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STEM教育理念下的中职数学教学

2023-01-23江苏省通州中等专业学校陈小峰

新课程教学(电子版) 2022年22期
关键词:数学知识理念中职

江苏省通州中等专业学校 陈小峰

中职教育是职业教育非常重要的组成部分。中职教育的目的是为一线生产服务培养高素质的劳动技能型人才,是我国科教兴国战略的重要内容。数学是当前信息化时代很多专业技能的基础。然而,国内很多中职学校数学课堂教学重视数学知识的传授,忽视数学知识在实践中的运用。加上数学本身存在繁多的定理、公式,中职学生数学基础薄弱等因素,使得中职数学课堂教学存在诸多问题。如何提高中职数学课堂的教学效果,让学生掌握数学知识,养成数学思维,懂得学以致用是中职数学教师非常关注的问题。STEM是国外的职业教育理念,国外优质的职业教育成果也充分证明了STEM教育理念在职业教育、培养高素质的劳动技能人才中具有诸多优势,值得我国中职教育工作者研究、学习和借鉴。

一、STEM教育理念概述

(一)概念

STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的总和简写。STEM教育理念要求将这四门学科进行深入融合,打破传统教育学科之间的壁垒,以培养学生创新思维能力和实践操作能力为教学目标,让学生最终成为实用型的高素质技能型人才的教育观念。STEM教育理念最初由美国在1986年提出,其在美国职业教育改革中起到了重要的作用,有效地提升了劳动者素质,增强国家竞争力。2008年后,STEM教育理念才引起世界各国的关注,很多国家借鉴STEM教育理念,希望对本国的职业教育进行改革。在我国,STEM教育理念作为一种教学策略,也引起了很多教育工作者的关注。STEM教育理念的内容涵盖很广,其贯穿教学实施的整个过程,从学科的发展,教学内容的设计,延伸到教学理念、教学方法、教学实践、教学评价等多方面内容,其教学目标是在转变学生学习态度、提高学生学习成绩的基础上,培养学生的学习习惯,学以致用,最终促成学生技术能力的整体提升。

(二)优势

与传统的教学方式相比,将STEM教育理念贯彻到学科教育之中,可以为学生整合各个领域的知识,丰富学生的学习体验,从而提升教学效果。其主要从五个方面起作用,一是能活跃课堂氛围,变革教学模式,让封闭的课堂走向了开放,增强了课堂教学的灵活性;二是注重知识的融合、整合,有力地提高了学生的知识迁移能力;三是改变了传统的封闭式学习方式,让学生走向了合作学习,提升了学生的团队合作意识和课堂学习效率;四是TEM教育理念让课堂教学更加具有趣味性,能激发学生的学习兴趣,让其从被动学习转变为主动学习,从而培养学生的思考能力、实践能力,提高学生综合学习能力;五是STEM教育理念将知识传授深化到知识的实践应用,更注重引导学生用所学知识解决问题,为学生的长远发展打下基础。

二、STEM教育理念融入中职数学教学的意义

(一)中职数学课堂教学现状

目前中职数学课堂教学存在的问题具有普遍性。一是学生学习效果差。由于普高的大量分流,中职学生的基础比较薄弱,加之数学学习困难,学生的目标多为了一技之长,数学为基础课,学生学习兴趣低,使得中职数学课堂整体教学效果不高。二是中职数学课堂主流教学模式依然比较传统,只注重知识的单向传授,忽视学生的主体地位,学生学习的积极性很差。三是中职数学课堂教学内容设计更偏向理论,与学生的实际生活联系较少,学生无法将所学的知识运用到实际生活之中,无法获得学习的成就感,因此,越来越多的中职数学教师开始积极尝试新的教学方法来丰富课堂教学,期望端正学生的数学学习态度,提高数学的学习效果。

(二)STEM教育理念融入中职数学教学的意义

1.增强学生学习的积极性

相对其他文化课程,数学本身显得枯燥,且理解困难。学生如果对数学学习缺乏积极性,则很难将注意力集中在数学学习之中。将STEM教育理念融入中职数学课堂教学,打破了学科之间的壁垒。教师为了让学生开阔眼界,会设计丰富的紧密联系生活实际的教学内容,让学生除了学习数学知识以外,还可了解到与数学有关的其他知识和技能,让学生觉得数学课堂丰富有趣。

2.提升中职数学的教学质量

将STEM教育理念贯彻到中职数学教学,需要从课前准备、课堂教学实施以及课后评价等所有环节入手,结合学生的基本情况进行科学化、专业化的设计。这使中职数学能围绕数学的核心目标,通过创设与专业相关的情境来整合学科知识,使学生在数学与生活、专业相联系的环境中建构认知结构,有助于他们在实践中应用数学知识。这样能极大地提高学生的数学成绩,培养数学能力,实现中职数学教育的基本目标。

3.培养学生的数学思维和能力

学生具备数学思维和能力,才能将课堂的理论知识,运用于工作和生活的实践。因此,STEM教育理念正好符合中职教育“学以致用,服务专业”的目标。我国中职数学课主要服务于专业课的学习,为学生就业打下基础。STEM教育理念要求数学课堂除了要教会学生基本的数学知识外,还要确保学生具有运用数学的意识和能力。STEM教育理念下的数学课堂,注重实际问题的解决,以学生为中心发挥学生的主观能动性,帮助学生养成用数学方法来解决实际问题的思维模式。

三、STEM教育理念下中职数学教学实践策略

(一)充分进行教学准备

1.深入了解学生的情况

将STEM教育理念融入中职数学课堂教学,首先要对学生的基本情况有所了解。教师对学生的知识掌握情况和技能水平有清晰的了解,才能结合学生的实际,设计出符合学生兴趣点和实际情况的教学内容,让他们将已有的知识和经验与目标知识联系起来。当前,信息技术十分发展,尤其是智慧教育平台的兴起,教师可以充分利用平台大数据分析功能,为数学教学内容的设计和安排提供更科学的依据。

2.结合学生专业设计教学内容

在了解了学生的基本情况之后,要根据学生的专业、层次,安排出符合学生专业要求、学习规律和兴趣特点的教学内容。教学内容设计要遵循以下规则。一是跨学科。STEAM教育理念本身就是要打破学科之间的壁垒,对中职学生来说,数学学科中的很多知识都与自身的专业相关,可以将学生的专业进度与数字知识点结合。二是实践性。要在教学凸显STEAM教育理念的实践性,以此提高学生的实践能力,让学生能运用数学知识解决专业问题。三是协作性。中职教育的目标之一是培养学生的团队协作精神。因此,数学课堂要让学生在学习中互相配合,在协作过程中养成团结协作的意识。

(二)优化数学课堂实践

1.开展小组合作,注重STEM理念的协作性

在STEM教育理念下,中职数学教师需要让学习变成合作性学习,促进学生团结协作,培养学生的团队意识。数学教师在开展课堂教学时,可以根据数学本身的任务目标或者学生专业进度,将数学课堂设置成小组合作探索,促进学生通过共同配合,去解决问题。在这一过程中,学生不仅能掌握数学知识,还能在相互交流中巩固知识。需要注意的是,分组学习需要准确掌握学生学情。只有准确了解了学生的学习情况,才能进行科学合理的分组,在保证各个小组之间学习水平整体平衡的基础上,确保组内成员能取长补短,相互学习。以余弦定理应用为例,该定理在航海专业中经常会用到,教师就可以设置出不同的航海问题,让学生分组测量自己的航线。学生通过合作解决问题,又能真正将所学的知识运用到具体实践之中。

2.积极创设生活情景,数学教学生活化

数学是很多学科的基础,其知识与生活的联系密切。教师要结合STEM教育理念,积极创设生活情景,将中职数学教学融入生活化的内容或因素,让学生理论联系实际,从而培养学生的数学思维能力。例如,在学习统计相关知识时,教师可以借助当前生活中的热点问题,以小组为单位向学生发布数学统计任务。让学生从自身就十分关注的热点中,利用数学知识去了解热点问题的关键,最终将统计结果绘制成图。从统计结果中找到问题的根源所在,甚至解决问题,不仅能让学生在实践中发现数学课程的乐趣,还能敦促学生互相帮助,培养合作精神。

3.与专业相结合,体现STEM理念的协作性

STEM教育理念最为突出的优势是跨学科学习,教师借助科学、工程和技术等学科之间的关联,实现跨学科数学教学。在STEM教育理念的干预下,中职数学教学要注意引导学生将所学知识应用到专业领域。教师可以借助技术手段,在数学课堂中增添专业元素。例如,在学习直角三角形的应用这部分内容时,教师可以在教学前了解学生的专业学习进度,然后结合专业中需要用到这个知识点的内容,有针对性地安排教学内容。通过对三角形相关知识内容的讲解,让学生切实感受到数学知识与自身专业之间的紧密联系,帮助学生学会用三角形知识解决专业中的问题。

4.积极利用技术手段,丰富数学课堂教学模式

当前信息技术手段能从知识的各个角度、层面分解、细化数学知识,从而让学生了解数学知识从何而来,又如何真正将所学的知识运用到具体实践之中。此外,技术手段还能激发学生的学习热情和探究欲望,从而让学生理解数学的本质,形成数学的思维。将这些手段运用到中职数学教学中,能将数学内容化抽象为具体,化复杂为简单,帮助学生深入地理解知识的本质,从而达到深度学习的目的。例如,通过视频模拟几何、函数在专业应用中的变化过程,让数学知识与专业理论知识相结合,使得教师的讲解更加细致深入直观;或者借助当前的智慧教育平台,创设情境,开发专业互动数学教学,让学生通过参与抢答、竞赛等模式,解决专业知识,巩固数学知识;或者利用大数据分析技术,针对性地对学生某个与数学相关的专业问题进行精准化、分层式辅导。总而言之,中职数学教师要积极尝试多种教学模式和方法,促进数学课堂教学朝着多元化、丰富化发展,将学生熟悉的专业作为学习背景,调动学生对数学知识的内在需求,提高学生对数学学习的主动性。

(三)科学进行数学教学评价

教学评价是检验数学课堂非常重要的内容。中职教育的目标是培养技能型人才,所以教师不能将学习完成情况作为评价学生的唯一标准。而在STEM教育理念下的数学课堂,更加注重学生的学以致用,因此其数学课堂评价模式应该更加多元化、多角度化和全面化。要深入反思,数学课堂是否激发了学生学习的主动性,是否促进了学生学习模式的改变,是否锻炼了学生的实践能力,是否培养了学生的团队意识,是否在培养学生的数学思维等,只有这些方面达到了,才能真正称为符合STEM教育理念的数学课堂。因此,课堂评价还应注意评价主体的多元化,多方位、多角度地对学生学习的全过程进行全面的评价。科学准确地进行教学评价,才能全方位地帮助教师提升教学质量。

四、结语

总而言之,STEM教育理念要求中职数学课堂建立起数学知识与专业之间的紧密联系,其要求用丰富的教学方法,新颖的教学模式,来激发学生课堂学习的积极性,以提升学生解决问题能力,培养学生数学思维,真正为国家培养出学以致用、懂得团结协作精神的高素质技能型人才。

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