基于STEM理念培养高中数学运算能力

冯桂帅

摘 要：高中数学抽象性特点，在新课改要求下，高中数学教学英语是最近，加快改革，立足学科特点，重视学科交叉融合，弥补传统单一教学的不足。STEM理念即实现科学技术与数学的融合，以达到提高数学教学效率的目的，将STEM理念应用于数学教学中可构建新的教学模式，提升教学质量，有利于提高学生运算能力。对此，本文立足高中数学教学，探究基于STEM理念下提升学生数学运算能力的有效策略。

关键词：STEM理念；高中数学；数学教学；运算能力

STEM即科学、技术、工程以及数学，江STEM理念应用于数学教学，可解决当前数学教学面临的难题，有效整合教学资源培养学生数学思维，提高教学质量。数学知识较为抽象，部分學生基础薄弱，学习效率较低，难以掌握相关知识，易产生畏难心理，数学学习效果较差。通过STEM理念的应用，可有效培养学生数学思维，通过技术优势，提高学生学习能力，让学生有效参与课堂互动，从而提升学生运算能力。

一、在高中数学教学中运用STEM教学理念的必要性

传统教学方式弊端明显，通过机械单一的练习难以提升学生学习能力，反而加剧学生的抗拒心理，影响学生学习效率，难以提升学生核心素养。 STEM教育理念的应用可有效解决这一问题，从实际问题入手，重视学生基础知识的提升，培养学生自主学习意识，在学习过程中帮助学生架构知识体系，从而达到提升学生运算能力的效果。同时，STEM理念与数学教学的融合，可促进学生思维发展，拓宽学生思路，助力学生思考探究，充分挖掘数学内涵，将其与生活结合，解决真实情境问题，让数学知识落到实处，让数学教学回归本质，发挥数学学科作用。由此可见，STEM理念的应用十分必要，能提升学生学习效率，通过多学科交叉融合，培养学生数学思维，改变传统学习模式，提高数学运算能力。

二、基于STEM理念培养高中数学运算能力提升策略

（一）把握STEM教学理念，激发自主探究兴趣

要提升学生的运算能力，就应提高学生对数学的兴趣，通过STEM理念的应用，有效创新教学方式，打破原有教学模式，激发学生探究兴趣。数学知识抽象难懂，教师要改变策略，将复杂知识通俗化，将知识进行整合，引导学生探究内在联系，培养学生数学思维，有效降低数学学习难度。同时，可开展小组学习模式，让学生进行互动，在交流合作中互相帮助，解决学习中的短板，在交流探究中获得乐趣，技能提升学习能力，又可提高学习兴趣。

以“三角函数”的学习为例，相关知识抽象难懂，学生需要耗费大量精力进行学习，在传统学习模式下，学生多采用机械记忆方式进行公式的背诵，学习效率较低，易产生排斥心理。要提升学生运算能力，首先就应从公式入手，学生需理解相应知识点内涵，把握其中原理，在此基础上理解公式，探究公式来源，从而对公式进行记忆，最终提升运算能力。三角函数公式复杂，且公式较多，记忆难度较高。通过STEM教学模式的应用，将学生分为不同小组，学生组内互相提问，探究公式原理，有助于学生加深对公式的印象，有效把握固定公式，在此基础上将其应用于习题练习中，最终提高解题效率，提升运算能力。

（三）融入信息技术，提升课堂教学效率

STEM指科学、技术、工程、数学，因此，要应用STEM理念，就可在数学教学中充分应用信息技术，实现技术与数学教学的融合，有效提高教学效率。技术的应用和创新教学形式，激活教学氛围，提高学生课堂参与度，增添课堂趣味，提高教学质量，最终提升学生运算能力。

以“等差数列的前n项和”内容的教学为例，教师可随意列举一个等差数列，如：2、4、6、……n，让学生进行思考并进行计算。基于此，多数学生通常会按照数字顺序进行计算，但缺乏数学思维，无法进行灵活辨析，从而难以得出最终结果。因此，教师可结合信息技术手段，将题目展示与多媒体设备，引导学生转变思维，应用“杨辉三角”方式解答相关问题，讲解等差数列前n项和公式讲解，引导学生改变思维模式，有效掌握求和通项公式。通过这一方式，可采用直观教学形式提高学生兴趣，降低公式理解难度，帮助学生掌握相关公式，最终达到提升运算能力目的。

（三）借鉴STEM评价体系，促进学生能力提升

从特点上看， STEM教学理念融合了多学科知识，其本质上注重于培养学生的实践能力，对提高学生综合能力意义重大。因此，在教学评价环节，教师可创新教学理念，借鉴STEM教育发展评价工具，提高评价的科学性，立足多重视角，对学生进行多元评价，基于课堂环境、教学内容等多项指标给予学生最公平的考核，从而达到提升学生运算能力效果。

以“平面向量应用举例”的教学为例，教师应重视课堂评价工作，通过科学评价增强学生自信，帮助学生巩固知识，有效完善学生数学知识体系。教师可发挥引导作用，带领学生回顾“平面向量的基本知识、线性运算”等知识点，并借助思维导图，培养学生数学思维。为提高学生运算能力，可采用“理论+习题”方式，要求学生进行习题练习，巩固相关知识。在这一过程中，教师应对学生的学习态度进行考察，掌握学生的基本学习状况，注重开展过程性评价。同时，可让学生开展互评活动，将学生分为不同小组，组内互相帮助，通过题目自测方式进行练习，组内部学员互相监督，检测对方知识掌握程度。

三、结语

综上，在新课改要求下，高中数学教学应积极改革，创新教学理念，将STEM理念应用于数学教学中，为数学教学助力，有效提升学生运算能力。基于 STEM理念的应用，激发学生自主探究兴趣、提升课堂教学效率、促进学生能力发展，最终达到提升学生运算能力效果，有效提高数学教学质量。

参考文献：

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[3] 张莲联. 高中数学课程中的STEM教育初探[J]. 中学课程辅导（教学研究），2018，12（8）：28-29.

课题项目：本文系2020年广东省教育研究院教育研究课题《以STEM校本课程推进学生数学核心素养培养研究》（立项编号：GDJY–2020–S–b065）研究成果