基于STEM教育理念的数学教学策略探究

赵天浴

摘要：数学能促进学生的思维发展，提升学生的创造能力，对学生学习其他学科知识有很大的帮助。在数学教学活动中，教师不仅要教给学生数学知识，还要培养学生的创新思维和创新能力，促进学生全面发展。而应用STEM教育理念开展教学活动，能让课堂教学的质量更高，让学生的学习更加高效。文章结合教学实践，对基于STEM教育理念的数学教学策略进行探究。

关键词：STEM教育理念；小学数学；教学策略；教学质量；核心素养

中图分类号：G623.5文献标志码：A文章编号：1008-3561（2023）24-0105-04

在组织教学过程中，教师要关注学生的能力培养，提升学生的学习素养。数学与其他学科相比更为抽象，教师需要从学生的角度出发，联系学生的日常生活进行教学。小学阶段的数学内容和学生的生活有一定的联系，可让学生学习数学知识，解决问题。从当前的教学来看，教师受传统观念的影响比较深，常常以自身为主体开展教学活动，导致学生对学习内容不感兴趣，影响教学质量。融入STEM理念，能激发学生学习兴趣，培养学生解决问题的能力，有效提高教学质量。本文结合教学实践，对基于STEM教育理念的数学教学策略进行探究。

一、STEM教育理念概述

1.STEM教育概念

STEM教育融合多学科教育内容，是一种跨学科教育理念，对学生的学习有重要的帮助；是一种全新的教学形式，在教学中重点关注学生的学习过程，而不是重点关注学习结果[1]。STEM教育理念倡导提升学生的核心素养，让学生综合应用所学知识。利用STEM教育理念推动教学改革，是教学发展的必然要求。

2.STEM教育理念与数学的联系

STEM教育理念对学生数学学习有重要的帮助，能充分挖掘学生的思维潜能。S指的就是科学，要应用知识去探索世界，在探索的过程中提高学生的主动性。T指的是技术，在教学中要利用多种技术对学生进行学习上的帮助。E指的是工程，在教学中可以结合工程知识进行课程开发和设计。M指的是数学，也就是学生学习的主题。从数学学习的角度来分析，学生要对未知的事物进行发现和探索，从问题出发进行探究，在相互交流沟通中找到解决问题的方法，在这一过程中了解知识的形成过程，培养思维能力和学习习惯。综合应用多学科知识进行学习是STEM教育理念的特点，其适合在数学教学中应用。

二、影响STEM教育理念应用的因素及应对措施

1.教师因素

一些数学教师在应用STEM教育理念时，会照搬其他教师的方法，不懂得进行创新，结合本班级的实际情况组织教学。由于各个班级的情况不同，生搬硬套很难达到预期的效果，一些教师对STEM教育理念认知不够全面，理解不够深刻，在教学中主动性不强。由此可见，教师的专业能力和思维能力对STEM教育理念的应用具有重要影响。在教学中，教师只有把握好相关因素，在教学实践中不断探索，才能更好地融入STEM教育理念。第一，培养教师的敬业精神。教师的敬业精神是推动教学研究的动力。热爱教育事业是一个教师最基本的从业标准，对教学研究工作有重要的影响。教师只有热爱教育事业，愿意投入自己的全部精力，才能更好地推动教学发展。教师要做到爱岗敬业，不仅要给学生讲解知识，还要不断学习，提升自己的专业能力。第二，提升教师的专业水平。教师的专业水平是教学研究的基础，只有具备较高的专业水平，才能更好地开展教学活动。因此，教师除了要掌握教学的基本知识外，还需要研究其他的相关知识，深入研究教育理论。第三，发展教师的思维能力。教师的思维能力是教学研究的需要，只有具备较强的思维能力，才能在教学实践中勇于探索，不断开辟新的教学路径，灵活应对所遇到的各种问题。

2.学生因素

第一，学生缺乏学习动机。学生只有具备较强的学习动机，才能主动学习知识。教师要综合应用多种教学方式激发学生学习动机，让学生对学习充满兴趣。第二，学生学习意识薄弱。在组织教学时，教师要唤醒学生的主体意识，给学生提供更多的自主学习空间，活跃学生思维。在课堂上，教师要有意识地创造竞争氛围，通过合理的教学设计来激发学生的学习主动性，发掘学生的潜能，让学生感受到学习的乐趣。第三，学生创新意识和解决问题意识不强。在教学中，教师要创设多样化的学习活动，为学生提供更多的探索机会，培养学生创新意识和解决问题意识。

三、STEM教育理念在数学教学中的应用意义

1.能使抽象的知识内容直观化

教师在教学中融入STEM教育理念，能使抽象的知识内容直观化，易于学生理解和接受。学生在学习过程中已经具备了一定的能力，但是由于他们的年龄比较小，在学习时缺乏足够的经验，逻辑思维能力不强。教师在数学教学中融入STEM教育理念，能使抽象的数学知识具象化，提升学生学习热情，让学生在热情的驱动下主动学习知识。

2.能建立系统化的知识框架

学生学习到的内容如果比较零散，没有系统性，就会学了后面的，忘了前面的，还会出现知识混乱的情况，难以正确应用。在课堂上，教师要关注学生的知识框架构建，让学生在学习时有意识建立属于自己的框架。应用STEM教育理念开展教学活动，能对知识进行融合，提升学生的学习积极性，帮助学生建立完善的知识体系。

3.能使学生掌握学习的规律

教师应用STEM教育理念组织教学，能充分尊重学生的主体性，激励学生自主探索，让学生在学习过程中更好地掌握数学学习规律。在教学过程中，教师要先讲解基本的概念和原理，然后创设相应的教学情境引导学生进行理解，从而让学生掌握学习规律，做到举一反三。

四、STEM教育理念在数学教学中的应用策略

1.激发学生学习兴趣

学生好奇心比较强，教师在教学中只有提高学生的学习兴趣，才能达到更好的效果。因此，在讲解教学内容时，教师要结合学情，创设教学情境激发学生学习兴趣，让学生主动参与到课堂学习中来。教师要融入STEM教育理念，对课堂教学进行创新，科学合理地设计教学流程，使数学教学与其他学科相联系，发挥多学科融合的优势，提高学生的学习效率[2]。例如，在讲解“多边形面积”的内容时，为了让学生对这部分知识内容有深入的了解，能够灵活应用所学知识解决实际问题，教师可结合地理学科知识，把地图应用到教学中，利用学生感兴趣的元素组织教学。比如，在课堂教学中，教师可为学生提供地图，让学生按照比例尺来计算面积。教师还可带领学生到户外，画出一定的区域，让学生计算所划定的区域面积。采用这种教学方法，能使抽象的教学内容具体化、可操作化，让学生更容易理解，提升课堂教学效果。又如，在讲解“三角形”的内容时，教师可让学生进行手工操作，制作房屋、桥梁的模型，提高学生动手操作能力。在动手操作的过程中，学生能深刻体会到三角形的稳定性，并学会将三角形的稳定性应用于生活。采用这种教学方式，有利于培养学生的探究能力、知识应用能力，提升学生综合素质。为提高学生的学习主动性，教师要鼓励学生参与到课外学习中。学校场地有限，在组织教学时，教师可积极开展课外实践活动，对学生的技能进行训练。教师除了要让学生在课堂上接受STEM教育外，還要鼓励学生利用所学知识解决实际问题。教师要加强与专业机构的联系和沟通，不断提升自身的教育教学能力，将STEM教育理念更好地融入数学课堂教学。此外，还要争取学生家长的支持和理解。STEM教育和传统的教学理念有所不同，学校要通过家校合作的方式转变家长的观念，让学生在家校合作的环境中养成良好的学习习惯。

2.培养学生自主学习能力

在STEM教育理念下组织教学，教师不仅要让学生全面学习课本中的内容，还要重视教学方法的运用，让学生认识到数学学习的目的是掌握基础知识，构建知识框架。因此，在教学中，教师要积极开展教学实践活动，培养学生的学习能力，让学生掌握数学框架的构建方法。在课堂上，教师要结合具体的教学内容进行引入，结合具体的案例组织教学，以提升学生的学习主动性。要组织学生开展小组合作学习，让学生运用集体智慧完成学习任务。在合作学习的过程中，多种思维相互碰撞，能促进学生思维的发展。在教学实践活动开展过程中，教师要明确学习主题，创设问题情境。在明确学习主题后，教师还要把学习内容分为若干部分，划分为几个小问题。教师要根據课时安排各部分学习内容，让学生有目的性地学习。在设计过程中，教师要考虑学生的实际能力，让学生在深入探讨过程中对主题内容进行全面了解。要尊重学生的学习感受，照顾学生的差异性，强调学生的主体性。要应用STEM教育理念培养学生的自主学习能力，解决数学教学中的难题。为培养学生的自主学习能力，教师要建立学习错题库，还要告诉学生要想学好数学，就要多加练习，通过大量的练习，掌握学习的规律和方法，提升学习成绩。在教学过程中，教师要多给学生出一些练习题，让学生在练习中发现错误、纠正错误，认真进行查缺补漏。学生可以把错题整理到一个本子上，在复习的时候要用好这个本子，做到温故而知新。对于掌握不够扎实的内容，学生也可以进行反复的练习，解决学习中的难题，加深印象，防止再错。教师要对学生没有掌握好的知识点进行集中讲解，让学生做好课堂记录，以备后续复习。教师要充分利用好练习中的错题这一宝贵的学习资源，让学生从错题当中找出学习中的漏洞，这样才能有所进步。由于学生的能力不同，错题情况也会有所不同，为照顾全体学生，教师需要选择一些学生错误率较高的题目统一进行讲解，对个性问题进行针对性讲解，也可以让学生在小组内讨论交流，共同解决问题。运用STEM教育理念对学生进行针对性指导，让学生做好错题整理工作，能提高学生的学习效率，减轻学生的学习负担。

3.明确模块知识内容

在进行数学教学时，教师要融合STEM教育理念，完善教学设计，从学生的学习实际出发，根据教学目标和教学内容对课本中的教学元素进行挖掘。在讲解数学内容时，教师还要具有跨学科思维，明确模块化教学的具体内容，拓展学习范围，提升学生的综合能力。在授课前，教师应实现学科教学内容与教育理念的融合，根据教学实际设置相关的问题，利用问题来引导学生自主学习[3]。应用STEM教育理念开展教学活动，能解决教学中的许多问题。数学知识来源于生活，服务于生活，与生活有着密切的联系，可以用来解决生活中的实际问题。因此，在单元教学中，教师要遵循循序渐进的原则，培养学生的建模能力，让学生从现实问题出发，把现实问题抽象为数学模型。要通过典型的案例让学生经历建模的过程，了解建模的方法，在学习过程中要敢于建模，利用模型来分析问题，解决问题。要融入科学的元素，选择一些趣味性比较强的科学知识，增强教学的趣味性。科学并不是真正意义上的学科，而是自然、社会规律的统称，将科学知识作为数学教学的补充，能提高学生的学习主动性。例如，面积计算会涉及面积单位换算，这是因为在面积的计算过程中不仅有平方米、平方厘米和平方毫米等较小的面积单位，还有公顷、平方千米等较大的面积单位。学生缺少生活经验，在理解和换算过程中会存在困难。这时，教师可通过数学模型的方法进行讲解，将学习内容与科学知识及工程知识联系起来，帮助学生理解。比如，教师在课堂上可提供一些科学统计数据，让学生了解一些科普知识，培养学生的科学素养。

4.融合多学科知识

在组织教学时，教师要紧跟我国的国情发展，联系学生的生活实际，开展教学活动。学生在理解一些抽象的数学概念时会比较困难，容易产生畏难情绪，影响其学习兴趣。为此，教师可融入多学科知识来解决这一问题，使数学教学贴近生活。比如，在教学中教师可融入一些工程相关的知识内容，提高学生的学习效率。工程技术与数学有密切的联系，无论是修建高楼大厦，还是铁路桥梁，都会用到数学知识。在教学中融入相关的知识，能提高教学的有效性，让学生了解到在工程建设中数学的重要性。例如，在讲解“比例”的内容时，教师就可以融入建筑测量的相关知识内容。教师可应用STEM教育理念设计实验活动，让学生利用卷尺等工具对学校操场进行测量。在这一过程中，教师要指导学生测量出操场的实际长度，确定相应的比例尺，绘制学校操场平面图。教师引入学习的基本概念，结合建筑测量的相关知识开展教学活动，能提高学生学习的自觉性，培养学生学以致用的能力。在开展教学活动前，教师要布置任务，将学生分成若干小组，让学生合作完成。在测量过程中，学生可采用不同的方法，选择不同的工具。教师要鼓励学生开动脑筋，选择合适的方法，又快又准地进行测量。在实践操作过程中，学生对比例的相关知识有了深入的理解和认知，既学到了数学知识，又接触了其他领域。同样，在讲解“统计”的内容时，教师可结合一些科学知识引导学生学习，让学生了解统计表、统计图的作用，掌握统计表、统计图的制作方法。比如，可让学生统计班级内学生的血型，使生活和数学相联系，让学生感受到数学知识在生活和科学技术中的广泛应用。

5.应用信息技术

信息技术对数学教学有重要的影响，在教学过程中，教师要善于利用信息技术开展教学活动，提高教学效率，解决学生自主学习中遇到的困难和问题。教师要通过多种信息技术手段开展教学，完善数学教学体系，启发学生数学思维，让课堂充满生机与活力。数学知识的逻辑性和抽象性比较强，而小学生以形象思维为主，因此这是他们数学学习的一大难题。利用信息技术能化解这一难题，增强学生的学习自信心。例如，在讲解“平行四边形”的内容时，教师可带领学生共同探索，在课堂上提出问题：平行四边形像什么？学生的思维比较活跃，会回答出各种各样的答案。这时，教师可利用信息技术展示平行四边形的动画，利用动态的演示帮助学生化解学习的难题，让学生掌握平行四边形的相关知识，提高学生的学习主动性。又如，在讲解“周长”的内容时，教师可组织学生动手操作，鼓励学生自主探究，使多学科知识相融合。在教学过程中，教师还要对学生的学习活动进行准确定位，STEM教育理念的教学活动，目的并不是让学生掌握多学科知识，而是将多学科知识相融合，聚焦特定问题，让学生应用综合知识予以解决，以锻炼学生的实践能力。在STEM理念下的课堂上，教师的定位也发生了变化，并不是传统的知识传播者，而是学生学习的帮手，要对学生的学习进行总体把握，同时要及时获取学生的反馈，引导学生主动探索知识，让学生有更多的收获。

五、结语

在小学数学教学中，教师要密切关注学生的学习情况，对教学方式方法进行改革和创新，激发学生学习动机，调动学生学习的积极性和主动性。数学教学内容比较多，难点也比较多，学生在学习过程中会遇到很多困难和问题。为此，教师要融入全新的教育理念，优化课堂教学，有效解决学生在学习过程中遇到的问题。STEM教育理念的應用，能为教学活动的开展提供更多的教学思路，不仅能化解教学难题，还能增强教学的生动性、艺术性，吸引学生的注意力，激发学生的学习热情。因此，教师在教学中要有效应用这一教育理念，科学合理地开展教学活动，提高小学数学教学效率和教学质量，发展学生的数学核心素养。

参考文献：

[1]黄芹.基于STEM教育理念的小学高年级数学教学策略[J].数学学习与研究，2021（27）：17-18.

[2]董明玮.基于STEM教育理念的小学数学教学策略研究[J].天津教育，2022（27）：22-24.

[3]马立意.基于STEM教育理念的小学数学教学方法研究[J].数学学习与研究，2021（18）：36-37.

Exploration of Mathematics Teaching Strategies Based on STEM Education Concept

Zhao Tianyu

（Zhuanglang County Shenping Primary School， Gansu Province， Zhuanglang 744699， China）

Abstract： Mathematics can promote students thinking development， enhance their creative ability， and greatly assist them in learning other subject knowledge. In mathematics teaching activities， teachers not only need to teach students mathematical knowledge， but also cultivate their innovative thinking and ability to promote their comprehensive development. Applying STEM education concepts to carry out teaching activities can improve the quality of classroom teaching and make students learning more efficient. The article explores mathematical teaching strategies based on STEM education concepts through teaching practice.

Key words： STEMeducationalconcept；primaryschoolmathematics； teachingstrategies；teachingquality； corecompetencies