STEAM理念指导下的小学数学教学

管勤厚

摘   要：STEAM教育是集科学、技术、工程、艺术、数学等多种学科于一体的综合教育理念，在小学数学教学中具有重要的实际意义。为了提高教学质量，教师应依据STEAM教育理念的内涵，促进小学数学教育与其他学科的融合，进而提升学生的数学综合素养。

关键词：STEAM教育理念  小学数学教学  学科融合

STEAM是科学、技术、工程、艺术和数学的首字母缩略语，是跨学科融合的重要实践，符合素质教育的基本理念。总体来说，学界对STEAM教育理念有两种不同的认识：第一种观点认为STEAM教育理念是一门典型的后设课程，学生不但要学习一门学科专业知识，而且要学会运用其他四门学科的综合知识来解决实际问题，提升综合能力；第二种观点认为STEAM教育理念是一种以探究为基础的教学方法，能培养学生的自主学习意识，提高学生自主解决问题的能力。本文从多维度对STEAM进行界定，认为STEAM教育是一种将科学、技术、工程、艺术、数学等方面知识有机结合起来的综合性的教学活动，是培养创新型人才的重要手段。在小学数学教学中，教师要积极整合多学科知识，引入STEAM教育理念，培养学生的综合能力。

一、在小学数学教学中引入STEAM教育理念的构想

（一）综合科学思想，从日常生活中提取素材

科学思想包含广泛的知识使用、知识选择、知识开发等观念。在小学数学教学中，教师要综合科学思想，从日常生活中提取素材，设计延伸性课程，提高教学效率。同时，教师还要引导学生掌握科学的学习方法，使学生灵活掌握科学思想，自觉整合已有知识，扩展学生的数学思维空间。

（二）从工程学的角度学习技术思想

技术思想涉及知识的转化、整合和完善。基于STEAM理念的小学数学教学，教师要在教学中引入科学技术思想，引导学生从工程学的角度理解与掌握技术思想，感受科学思维的无限魅力。技术思维主要分为实践性思维和科学探索性思维，当学生掌握了一定的技术思维时，学生就能将生活中的技术装备和信息技术相融合，开发实践操作能力，提升理性思维。

（三）重视艺术思想，从艺术中学习数学

在小学数学教学中，艺术思想体现在图形运用与排列的关系与理念中。认识和掌握图形是小学数学的关键内容，基于STEAM理念的数学教学，教师要重视艺术思想与教学内容的结合，从教学内容、课堂教学方法、教学素材等方面入手，营造轻松、愉悦的教学环境，在提升学生学习效率的同时，发展学生的综合素质。

二、STEAM教育思想在小学数学教学中的应用

（一）贯彻科学理念，用理论指导实践

扩展性教育需要教师全面应用各种知识，因此，在实践教学中，教师要贯彻科学理念，运用理论指导实践，通过选择具有特定价值的知识，培养学生的科学思维。例如，在教学“统计”时，教师不仅要让学生掌握基础的统计知识，还要设计具有实践性的扩展课程，使学生透过实际研究与分析，深化统计知识的应用。对此，笔者设计了探究性活动，让学生自行调查航天研究的故障率，记录近二十年的故障率，并绘制合适的统计图。通过这个方法，学生既可以深入掌握统计的相关知识，又可以了解各种航天知识与资料，发展学生的科学思维。

（二）创设真实情境，培养学生的实践能力

在传统的小学数学课堂中，教师所营造的学习环境，在强调轻松、愉快的同时，却忽视了真实感，这主要是因为教师的目的仅仅在于教学，而不是与学生相处。STEAM教育则注重学生的学习和生活的关系，提倡把解决实际问题作为研究的重点。在这种思想的指引下，小学数学学习必须具有现实意义，要引导学生透过数学观察现实世界，实现数学的实用价值。对知识的运用具有双重含义：一是自觉地运用数学概念、原理、方法对真实世界现象进行阐释，解决实际问题；二是我们要认识到，在实际生活中，很多数字和图像问题都可以被抽象为数学问题，并通过数学的方式来求解。运用数学的方法，主要体现在运用数学方法解释和解决实际问题，以及在知识的运用过程中进行积极的交流。在日常生活中，教师要引导学生将数学思维融入自己的生活，在日常生活中遇到同样的问题时，能够正确地使用数学知识解决问题。

（三）运用问题情境启发思维，强化实践技能

STEAM教育理念的最大优势在于可以使学生产生“问题意识”，其实质是一种以建构主义理论为基础的情境教学模式，侧重于借助现实环境中的真实问题进行辅助性教学。传统的小学数学教学更多是以问题为基础的学习，而以STEAM教育理念为基础的小学数学学习环境更注重深度探究。因为只有具备探究性质的问题解决方案，才能使问题导向化，从而促进学生数学思维的发展。

在小学数学教学中，教师要创设以问题为基础的、开放的、复杂的、有意义的情境，让学生能够运用不同的方式展开探索，并激发出类比、联想、推理等思考，从而有效地发散学生的思维。同时，在创设探究式问题情境时，教师要以发现问题、形成问题、分析问题、解决问题为主要内容，激发学生学习的主动性，提高学生解决问题的效率。

例如，在学习了长方体相关知识后，笔者设计了探究性任务，让学生探究怎样做一个长方体框架。一开始，很多学生就会发现，不是任意的小木棒都可以搭建成一个长方体。于是笔者提出问题：“长方体每条棱的长度有什么关系？”接着，让学生观察生活中的长方体物体，并试着用尺子测量一下每条棱的长度。在测量之后，学生就会发现，长方体的棱可以分解为三组：长4条、宽4条、高4条，每组的棱长都是一样的。把这三组木棒按一定的顺序排列，就能做成一个长方体。通过这个实践活动，学生不仅能了解长方体的特征，还能了解制作长方体所需的木棒数目，并分析每根木棒应置于何处，延伸了学生的数学学习。

（四）综合教学思想，创建更优质的学习环境

STEAM教育思想是一种将科学、技术、工程、艺术、数学等学科有机结合的整体式教学思想，注重对学生综合素质的培养。虽然不同学科的知识是相对独立的，但是可以在教学过程中通过“跨学科融合”进行交叉应用与学习。在此过程中，五门学科自然而然地联系起来，构成了一种新的、界限模糊的新体系。在教学中，教师要创造更优质的学习环境，帮助学生将多种学科有机地结合起来，通过多学科交互的方法解决问题。

例如，在教学三角形相关知识时，笔者提出一个问题：“如何设计一个摇摆十分稳定的秋千模型？”秋千要保持平稳才能支撑起整个摇摆过程，因此，在设计秋千的过程中，学生必须认识到“三角形具有稳定性”的数学原理。同时，秋千的设计还运用到了惯性、离心力、向心力、引力等力学知识。在设计的过程中，学生不仅能够综合运用知识，还能去应对新的问题，发展实践能力。

总之，STEAM教育思想是科学、技术、工程、艺术、数学思想的结合，它们之间既有共性又有差异，与数学知识紧密相连。在小学数学教学中，教师要科学实践STEAM教学思想，帮助学生建立系统化的知识体系，提升学生在实际生活中运用数学知识的能力，发展学生的综合素养。

参考文献：

[1]陳真真.STEAM教育理念下如何创设小学数学学习情境[J].辽宁教育，2019（9）：42-44.

[2]史哲宇，钱立凯.小学数学“综合与实践”领域的教学策略研究——基于STEAM教育[J].曲靖师范学院学报，2020，39（3）：20-23.

（作者单位：甘肃省张掖市甘州区上秦镇中心学校）