STEM 教育与小学数学教学的融合

广东省广州市花都区新雅街清潭小学 谢永光

小学阶段的数学课程教学当中，教师采用传统的教学模式已经无法提高学生数学知识学习动力，采用创新性的教学方法融入数学课堂中，激发学生对数学知识学习的主动积极性，才能有助于数学课堂教学质量和效率的提升。教师在数学教学中将STEM 教育理念加以科学融入，创新教学模式，能使学生亲身体验数学情境，并能主观性融入其中，通过主观思考观察，亲身经历数学的学习过程，全方位地去了解知识，并懂得多思维方式去发现问题、解决问题。无论是创设一个问题情境还是故事情境，都可以将生活融入数学课堂中，吸引学生眼球，激发他们对知识的渴望。

一、在小学数学教学中应用STEM 教育的意义

（一）有助于知识的具化呈现

小学生正处于学习成长的启蒙阶段，注意力、理解能力等很多能力都相对较弱。教师在数学课堂教学中要以学生为中心，融入创新的教学理念，激发学生对数学知识学习的兴趣，只有调动学生学习的主动性，才能有助于提升数学课堂教学质量。教师在实际教学中将STEM 教育理念融入其中，能为学生学习抽象的数学知识提供有利条件。教师在创设情境的方式下帮助学生理解抽象内容，将抽象知识具体化呈现出来，这对提高学生数学知识学习能力有着积极意义。

（二）有助于知识的系统化呈现

小学阶段是学生学习数学知识的初始阶段，为促进学生数学知识高效学习，教师在教学中要能加强知识的系统化呈现，只有如此才能真正促进学生数学知识学习能力的提升。如果不能将数学知识系统化，长期的数学知识积累，将导致学生对知识的掌握混乱，不能够很好地吸收消化知识，导致“消化不良”，没办法将所学知识学以致用。因此，教师在教学过程中应该将分散的知识点进行整合，以使学生更加直观地了解数学知识。将STEM 教育理念融入数学课堂教学中，教师在数学课堂教学的环境方面进行了创新改变，学生学习的主动积极性调动了起来，在学习数学知识的过程中对系统化的知识进行学习，有利于提高学生数学知识学习的能力水平。

（三）促进学生掌握学习规律

小学数学教学中涉及的内容比较丰富，教师在实际课堂教学中要能从创新的角度进行积极优化，促进学生掌握有效的方法，提高他们的创新探究能力，提高学生思维的高度。数学知识之间有着相应的规律和联系，教师将STEM 教育理念融入教学，以学生为主体进行教学设计，聚焦学生学习能力培养，能促进学生在数学知识学习中按照相应的数学规律进行学习。在掌握了数学规律之后，学习数学的难度就降低了。针对规律性的学习，学生可以通过规律领悟到更多的数学知识，学会举一反三，使学习变得轻松简单，加强学生对数学的兴趣和好奇心。只有如此才能真正为学生数学知识学习质量的提升打下基础。教学中融入STEM 教育理念，学生在数学课堂中学习的动力也能被调动起来，这对实现高质量学习目标有着积极意义。

二、STEM 教育在小学数学教学中的有效应用

（一）激发学生的学习兴趣

实践证明，小孩子对一件事物的好奇程度是和对待这件事物的记忆成正比的，愈发好奇，越会沉迷于该事物。从科学管理的角度开发学生思维，贴近学生的日常生活，创新教学方式才能真正提高学生数学知识学习的主动性、积极性。教师在数学课堂教学中为学生讲述数学知识时，将STEM 教育理念融入数学课堂教学当中，就需要从创新的角度出发进行优化。该教育理念中的“S”即“科学”，教师在数学课堂中要将数学教学和其他的科学内容联系起来，如化学、物理、地理等学科，借助其他学科的趣味知识，和数学知识联系起来，从而激发学生对数学知识学习的兴趣。在这一基础上，学生数学知识学习的能力才能有效提升，也才能为学生可持续学习发展打下坚实基础。

例如，教师在为学生讲述“面积”相关知识点时，为能让学生对面积有一个具体的概念，就可将地理学科的知识融入课堂教学中，将中国地图带到课堂上，为学生呈现中国的国土面积，总的面积是各省的面积总和，每个省的面积是各市区的面积总和，让学生明确面积所代表的含义。或是通过实践的方式，让学生到操场中划分面积区域，对自己的区域面积进行计算。这样的方式能够帮助学生将抽象的数学概念具体化理解，促进学生数学知识理解能力的提升。学科间的知识联系，对提升学生数学知识学习的质量也能起到积极的促进作用。

（二）建立错题库，方便日后的巩固复习

通过大量的习题训练和错题相似习题的不断训练更正，学生可以温故知新，不断掌握自身理解不透彻的知识点。与此同时，教师可以对学生没有掌握的知识点进行重新讲解，方便学生的复习。易错之处往往是学生的薄弱环节，而每个学生的薄弱环节不同，教师在教学的时候只能挑选学生易错的知识点去讲解，个别学生的易错点却不容易被及时更正，而小学生自身又缺乏自学能力，因此理解不透彻的知识点会越积越多。而STEM 教育却能够针对每个学生制定针对性的错题库，帮助学生更正自身薄弱环节，保证每个学生的学习进度，节约大量时间，提高整体教育水平，提高教学效率。

（三）引导学生自主探索

以单元为首要前提的主题教学极为关键，与之对应的教学模块同样是因此而进行的。在整个设计环节，不但需要确保内容具有全面性，并且还应该对教学内容所具有的可分性予以高度重视，其核心目的主要是让小学时期的学生能够对数学基本知识以及基础数学思想有一个充分的了解，灵活掌握，打破传统的思维模式。学生应能够对数学模型的各项基本措施有充分的了解。在这里，教师让学生借助数学模式对数学建模思想进行充分了解的核心问题往往就在于，需要教会学生怎样架构更多切实的数学模型和与之相关的数学措施，通常会借助以下方法来实现。首先，由具体示例引入；其次，数学教师从中予以启发以及引导；再次，师生一起探讨研究，总结思想方法；最后，拓展以及实践应用。以单元为首要前提的主题教学设计核心就在于对数学问题的相关教学设计，在表明学习以及探索的主题以后，应该将学习的核心主题逐步划分成多个问题，然后再按照这一系列问题对数学教学课时予以合理的划分，借助课时教学对各项问题进行妥善的处理，以此促使学习主题更为深入的目标得以实现，并让学生能够有一个清晰的了解。除此之外，针对数学问题教学设计而言，应该在对学生经验进行全方位考虑的前提下，着重教会学生对主题内容进行更深层次的学习，对主题内容有一个更全面的了解。并且学生生活经验同样是极为关键的，还需要对学生个体之间存在的差异性予以高度重视，强调学生对数学知识的积极建设。

（四）确定模块的主要内容以及地位

教师在数学课堂教学过程中，要能够以学生为中心进行内容的优化设计。结合学生学习的需求以及课程教学要求，教师要充分注重对教材的内容研究，结合STEM 教育理念进行内容的科学设计，注重在讲述数学知识的过程中能够和其他的学科知识相联系，拓展学生知识面，促进学生能了解更多的知识。数学课堂教学中，为促进学生学习能力的提升，教师要能确定模块化的教学内容，帮助学生在具体的知识内容学习中能有明确的方向。教师在教学中应将学科的知识结构特征、STEM 教育理念的综合性以及真实性的特征相结合进行教学设计，以问题为导向和学生学习生活相联系，调动学生对数学知识探究学习的积极性，提高学生的综合素养。教师只有转变数学课堂教学的方向，将STEM 教育理念加以科学运用，才能真正对提高课堂教学质量起到积极促进作用。

例如，数学课堂教学过程中，对于因数、倍数、质数、合数而言，和其他数学知识相同，不仅源于实际，并且也服务于实际，和实际之间具有极为紧密的关联。在进行该单元的课程教学时进行实践应用教学，可以为学生体验借助数学处理现实问题提供助力，使其感受数学和实际生活以及其他学科之间的关联，感受综合应用知识以及措施处理现实问题的过程，提升应用意识。同时还可以为培养学生学习兴趣提供助力，强化学生创新思维以及实践操作能力。从教材内容来看，通常会包含“数”的多方面应用，教师只有进行科学化设计，才能真正对学生综合学习能力的提升起到积极作用，促进学生的学习发展。

（五）对STEM 模块的主要特性进行充分了解，确定合理教学环节

在这一环节应该着重突出过程性、层次性以及阶段性。其核心流程主要如下：第一，将培养数学建模这一模式作为核心，在整合小学数学教材的前提下，积极培养学生数学建模的综合能力以及方法。这一目标通常可以在现实问题之内找出更为抽象的数学问题，可以借助数学语言架构数学联系，同时予以针对性的解答。第二，针对典型案例促使学生能够亲身参与整个建模环节，对一系列经典的建模方法进行充分的了解，并灵活掌握。第三，激励学生展开大胆假设，同时予以求证，着重针对模型分析建立以及求解展开探讨。

综上所述，数学课堂教学涉及的知识点内容较为丰富，为提升课堂教学质量和效率，教师要创新教学理念，融入新的教学理念才能改善数学课堂教学环境。将STEM 教育理念和数学课堂教学相结合，对实现教学目标有着积极意义。本文就STEM 教育和数学教学的融合进行了探究，这对实际教学工作的开展有着积极意义。