基于STEAM教育理念的小学数学教学策略研究

摘 要：STEAM教育理念打破了学科与学科间、课程与课程间的知识壁垒，符合新时期教育改革的要求，在推动学生全面发展方面发挥着重要作用。STEAM教育理念是一种学科整合理念，将其应用于小学数学教学，对有关教师的综合素养以及教学能力提出了更高的要求。基于此，文章结合当前STEAM教育理念在小学数学课程教学中的应用现状，提出具有包容性、创新性和针对性的教学策略，以期为拓宽小学数学教育路径、提升小学数学教学质量提供思路。

关键词：STEAM教育；小学数学；教学实践；策略；研究

作者简介：苏红伟（1980—），男，甘肃省平凉市庄浪县第三小学。

小学数学课程内容非常丰富，并随着时代发展不断更新，包括科学理论、科学原理、逻辑推理、生活常识以及思维规律等方面的知识。在传统的教学模式下，小学数学教学存在与生活脱节的问题，小学生在学习数学时难以保持较长时间的专注状态，也无法获得沉浸式的学习体验。这制约了小学生科学价值观的形成以及探究和解决问题的能力的发展，难以从根本上提升小学生的数学核心素养。而将STEAM理念融入小学数学教学过程中，可以帮助学生深入参与教学活动，从而实现“教师乐教”和“学生乐学”的目标。

一、STEM教育概述

STEAM教育是一种跨学科解决实际课程教学问题的理念，强调多学科内容和方法的融合［1］。STEAM代表Science（科学）、Technology（技術）、Engineering（工程）和Art（艺术）。小学数学与科学融合，可培养学生的探索精神；小学数学与技术融合，能有效培养学生的创新思维能力；小学数学与工程融合，可培养学生的数学学习内在驱动力；小学数学与艺术融合，可培养学生的人文精神和科学素养。STEAM教育理念为小学数学课程改革提供了新的视角，能为小学数学教育提供助力。教师如果能够结合STEAM理念的四个领域整合小学数学教学资源、优化教学模式、调整教学思路，那么小学数学教学活动就会变成集视觉、听觉等于一体的感官盛宴，学生不仅可以从中获得解决问题的方法，还可以在玩中创新、在创新中学习。

二、基于STEAM教育理念的小学数学教学现状

（一）理念融合力度不够

尽管有不少小学数学教师对STEAM理念给予了很高的评价并尝试将其融入小学数学教学实践中，但从整体来看，部分教师对STEAM教育理念的认知还不够深刻和全面，导致融合力度不足。一方面，一些教师没有将STEAM教育理念与教材知识进行深度联系，提问时也很少涉及与生活相关的学科知识。在教学过程中，只有少数教师能够将数学的核心概念与其他学科内容进行交叉融合，而能够将数学知识与多学科内容有效整合的教师则寥寥无几［2］。另一方面，部分教师未将STEAM教育理念与教学设计相融合，设计教学时未能以问题为导向，并脱离生活实际，导致学生无法正向迁移与创新应用所学到的知识技能。

（二）教学形式和教学模式单一

在将STEAM教育理念与小学数学教学相融合的过程中，仍有部分教师沿用传统教学方法，导致课堂气氛单一、教学内容枯燥，难以培养学生的问题解决和创新能力，进而影响教学效果。单一化的教学模式使得学生被动地成为知识的搬运者和接收者，限制了学生数学素养的发展。在目前的小学数学STEAM教学中，一些教师总是在唱“独角戏”，面对学生提出的问题，没有及时给予指导和解答。

（三）小学数学教师整体STEAM素养不足

基于STEAM教育理念开展小学数学教学活动从来不是一件容易的事，这对一线教师来说是一种考验，要求他们具备STEAM素养，即与STEAM有关的技能、思维方式以及实践能力。通过调查和访谈，我们发现很多教师缺乏STEAM思维，知识储备相对薄弱，在进行小学数学教学时难以将工程、技术等领域的知识与数学概念、公式、原理、运算法则、数学模型、数学文化等联系起来，无法顺利地实现教学目标。

过去我国对数学教师的培养和选拔主要以综合素质和数学能力为依据，因此，许多数学教师只管自己的“一亩三分地”，极少基于STEAM理念进行自学或进修。这些因素导致许多小学难以找到具备STEAM素养的数学教师。

（四）评价方式缺失

当前，为了让STEAM教育理念能够在学科教学中得以高效渗透，各学校主要采用的方式是基于STEAM教育理念组织体验性学习活动。这样做的目的是通过组织学习活动来帮助学生拓展学科知识。但是，很多小学缺乏相应的科学评价工具和方法，导致教师只能在课堂上用语言对学生的学习情况进行简单评价，或直接对小学生的数学作品、成果进行打分。这样的评价方式不够科学和客观，无法及时反映学生的真实学习水平。

三、基于STEAM教育理念的小学数学教学策略研究

（一）加大STEAM教育理念与小学数学教学的融合力度

1.将STEAM教育理念与小学数学教材知识相联系

教师应该在充分理解教材内容后，从STEAM教育理念的角度对教材中的知识进行整合。教师可以尝试将数学知识与其他学科进行联系，以便在处理某些数学知识时，能够更好地拓展和延伸其他学科知识，让学生不仅要知其然，还要知其所以然。在课堂中，教师还应该提出一些贴近生活的数学问题，并从其他学科的相关知识中找到串联点，鼓励学生基于串联点对问题发表个人见解和看法［3］。只有这样，学生才能深刻认识到在小学数学教学中融入STEAM教育理念的重要性，并开展更深刻、更系统、更全面的学习。

2.将STEAM教育理念与教学设计相融合

教学目标的达成与科学、合理的教学设计是密不可分的，将STEAM教育理念与小学数学教学设计相融合，是高效实现教学目标的前提条件。由于STEAM教育理念具有开放性、循环性、系统性、综合性等特点，因此教师在进行教学设计时应当坚持以问题为导向，以贴近生活为原则，并在潜移默化中培养学生的小学数学学习技能、思维方式和实践能力。

3.构建小学数学STEAM教学资源库

建设小学数学STEAM教学资源库是加大STEAM教育理念与小学数学教学融合力度的有效途径之一。因此，各学校应该注重数学资源库的建设。这一资源库应该涵盖小学数学的学科知识、教学资料、案例、课件和习题等资源，还应该以教材的内容为基点进行扩充和丰富，将一些有参考价值的学科资源和课例以视频、文字、图片、PPT等形式收录其中［4］。需要注意的是，教师要经常利用智能分析、大数据等信息技术对小学数学资源进行动态管理和更新。小学数学STEAM教学资源库的构建，可以实现数学知识和教学方法的共享，并且对小学数学教学改革起到积极的促进作用。

（二）基于STEAM教学理念完善教学方法和模式

1.优化教学策略

基于STEAM教学理念完善小学数学教学方法，可以参考Daniels、Hyde等人针对STEAM教育所提出的十大教学策略，内容如下：（1）提问与推测；（2）讨论和探究；（3）运用教具以及开展实践；（4）小组合作学习；（5）整合教育资源和技术；（6）运用问题解决方式；（7）教师作为促进者；（8）运用思维修正；（9）形成反馈和问题解决的书面报告；（10）在教学中运用评价。如果教师能够有的放矢地将这些教学策略应用于数学教学中，那么教学效果将会大大提升。

2.采用项目式学习模式

项目式学习模式是一种新型的教学模式，其主要特点是以学生为主体，具有针对性、自主性和创新性，将其与小学数学STEAM内容相结合可以有效地解决问题情境中的各种复杂问题。具体来说，教师可以参照以下三种模式开展教学：一是中心项目模式，由小学数学教师负责引导学生学习核心知识和概念，学生通过小组合作形式完成学科知识的搜集和信息整合，最终一起解决问题，完成核心任务；二是学生主导项目模式，先让学生依据所学知识来自主设计项目，然后由教师为不同层次的学生提供个性化的数学学习指导；三是让学生小组自主提出悬而未决的数学问题，然后由数学教师负责解答。上述的教学模式能突出学生的主体地位，给予学生自主搜集信息、自主思考、自主探究以及自主创新的空间。

实现STEAM教育理念与小学数学教学的深度融合，需要经历以下过程：首先，教师应基于STEAM教育理念设计需求，这些需求要能引发一个亟待解决的问题；其次，学生要对探究结果进行预设，并设计和探讨问题解决方案；再次，由学生来实施方案，教师对实施的过程以及获得的数据进行记录和分析；最后，教师引导学生总结、分享和评价成果。

（三）学校要加强STEAM理念培训

培养教师的STEAM理念不是一件容易的事情，学校可以通过建立STEAM教育实验室的方式来搭建以教师为主体的多学科教师交流平台，进而培养具备良好STEAM素养的教师。STEAM教育实验室主要为教师们提供共同备课、共同教研、共同培训的环境，让他们可以跨学科、跨专业相互学习。实验内容主要包括教学问题讨论、STEAM教育资源整合、课题研讨、STEAM教育知识培训、基于STEAM教育理念的教学成果展示等。为了保证STEAM教育实验室的顺利运行，学校应该选择各学科教研组组长作为核心负责人，负责组织和主持平日里的跨学科交流、研究等方面的事宜，并制订相应的激励机制和保障制度，以培养出具有STEAM素养的教师。在教育实验室中，不同学科的教师可以就某一数学问题展开跨学科讨论，小学数学教师也会在一次次交流中总结出更加科学合理的教学策略。

学校还可以邀请STEAM教育专家来为数学教师进行STEAM教育知识培训，拓宽数学教师的知识面，提升他们反思教学的能力。在条件允许的情况下，学校还可以让教师到工厂、企业或社会机构进行实习，让教师在真实情景中感受STEAM教育理念在日常生活中的应用价值。

（四）基于STEAM构建科学系统的小學数学评价体系

1.建立大数据分析评价体系

为了基于STEAM教育理念构建小学数学科学系统，教师可以参考当前先进的大数据评价分析体系。目前，由美国国家教育进展评估（NAEP）探索出的多学科素养评估方案，具有全面性、系统性、科学性等特点，能够反映学生的真实学习水平，并已经在实践中取得不错的教学效果。学生的评价标准应当包括学习水平、学习兴趣、学习方法、学习态度和练习情况等内容。借鉴NAEP的经验，我们可以建设符合中国特色的小学数学STEAM大数据分析评价体系，真正发挥STEAM教育理念在我国小学数学教学中的教育价值。

2.评价方法多元化

在小学数学教学中，为了更好地贯彻STEAM教育理念，我们需要对教学评价方式进行细化，并采用多元化的评价方式，如自评、互评和师评等。小学数学教学评价应遵循主体性原则、激励性原则和多元化原则。在制订评价机制时，小学数学教师应以学习项目为基础，以小学生的学习特点为依据，多采用过程性评价。例如，在进行小学数学教学评价设计时，教师可以以某一教学主题为单位，评价内容应包括学生参与教学活动的态度、回答问题时的表现、是否基于STEAM理念对某一问题进行了延伸、随堂练习成绩等，从而显性化学生学习过程。

结语

STEAM教育理念是一种适用于全学科教学的优秀教学理念，为消除学科之间的壁垒和培养高素质综合人才指明了方向。因此，小学数学教师应着眼于综合教学设计，将科学、技术、工程、人文等学科的知识迁移应用于数学课堂中，让学生建立更加全面、系统的数学知识结构。

［参考文献］

殷俊优.STEAM教育与小学数学教学的融合策略［J］.学园，2022，15（7）：28-30.

张博雅. 基于STEM教育理念的小学数学教学策略研究［D］.沈阳：沈阳大学，2020.

吴敏超.基于STEAM理念的小学数学教学思考［J］.教学月刊小学版（数学），2020（5）：44-45.

于凤林.探索STEAM教育在小学教育中的实践与应用［J］.基础教育参考，2018（24）：36-37.