STEM 教育理念在小学数学综合与实践教学活动中的运用

黑龙江省五大连池市实验小学 马立成

数学实践活动是学生在教师的指导下，从日常生活和社会实践中选择并确定专题，用类似于科学研究的方式主动地获取数学知识，并运用数学知识来解决实际问题的学习活动。数学综合实践活动课具有实践性、探究性和丰富性的特点。教师应引导学生参加丰富多彩的实践活动，提高学生学习的主动性和积极性，促使学生更好地把数学知识运用到生活中，进而培养学生的综合能力。

一、源于生活，用于生活

《义务教育数学课程标准》强调：“数学教学应从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型，并进行解释与应用的过程。”这说明数学源于生活，寓于生活，用于生活。纵观人教版小学数学教材中的综合与实践活动课，都是通过探究与学生生活有密切联系的活动，增强学生学习数学知识的动力。例如，在学生掌握圆的概念和周长等知识的基础上，安排综合与实践活动课《确定起跑线》。首先让学生感受到数学在生活中无处不在，培养学生用数学的眼光看待生活和发现生活中的数学问题的习惯，然后引导学生应用所学的数学知识解决生活中的实际问题，进一步提高学生解决问题的能力。如引导学生观察起跑线并提问：你发现了什么？为什么运动员要站在不同的起跑线上呢？通过对起跑线的探究，引发学生的思考和讨论。学生凭借已有经验能够回答出“外圈跑道的长度比内圈长”，此时可以抛出需要进一步探究的问题：每个跑道的起跑线应该相差多少米呢？在STEM 理念下，引导学生以小组为单位开展实践操作，在提出方案的同时，画出等比例的跑道并确定起跑线的位置。在综合与实践活动课上，通过鼓励学生动手操作，让学生感受到数学的生活化特征，从而培养学生的综合能力。

二、动手操作，创新思维

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”《义务教育数学课程标准》提出：在整个数学教学的过程中，应注重培养学生的应用意识，而综合实践活动是培养学生应用意识的很好的载体。STEM 教学理念下的数学课堂，要求学生手脑并用，注重实践和动手操作过程，学生在操作中总结反思，再把创新的思想注入到实践活动中，创造潜能得到了充分发挥。

例如，教学综合与实践活动课《自行车中的数学》，目的是让学生运用所学的圆、排列组合、比例等知识解决实际问题，经历“提出问题——分析问题——建立数学模型——求解——解释与应用”的基本过程，获取用数学知识解决实际问题的思考方法，加深学生对所学知识及其相互关系的理解。结合STEM 教育理念，我与学生一起探究。首先推来一辆自行车，并提问：你知道这辆自行车蹬一圈能走多远吗？然后与学生一起分析讨论，提出方案，并请几名同学对这辆自行车蹬一圈所行走的路程进行测量，而后记录结果。通过对比，我们发现结果各不相同，直接测量的方法有误差，不可取。于是，我适当渗透：还可以用哪些知识来解决这个问题呢？学生讨论后，找出了关键问题，建立起数学模型，并得出结论：车轮转动的圈数实际上就是后齿轮转动的圈数；自行车蹬一圈所走的距离等于前齿轮数÷后齿轮数×车轮的周长。当数学模型建立起来后，学生就可以收集数据、代入模型求解了。接下来是了解变速自行车的原理，研究变速自行车变化出多少种速度。学生可以采用小组合作的形式探讨交流，完成数据的计算，得出结论：当前齿轮与后齿轮的比值最大时，自行车走得最远。这节综合与实践活动课依托教材中学过的知识，引导学生在动手实践的过程中开动脑筋、创新方法，提高了学生的创新能力。

三、团结协作，思行合一

孔子曰：“独学而无友，则孤陋而寡闻。”STEM 教育理念倡导团结协作，在自主探究的基础上，善于与人交流，及时发表自己的意见。通常每一节综合与实践活动课都采用小组合作的形式，所以小团队在协作中要分工明确，思行合一。

例如，教学综合与实践活动课《1 亿有多大》，其目的是让学生通过探究活动，经历猜想、实验、推理和对照的过程，加深对具体数量的感知。在教学时，我结合STEM 教育理念，以小组合作探究为主要活动形式，结合学生的生活经验，从长度、重量、面积等方面引导学生深入探究。每一组学生要研究的内容各不相同，有的探究1 亿张纸摞起来有多高的，有的探究1 亿粒米有多重的，有的探究1 亿步有多远的……学生在教师的引导下将抽象的问题具体化，并且借助具体的事物对模糊的问题展开想象，提出有一定可操作性的步骤，并结合自己的生活经验进行大胆的猜想，确定方案后开展小组交流。在探究过程中，有的组员负责记录，有的组员负责数数，有的组员负责计算……每个人都有自己的任务，大家团结协作，思行合一，很快就完成了任务。学生通过动手实验、汇报成果、互动点评等环节，亲历了“测量数据——实验推算——获得结论”的过程，并在小组合作的过程中学会了倾听，学会了与人沟通，学会了质疑思辨，学会了取长补短。

四、自信笃实，百家争鸣

“有信心的人，可以化渺小为伟大，化平庸为神奇。”自信是激发人体潜能的催化剂，它激励人们历经千辛万苦，百折不挠，用不懈的努力和坚持获得成功。STEM 教育理念能够培养学生的自信心，让学生把自己的想法带入到动手操作和实践中去，使课堂呈现“百花齐放”“百家争鸣”的新景象。

例如，人教版五年级下册《探索图形》，这一综合与实践活动课安排在了认识长方体与正方体之后，旨在让学生运用所学的正方体知识探索由小正方体拼成大正方体时，各种涂色的小正方体的数量，发现其中蕴含的数量规律和每个涂色的小正方体的位置特点，以此培养学生的空间想象能力和推理能力，让学生进一步体会分类计数的思想。在教学过程中，我让学生自己制作长方体或正方体，并说一说制作的过程和方法，学生各抒己见，畅所欲言。虽然方法不尽相同，但最终目的是一致的，而且学生完成得很好。探索图形分类计数问题的规律，重在探索的过程而不是规律的运用。通过探究活动，学生深化了对正方体的认知，拓宽了获取数学知识的渠道，养成了自信笃实的学习态度，也感受到数学思考的魅力，

五、不断实践，提高数学素养

每个孩子都是艺术家。在STEM 教育理念下，学生结合具体的数学活动，多种感官协调活动，通过独立思考、动手实践、归纳总结在头脑中建立表象和推理想象。在这一过程中，空间观念得到有效培养，空间想象力得到提升。

例如，教学人教版四年级下册《轴对称图形》之后，可以先让学生制作并收集各种轴对称图形，包括交通标志、建筑物平面图、报刊杂志封面例图等，然后结合图案设计说一说图形的意义和价值。也可以设计一节综合与实践活动课，让学生通过实践操作体会多种文化融合的艺术魅力。又如，在学习了圆的认识后，我把数学、美术、科学、体育、思品等学科知识有机融合，开展了以“五彩的圆”为主题的综合与实践活动课，要求学生以圆为原型设计多彩的图案。当学生把设计好的图案呈现在我眼前的时候，我真的惊呆了。我把这些图案进行展示和分享，让学生深刻体会到立体图形中最美的就是圆！平面图形中最美的也是圆！这一活动激发了学生动手操作的积极性，培养了学生的创造力，也提高了学生的数学素养。

总之，小学数学综合与实践活动课是课上知识的外延和拓展，要结合STEM 教育理念，把活动课与其他学科教学紧密相连，注重培养学生的动手能力、团队精神、沟通能力和交流意识，开阔学生的视野，提高学生的学习效率。