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STEM教育与小学数学教学融合方式初探

2021-07-23曾金凤

学校教育研究 2021年12期
关键词:理念融合工程

曾金凤

《小学数学课程标准》中指出,数学教育既要使学生掌握现代生活和学习中所需要的数学知识与技能,更要锻炼学生的思维能力和创新能力。STEM教育对所有学生培养综合素养起着关键的作用。STEM教育整合了多门学科,是跨学科的教育,在数学实际教学中,基于具体问题情境,教师要将STEM教育融入课堂中,有利于提高学生解决问题的能力,拓宽学生各学科的知识面,激发学生的学习兴趣。

一、STEM教育促进小学数学教学

(一)促进学生知识的综合运用

小学生生长发育旺盛,变化快,可塑性强,是接受教育的最佳时期。教师在课堂教学时不能仅仅运用传统的教学方式,还应该加入创新的思想理念,即STEM教育理念,这样有助于激发学生的学习兴趣,调动学生学习的主动性,促进学生高效的掌握知识,促进学生知识的综合运用。比如学生在学习《多边形的面积》时,如果教师只是让学生记忆平行四边形、三角形和梯形的面积公式,然后讓学生直接套公式来解决问题,显然是不行的。很多同学会解决单独某一个图形的面积问题,但是把几种图形结合在一起就不知从何入手了。像解决“在一个梯形中剪去一个最大的平行四边形,剩下图形的面积是多少?有几种剪法?”这种综合题目,教师要将STEM教育理念融入到教学中,能为学生学习数学综合知识提供便利。

(二)促进学生创新思维的发展

为了促进学生学习效果的提升,教师在数学课堂教学中要注重学生创新思维的发展。将STEM教育理念融入到数学课堂教学中,在具体教学情境中,教师适时地创设独特的、新颖的问题,激发学生学习的兴趣和热情,调动学生学习的积极性。如学生学习《数学广角—数与形》,教师要运用先进的STEM教育理念,布置这样的预习作业:请同学们画出头脑中自己觉得与“形”有关的有规律的图形,有了这样的铺垫,在课堂中,教师以学生为主体,给予学生更多的思考空间,让学生尽情地去探索,去讨论,找出规律,当探索时,学生的想法可能会与实际情况“脱轨”,也可能想法很新奇,很特别,更可能会青出于蓝而胜于蓝,但只要学生都参与到课堂探索中,就有助于打开他们创造性的思维,实现教学相长。

二、STEM教育与小学数学课堂教学的融合

在小学数学教学活动中,要充分与STEM教育融合起来,也就是说将数学与科学、技术、工程巧妙的联系起来。

(一)小学数学教学与科学的融合

数学与科学看似没有什么联系,但是只要细心观察,就会发现他们有着密切的联系。教师在教授数学知识时,有时候可以融合一些科学知识来提高数学教学质量。例如在教学《公顷和平方千米》时,如果只用“鸟巢”这个情境图进行导入和讲解,学生不容易理解,因为学生没办法理解“鸟巢”的壮观。教师可以用实物直观的方式,准备一张中国地图,在课上给学生展示,并介绍我国地图相关的科学知识,将我国的国土面积,海洋面积等科学内容融入到课堂中去,便于学生理解,这样既能使学生更快掌握知识,也能加深知识掌握的牢固性。又如,在教学《条形统计图》时,学生喜欢的营养早餐统计图,某年某月天气情况统计图,动物的平均寿命统计图等等。这些知识都与科学知识有关联,所以在小学数学教学中,教师要将数学知识与科学内容相互渗透与融合,促进学生理解数学内涵。

(二)小学数学教学与技术的融合

小学数学教学不仅与科学有联系,还与技术密切联系,尤其在信息技术方面比较突出。教师在数学教学时与技术知识联系起来,可以提升学生的创新能力。现在很多学校都采用信息技术进行教学,将抽象的知识形象化,提高教学的效果,便于学生学习知识。比如在教学完梯形的面积时,教师可以采用信息技术的方法,让学生直观地理解平行四边形面积,三角形面积,梯形面积三者之间的相互转化关系。所以,有些数学知识融合现代信息技术进行教学,既可以节约时间,使学生高效地掌握知识,还可以促进学生良好思维的培养。

(三)小学数学教学与工程的融合

工程技术本来就是一体的,既然小学数学教学与技术有联系,那么它与工程也有一定的联系。我们学习的许多数学知识都与生活中的工程有关。比如数学中的“工程问题”:修路,挖隧道,做零件,新建喷水池等等。教师在数学课堂教学中要将工程问题引入到STEM教育,让学生能对工程问题进行有效地探讨,将工程问题与STEM教育有效地融合,从而促进学生运用探索的方式解决工程问题。如《长方体与正方体》中有这样一道题:“一个玻璃鱼缸的形状是正方体,棱长是3分米。制作这个鱼缸时至少需要玻璃多少平方分米?(上面没有盖)”,学生可以针对这个问题进行探究性学习,在这个探究活动中,结合学教评一致性教学设计的理念,将STEM教育与数学课堂进行融合。

(四)小学数学教学与科学、技术、工程的有机融合

教师根据STEM理念将数学、科学、技术、工程等进行融合,将它们有机的合为一体,体现其能力为本、整合为要、继承创新等特点,目的是为了打破分学科学习的局限性,不仅能使教师更高效地完成教学任务,提高教师的教学质量,也能提高学生的学科知识水平和学生的综合素养,同时锻炼学生的跨学科思维。STEAM教育是一种新的理念,它不仅关注各个学科自身的教育价值,也关注各学科之间内在的逻辑联系,同时关注学生各方面的培养。小学数学教学要求教会学生理解原理,独立思考,并激发学生的兴趣,学会利用数学知识去解决实际问题。例如在数学教学《图形的运动(三)》中,教师可以运用信息技术手段,结合科学现象风力发电机、生活中的风车、车轮转动等视频来导入教学,在此基础上再结合多媒体来展示物体绕着某点进行旋转,让学生更加直观地掌握知识。

总之,现代小学数学课堂不同于传统的数学教学,在小学数学教学中,教师要理解STEM教育真正的意义,要打破科学、技术、工程、数学之间的界限,将其价值落实到实际的教育教学中。STEM教育理念为教师的数学课堂教学提供了新的价值领域,教师要理解STEM教育真正的意义,将这种富有改革创新的理念融入到课堂教学中,提高教师的教学质量,提升学生的信息素养、知识的综合素养、数学核心素养、创新能力,促进学生的全面发展。

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