STEM教育下小学数学融合式教学的探索研究

普彩芬

（甘肃省平凉市华亭市实验小学，甘肃 平凉）

STEM（科学、技术、工程、数学）教育理念与我国目前素质教育理念存在一定的相似之处，其根本目的都是训练学习者的综合能力。STEM 教育理念注重多学科融通性教育，训练学生的基础思维能力、实际探索能力和创造性思维能力，从而培养学生的素养。小学数学与STEM 教育理念有着高度契合之处，将该理念运用于小学数学教学中能够使课堂教学呈现出新的模式，产生新的效果。

一、STEM 教育与小学数学之间的关联

对于小学数学教学而言，STEM 教育理念是其教学理念和形式上的一个重要突破，能够有效提高学生在数学学习过程中的多方面能力，其中，包括让学生在知识中探索科学、利用科学技术手段进行学习和评价、加强对课程的设计开发等。在STEM 教育理念下开展小学数学教学能够使学生在学习过程中不断加强思考和探索，不断增强教学参与度。STEM 教学理念与小学数学之间存在着很大的联系，能够帮助学生发现自身所不理解、不擅长的内容，并以此作为基础对问题加以探索、与同学之间相互交流等，通过自身的努力找到解决问题的办法，这种学习过程既能够让学生真正学到知识，还能够提高学生数学思维能力和解决问题的能力，养成独立思考和合作交流的学习习惯。在STEM 教育理念中，以多个领域相融合了解更全面的知识是其最主要的特点之一，其在教学过程中融入多方面的知识并对其进行分类教学，使学生不再单纯学习一方面的知识，而是多方向了解和发展，有效为学生打下学习的基础，为后续发展做好铺垫，同时能够增强高素质、综合型人才培养的能力，满足社会对多元化人才的需求。

二、STEM 教育对小学数学教学的促进作用

（一）促使学生综合运用各方面知识

小学阶段是学生成长和发展的关键时期。在这一时期，学生的接受能力最强且变化最明显，学生的可塑性在这一阶段最突出。在小学数学教学中，教师应用STEM教育理念能够有效对课堂教学加以创新，使学生对课堂产生浓厚的兴趣并提高主观能动性，在掌握知识的同时，将多方面的知识相结合并加以综合运用。比如，在教学人教版小学数学六年级下册“圆柱与圆锥”时，教师如果仅仅是让学生对其面积公式等加以直接记忆，不帮助其对图形等进行分析，使其灵活运用，那么学生在遇到多个图形相结合求解面积时将很难自行分析出其中所包含的内容并灵活应用公式解决问题。因此，小学教学过程中要想发展学生的数学思维，使其具备发现问题、探索问题的能力，教师将STEM 教育理念运用其中是十分有必要的。

（二）促进学生养成创新思维能力

小学阶段是学生思维培养和发展的黄金时期，为了使学生在学习过程中具备较强的学习能力，收到较好的学习效果并不断培养其创新思维能力，将STEM 教育理念融入小学数学教学过程中是十分重要的。应用STEM教育理念，教师可以在数学教学时设置出较创新且具有特色的问题等激发学生解决问题的兴趣和信心，以此充分调动学生学习的热情和积极性。比如，在教学人教版小学数学六年级上册“扇形统计图”时，教师可以将STEM 教育理念融入其中，让学生在课前预习的过程中自行创作合理的扇形统计图，可以涉及学习和生活等多方面。以此作为基础，学生能够在数学学习过程中获得更多思考和创造的空间，自行去探索和发现问题在这一过程中，学生可能就会产生各种各样的想法，教师只需要对其进行正确的引导，不能过度干涉，这样，学生的创新思维就能得到充分的发展。

三、STEM教育下小学数学融合式教学的探索

（一）小学数学与科学的融合

事实上，在小学数学教学的过程中，数学知识与科学知识有着多方面的联系。基于STEM 教育理念，在进行小学数学融合式教学时，教师应将数学与科学内容相结合来提高教学质量。比如，在教学人教版小学数学五年级下册“折线统计图”这一内容时，教师应在其中引入相关科学知识，如让学生根据本地某个月的天气变化情况绘制折线统计图或者根据动植物的生长情况绘制折线统计图等，将科学知识融合到数学知识中，使知识之间相互关联融合，进而提高学生对数学知识的理解能力和对各学科知识的融合能力。

（二）小学数学与技术的融合

基于STEM 教育理念，小学数学教学与技术之间的相互融合主要体现在信息技术与数学教学的融合，这在现代化教学中已经得到了广泛的应用。在教学过程中，教师将信息技术融入其中对数学知识加以展现，使学生更直观且生动地了解抽象的知识，进而提高教学效果，并为学生创新思维的培养创造一定的条件。比如，在教学人教版小学数学五年级下册“探索图形”这一内容时，教师仅仅利用书本观察图形对于学生来说较枯燥且理解起来较困难，借助信息技术将其直观地呈现出来，能够有效帮助学生理解学习内容，培养学生的数学思维。

（三）小学数学融合式教学准备

在教学过程中，教学准备是保证教学效果的重要基础。基于STEM 教育理念的小学数学融合式教学也必须强调教学前的准备工作，对教学目标、教学内容和教学方式等加以明确，可以为后续实现高质量的教学做好铺垫。

1.确立教学目标

STEM 教育理念下展开小学数学融合式教学首先要明确其教学目标，为整个教学活动的实施提供明确的方向，并以教育效果为前提展开高效的教学。在STEM教育理念下，确立教学目标必须突出培养学生的知识、技能及思维能力、知识的综合运用能力等。除此之外，还需要培养学生正确的价值观和情感。教师可将这些目标相结合，对整个教学过程加以设计。同时，在教学目标确立的过程中，教师还需要充分考虑学生的实际，面对小学高年级的学生，在教学过程中培养其思维能力和学习习惯以及养成正确价值观是十分重要的，同时要对学生之间的差距加以考虑，避免教学过程过于幼稚，也要避免难度过高，使基础薄弱的学生难以跟上课堂节奏。

2.明确教学内容

在明确教学内容的过程中，教师首先要严格依据课程标准进行选择，并制订科学、合理的教学目标。基于STEM 教育理念，展开小学数学融合式教学时应重点挖掘能够引起学生学习兴趣和思考积极性的内容。在教学设计的过程中，教师要对教学内容加以筛选，既不能脱离教材，又不能完全依靠教材；既要保证教学内容的专业度，又要在其中融入与生活相关联的内容。教师在明确教学内容时，还应该对重难点进行评估，针对本班学生的实际特点对教学内容加以分类和选择，以保证其对学生的适用性。同时，为了突出STEM 教育理念，在数学教学中还应该加强对其他学科相关知识的整合，并适当在基础内容上增加一定难度，为学生提供更多思考和探索的空间。

3.选择教学方法

教师在教学准备的过程中，选择合适的教学方法是关键。教学方法是教学目标的重要实现途径，也是学习效果的重要决定依据。基于STEM 教育理念，对小学数学融合式教学所采取的教学方法可以包括自主学习法、合作探究法等。教师在选择不同的教学方法之前首先要考虑该方法对学生的适用性以及能否引起学生的学习兴趣和学习热情；其次要考虑教学方法与教学内容之间的匹配度，确保在实际教学的过程中能够突出教学效果。比如，在教学人教版小学数学六年级上册“位置与方向（二）”这节课时，相较于自主思考方法而言，合作探究会更适用，通过相互合作，学生能够更好地探索其中的内容。在学生自我和合作探索的过程中，教师应发挥引导作用，以提问等方式指引学生正确的思考方向，并鼓励学生不断发挥其创新思维作用。

（四）小学数学融合式教学的实施

1.重视提问的运用

基于STEM 教育理念进行小学数学融合式教学的过程中，为了达到教学效果，使学生在学习的过程中激发自身的思考能力，产生探索知识的积极性，教师应重视对提问方式的运用。学生虽然具备思考能力和探索能力，但如果缺少教师的正确引导，很有可能缺少方向，导致其难以发挥自身优势，甚至适得其反。因此，在实施的过程中，教师应加强对学生的提问，以提问的方式引导学生发现正确的思考方向。并且，在提问过程中，教师应引入与其他学科相关的知识内容，使学生在思考问题的过程中以此为基础，丰富其多方面的知识技能。同时，在提问设计过程中，教师还应该尽量选择贴合学生实际的问题，使其能够通过自身的经验对问题产生探索的兴趣，进而培养其思考和探索的能力。比如，在教学人教版小学数学六年级下册“生活与百分数”这一内容时，教师应设计与生活相关的提问，如让学生放学后到超市找一找百分数等，使其根据自身的生活兴趣产生探索的热情，最终达到教学目的。

2.增强与其他学科的联系

在小学数学融合式教学中，为了突出STEM 教育理念，教师应加强其他学科知识与数学知识的融合教学。比如，与科学课程内容相互结合，学生能够在其中增强自我思考能力和探索的能力，能够运用多个学科的知识解决数学问题，并丰富自身多方面的知识和能力，以此有效促进自身创造思维能力的培养，使学生能够在此过程中得到全方位的发展。例如，在教学人教版小学数学六年级下册“位置与方向（二）”这一内容时，教师可以在其中引入相关的地理知识和科学知识等，使学生具备更立体的思考和探索结构，能够在解决数学问题的过程中丰富多个领域内的知识，培养其综合能力素质。

3.培养学生的综合能力

在小学数学融合式教学的过程中，培养学生综合能力是基于STEM 教育理念的关键内容。在培养学生综合能力时，教师必须充分给学生动手操作和实际训练感受的机会，使用多种不同的教学方法，使学生对教学内容产生浓厚的兴趣。除此之外，教师还可以灵活运用情境教学、游戏教学等方法，使学生在不同方式的训练下提高综合能力。比如，通过小组合作、自主学习以及实践操作等多种训练方式，培养学生的团队合作意识、独立思考能力和动手操作能力等，使学生的创新思维有所提高，同时提高实践能力，得到全面发展。

（五）小学数学融合式教学评价

1.多元化评价主体

基于STEM 教育理念进行小学数学融合式教学过程中，为了达到教学目的，实现教学效果，优化其教学评价也是重要的环节。对此，首先应确立多元化的评价主体。基于STEM 教育理念进行教学评价，应确保评价对学生的发展有益处，并且避免教师对学生的主观性评价，保证评价的真实性和有效性。对此，教师应将评价标准告知学生，使学生明确学习目标，并采取学生自己评价、同学之间互相评价、家长及教师评价等多元化的评价方式，使学生通过多方面明确自身的问题和优势，全面认识自己。这种同学相互评价的方式，还能够有效拉近学生之间的距离，使其相互了解、相互尊重，进而有效提高学习的热情和积极性。教师及家长的评价对学生自信心的培养十分重要。小学阶段的学生非常在意教师和父母的看法，因此，这种多元化的评价主体对学生而言既是对自己认识的途径，也是自身信心培养的重要方式。

2.全面性评价内容

评价内容的全面性是保证评价有效，确保评价客观性和公平性的关键，也是激发学生不断完善自己的重要方式。在数学学习的过程中，不同的学生会展现出不同的优势，教师应对学生多方面进行综合性和全面性的评价，才能使评价更客观。教师在评价的过程中必须具备发现学生优势和缺点的能力，避免单一评价某个学生，而是要以发展的眼光看待每一个学生。而采用STEM 教学理念的小学数学评价不但要强调总结性评价，而且还要突出过程性评价，让学生意识到教学过程的重要意义，对学生的探究能力和思维创新能力等方面做出综合评估。

3.多元化评价方式

评价方式的科学性和合理性对于学生而言十分重要，直接影响评价的整体效果。教师的多元化评价是学生激励自身奋进的重要动力。基于STEM 教育理念，教师在对学生进行评价时应在以往的口头评价、肢体评价等方式上加以优化，对学生的思路加以肯定和补充，使学生通过评价获取针对性的建议，以此在激励和鼓励学生的同时丰富其知识，使其获取的知识更加完整。除了课堂上的评价外，还有在不同阶段的各类型评价，如课外评价、期中评价、合作评价等多方面，可以既保证评价的针对性，又能使学生从多方面了解自身的能力的水平，有针对性地提高自身的某方面的能力素质，进而激励学生不断发展。

综上所述，基于STEM 教育理念，对小学数学进行融合式教学是目前教学模式的重要转变，也是培养学生全方位素质的关键，对学生的能力培养具有重要作用。对此，教师应增强小学数学与科学的融合、小学数学与技术的融合，分别从小学数学融合式教学准备、小学数学融合式教学的实施、小学数学融合式教学评价等多方面对小学数学基于STEM 教育理念进行优化，以收到更好的教学效果。