。为了帮助学生更好地理解与掌握“可能性”，教师可以为学生提供以技术学知识为基础的教学资源，学生能够看到工厂生产红球与绿球的时间完全一样，因而“三球组合”无论是什么颜色，都需要三份时间，任何一个彩球的生产时间自然也是“组合生产时间”的三分之一。这样，在教学资源的帮助下，学生就会明白在拿球的时候，任何一个球被拿的可能性都是三分之一，只不过绿球占了两个三分之一，因而可能性增大。

（三）STEM 教育理念融入教学内容

在数学课堂上，教学内容是学生直接认知、积极思考、深度考量的探究对象，与学生的知识学习、能力训练与素质发展息息相关，因而教师可以将STEM 教育理念融入教学内容。这样，学生就可以直接感知STEM 教育理念中的思维跳跃、课程转换、多元阐释，尽情体验教师发散思维与教学智慧带来的神奇体验，并积极跟随教师的开放思维，天马行空于多元化课程知识转换之中。

例如，在人教版六年级上册第7 章《扇形统计图》一课的课堂教学中，教师一般先计算出全部任务量，然后用全部任务量除以360，以此计算出扇形图中1 度所代替的任务量，再用单一任务量除以“1 度所代替的任务量”，就能够获得某一个任务量在扇形图中所占的具体度数。教师可以立足工程学知识，为学生提供一个建筑工程中水泥、钢筋、砂石、沙子以及工资等金额数，并借助这些具体数据制作一个扇形统计图或饼状图。这样，学生就通过扇形统计图或饼状图，看明白一个项目工程中各种成本元素的占比，能够对工程项目拥有全面的认知。教师将工程项目数据处理融入教学内容之中，以此开展主体计算活动，可促进学生直接感知工程学知识，丰富学生的知识积累，拓展学生的知识视野。

（四）STEM 教育理念融入教学活动

在数学课堂上，教学活动是学生参与课堂教学、展示主体能动、释放生命活力的信息交流平台，是学生进行独立思考、自主学习与合作探究的有效空间，因而教师可以将STEM 教育理念融入教学活动之中。这样，学生就可以在信息交流活动时，切身体验STEM 教育理念的开放性、多维性、融合性以及趣味性，在思维跳跃、知识转化与课程交替中，尽情体验STEM 教育理念的神奇。

例如，在人教版五年级上册第1 章《小数乘法》一课的课堂教学中，教师一般会告诉学生先忽略“小数点”的存在，按照整数乘法正常计算，计算完成后，再数一数原来两个因数一共有多少位小数，然后给乘积点好小数点。教师可以立足科学知识，利用速度与时间求路程的计算问题来帮助学生进行小数乘法的计算训练活动。为了更好培养学生的计算能力，教师要故意为学生提供用小数表示的“速度”与“时间”，为学生提供针对性较强的小数乘法训练活动。这样，学生就会借助物理知识中“速度×时间=路程”的计算公式，多次训练个人的小数计算能力。因此，以物理知识为主要内容的计算活动非常有助于提升学生的计算能力。

（五）STEM 教育理念融入教学过程

在数学课堂上，教学过程是学生进行知识学习、能力训练、视野拓宽、心智发展的最大参与空间，与学生认知习惯、思维方式以及探究方法的形成密不可分，因而教师可以将STEM 教育理念融入教学过程。这样，学生就可以在长时间、近距离、高密度的信息交流中，充分感悟STEM教育理念；在主体实践、合作探究、集体讨论中，共同悦纳STEM 教育理念；在互帮互助中，共同成长。

例如，在人教版五年级上册第3 章《小数除法》一课的课堂教学中，教师一般采用将除数与被除数同时扩大若干倍，确保除数为整数，再进行除法计算活动。因此，教师可以引入科学知识中的“压强问题”来引导学生进行小数除法计算。为此，教师要提前告诉学生“压力除以受力面积就等于压强”，然后让学生以此物理知识与客观规律去进行小数除法计算。这样，学生就会像处理应用题一样对待“压强计算问题”。以“压强计算问题”为主要内容的小数除法活动，能够提升数学教学过程的主体性、兼容性与实效性。

四、融入STEM教育理念的思考

第一，教师在数学课堂践行STEM 教育理念要注意设计性。STEM 教育理念科学应用于数学课堂教学，具有一定的活动难度与认知难度，需要教师在课前精心准备诱导素材、细心设定探究活动、耐心推敲示范样例，用心引导学生的认知思维，以使其轻松快乐地遨游于多元化课程知识之中，体验知识融会贯通之中的快乐。

第二，教师在数学课堂践行STEM 教育理念要注意探究性。STEM 教育理念力求让学生切身体验数学知识点与其他课程知识的内在关联、区域重合与知识交集，因而教师不能停留在简单说教之中，应科学导引学生积极参与、主体探究、切身体验某一数学知识点的多样化知识解读，训练发散思维能力。

第三，教师在数学课堂践行STEM 教育理念要注意主体性。STEM 教育理念的功能展示与价值实现离不开学生的主体支持，因而教师在引导学生展开发散思维时，要注意诱导素材的趣味性与生活性，激发学生的猎奇心理与认知兴趣，借助学生强大的生命活力以及能动作用，推动STEM 教育理念落实。

第四，教师在数学课堂践行STEM 教育理念要注意实效性。教师在数学教学过程中，要注意激发学生的参与积极性与思考主动性，借助学生的主观能动性为STEM 教育理念注入源源不断的生命推动力。通过学生的认知兴趣、探究动机与认知热情释放出强大的拓展力、创新力与发展力，展示STEM 教育理念价值。

综上所述，STEM 教育理念能够有效激发学生的认知灵光、探究灵感与学习灵动，充分展示生命活力与能动作用，切实将数学教学打造成为生命课堂，科学推动素质教育在数学课堂上的有效落实。因此，教师应以STEM 教育理念为行动指南，并在教学实践活动中将STEM 教育理念融入教学氛围、教学资源、教学内容、教学活动以及教学过程之中，加速学生的知识积累、心智启迪、思维拓展、方法创新，扎实有效地培养与提升学生的主体能力与核心素养。