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基于STEM教育理念的小学数学教学策略研究

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  摘要:随着STEM教育理念的提出,教师在课堂教学中注重培养学生的核心素养。对数学知识来源于实际生活,将STEM教育理念与数学知识相结合,可以有效提高学生的综合素养。基于此,本文分析了小学数学教学的一系列策略,旨在优化小学数学与STEM教育理念的融合策略,以期为小学数学教学提供参考和借鉴。
  关键词:STEM理念;小学数学;课堂教学
  数学本身是一门理论性和抽象性都很强的学科,对小学生来说,由于他们这时还没有形成完整的抽象逻辑思维,对数学知识的学习会感到有一定的难度,教师对学生抽象逻辑思维和知识应用能力的培养也存在一定的困难。而STEM教育理念正是注重对学生的科学教学,以提高学生的知识应用能力,将STEM教育理念与小学数学课堂相融合,可以有效提高学生的核心素养。
  一、课程内容综合化、整合化
  STEM教育理念是科学、技术、工程以及数学这几个方面的融合,因此,将这一教育理念应用于小学数学教学中,需要对小学的知识进行整合和融入,使其并入到小学数学知识中,以提高学生的知识储备,扩展他们的科学视野,在此基础上提高学生的独立计算能力、知识应用能力、科学探究能力等。因此,数学教师在应用STEM教育理念时,要注意帮助学生渗透其他学科的相关知识,提高学生的综合能力。例如,在教学“三角形”时,教师就可以引入STEM理念。三角形作为几何图形的一种,是小学生必须掌握的重要知识,在小学阶段培养学生对图形的认知能力,可以为他们以后的学习奠定良好的基础。教师在三角形这一课程中,可以为学生设置一个“我是建筑师”的活动方案,让学生将自己喜欢的积木带到课堂上来。学生在自己动手的实践中提高对数学课程的兴趣,体现了STEM教育理念的应用。
  二、课堂形式趣味化、多样化
  引入STEM教育理念,在课堂上运用多样化的教学方式,提高学生的学习兴趣。例如,在学习“圆”这一部分的教学内容时,有些学生对圆的面积或者周长等方面的知识还存在一定的误区,因此,教师可以设计一个“套圈”的STEM教学方案,让学生自己制作“钢丝套”,在制作的过程中,需要独立计算需要的钢丝的长度,并制作不同大小的“圈”,然后開始“套圈”游戏。在游戏中,学生需要自己选择大小不同的“圈”,并根据“圈的形状、周长进行计算,对比出不同形状的钢丝对套圈效果的影响。这时,学生就会对圆形的周长有了一定的认识。通过这一游戏,不仅增加了课堂教学的趣味性,也提高了学生对知识的理解和应用能力,实现了对传统课堂的转变。
  三、课堂选材生活化、专业化
  数学知识与人们的社会生活密切相连,小学生受到年龄的限制,对抽象的知识理解起来还有一定的困难。因此,教师可以结合他们的生活实践,在他们已有认知的基础上利用STEM教育理念,鼓励学生从生活的角度理解较为抽象的数学知识。
  四、在材料选择时实施工程教育
  在科学教学中,材料的准备是至关重要的,可以说没有“材料”就没有“经历”,就没有“发现”。那我们应该给学生提供怎样的活动材料呢?无疑,有结的材料是上上之选。因为“有结构的材料”往往更便于学生发现问题,解决问题,以获取新知。我们在平常的科学教学中,经常会采用材料超市的方式给学生提供材料,这些材料往往是经过我们精选的有结构的材料,期望学生利用这些材料通过实验探究轻松地获得结论。不容置疑,这些有结构的材料对于培养学生的科学探究能力的确起到了不可或缺的作用,但对于学生其他素养的提升却收效甚微。于是,我在想,要是精选材料的事情不是由教师包办代替,而是由学生自己完成,不就可以让学生通过材料的选择,接受工程方面的教育吗?所以在本课中,我设置了一个特殊材料超市,在这个材料超市中物品有的是有结构的材料、有的却不是。我让学生根据自己的设计,自行选择需要的材料,再进行制作。学生们在经过了几次材料的选择和尝试后终于选出了合适的材料,然后通过不断尝试改进,终于制作出一个尽可能飞得远的空气火箭,不知不觉中,学生们接受了工程教育的洗礼。
  五、在改进工艺时感知技术教育
  在科学教学中,有很多时候,我们常常会让学生利用一些由教师预先准备好的活动器材来进行某些探究,以便学生能轻松地完成科学探究活动。但是这样的话,学生只做了一件没有技术含量的活动,只是去模仿教师实验或者被教师牵着鼻子进行探究,毫无创新精神可言。其实,如果我们在学生进行科学探究前,只提供一些最初始的原材料,让学生根据自己的设计,亲自制作科学探究活动所需要的活动器材,就能让学生在制作过程中通过不断地改进制作工艺,从而完善实验器材,使学生能更有效地完成科学探究活动。本课,在探究“空气火箭发射远近与哪些因素有关”环节,我没有直接提供给学生预先制作好可做对比实验的空气火箭,而是提供了众多制作空气火箭的原材料,我让学生亲自选材、制作,然后不断尝试,最后通过对比实验明白:在其他因素不変的情况下,制作工艺差(漏气)的空气火箭飞得近,而制作精良(不漏气)的空气火箭飞得远。学生们通过做了一些“技术”活,不仅动手能力得到提升,也深深地感受到了工艺改进对于科学研究的重要性。
  综上所述,将STEM教育理念引入到当前的小学数学教学中,是数学教学的新方向。数学教师在课堂上树立STEM教育理念,利用多样化的教学设计和方法调动学生的学习积极性,以不断培养学生的核心素养和综合能力。
  参考文献:
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  [3]段瑶瑶。 应用型本科高校创新型人才培养模式研究[D]。西安理工大学,2019。
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