基于STSE教育理念培养数学核心素养的教学路径

□广西桂平市浔州高级中学 黄先杰

近年来，很多教师开始注重在数学教学的过程中培养学生的核心素养以及良好的学习习惯。依托新的高考改革相关要求来优化现有的教学模式，将关注点不仅仅放在数学教学活动本身，还基于STSE 教育理念的要求来不断丰富学生核心素养的培养路径。本文针对STSE教育理念的渗透情况，以及数学教学情况进行分析，制定具体的教学计划，探索更加多样化的教学路径。

数学素养是学生在学习数学过程中所具备的基本能力与品质，包括理解和应用数学知识的能力、解决问题的能力和批判性思维等，高中数学教师要尤其关注学生的数学素养培养，并基于新理念新策略来优化培养策略。STSE（科学、技术、社会和环境）教育是一种以实践为基础的教学方法，旨在培养学生的综合素质和创新能力。基于STSE 教育理念来培养学生的数学核心素养，优化现有的数学教学模式，具有重要意义。很多教师针对STSE教育理念开展了多样化的教学活动，极大地丰富了现有的数学教学课堂。本文就针对高中数学教学中STSE教育理念的渗透情况进行分析。

一、高中数学教学中STSE 教育理念的渗透情况分析

越来越多的教师开始选择在课堂教学的过程中培养学生的核心素养，渗透STSE 教育理念，并取得了一系列成果。

在教学内容方面有的数学教师注重挖掘数学课本教材中的科学、技术、社会、环境保护等知识，并且在课堂上通过充分重视和应用这些内容来充实课堂教学的内容，丰富学生的数学学习活动。在教学函数和几何等知识的过程中，教师要注重选择生活中的案例，带领学生分析案例中的数学原理。如展示建筑图片让学生从几何的角度计算相应的数值，介绍建筑建造的过程，让学生从中学习科学知识、环保知识，不但很好地体现了STSE 教育理念的相关特点，而且培养了学生的核心素养。也有部分教师在教学过程中不重视渗透相关理念，仍然采用旧有的教学模式和教学路径开展教学活动。

教师在课堂上注重引导学生进行实践操作和实验探究活动，加深对知识的理解和掌握。如让学生关注现实生活中的环境保护问题、科技发展问题等。教师鼓励学生将自己的视野进行拓展延伸，关注现实生活，利用所学的知识和技能来解决实际问题，并引导学生参与到运用科学技术保护环境、解决发展问题等诸多项目中去，在此基础上开展了多样化的项目教学活动。

学校还组织了一系列的科技竞赛和相关活动，如机器人比赛、编程挑战赛、科技体验活动等，为学生提供了展示自己能力和创造力的平台，同时也促进了学生的团队合作和协作精神，这些活动不仅提高了学生的数学水平，也增强了他们的科技素养和社会责任感。有的高中还基于学生的数学学习需求，创建了一系列的趣味社团和小组。鼓励学生自发组织各种基于STSE教育理念的数学探究活动，极大丰富了学生的课余生活，使得学生们数学核心素养的效率逐步提高。还有的学校积极开展STSE教育理念下的教学和研究，在有条件的情况下也会开展科研项目研发活动，甚至为部分学有余力的学生争取更多的科研资源，让学生有机会接触到最新的技术和应用场景，激发对科学的探索欲望。高中数学教学中STSE 教育理念的渗透程度较高，通过科学、技术、环境和数学知识的传授，以及实践活动和科技竞赛等方式，培养了学生的综合素质和能力，也让学生看到了不一样的数学世界，但是学生的数学核心素养的培养工作，以及STSE教育理念的渗透活动也有一些问题，需要在实践中逐步解决。

二、基于STSE 教育理念培养高中生数学核心素养的具体策略

（一）基于STSE教育理念，开发多样化的数学体验活动

为了优化学生的数学学习活动，培养学生的数学核心素养，并且基于STSE 教育理念来开展教学活动，教师可以开发具有STSE 教育理念特点的数学体验活动。教师可以根据问题教学法的相关特点来设计问题解决挑战赛，组织学生参加体现各个学科特点的问题解决挑战赛。学生们组成小组，通过合作和交流来解决一系列数学问题。教师在设计问题时要有所侧重，尽量挑选社会发展过程中所面临的关键问题，在此基础上设计数学习题。问题的难度应当进行合理控制，在刚开始时应避免挫败学生的积极性，并且开发出多种难度的题型，让学生自由选择，在解决问题的过程中都有所收获。通过这一系列活动，学生可以提高解决问题的能力、逻辑思维能力、设计能力，还能培养团队合作精神以及沟通技巧。

数学教师还可以组织学生进行STSE 项目研究活动。教师根据数学教材的内容排布顺序以及其中的STSE内容，让学生选择一个与数学相关的实际问题或课题进行STSE 项目研究，学生可以组成小团队，利用数学知识和技能来解决问题或提出解决方案。例如，研究如何设计一种高效的红绿灯交通系统来减少拥堵。学生先自主结组形成项目小组，然后运用计算机访问相关网站获取与本项目研究相关的数据，了解红绿灯交通系统的运行规律，然后分别到城市安装红绿灯的各个交通节点进行调研，运用统计学的相关知识统计某一时间段内的车流量，如周日的早上9:00～11:00、周日的晚上5:00～7:00，统计分析双车道、三车道、四车道等道路的行人、电动车、自行车、汽车的通行情况。将具体参数导入计算机系统，运用系统来调整红绿灯的时长，如果横向道路车流量较大则应减少横向红灯的时长，延长绿灯的时长，以提高车辆流经效率。有的纵向路段早高峰，车流量高且容易拥堵，而横向道路则相对较少，但是午高峰和晚高峰则相反，此时就要动态调整红绿灯的时长。通过让学生分头统计不同时间节点、不同位置车流量的情况来验证红绿灯动态调整机制的可行性，此时，学生对于STSE教育理念有更加深入的了解，通过具体的数学项目来运用数学知识解决社会发展中的诸多问题。

教师还可以组织学生进行STSE 竞赛。教师在组织STSE 比赛时可以让学生在数学、科学、技术等领域展开竞争，独立自主的制作相应的项目企划书。通过团队合作，运用所学的数学知识来解决复杂的社会问题和科技难题，这种活动不仅可以激发学生的学习兴趣，还可以培养他们的创造力和解决问题的能力。教师要从STSE教育理念出发，探讨更加多样化的数学体验活动，优化现有的教学设计。

（二）基于STSE 教育理念，培养学生的自主学习能力

在教学过程中高中数学教师应该注重引导学生主动参与到学习中来，鼓励他们提出问题、解决问题，并给予充分的空间，让学生自己探索和发现知识，逐步培养自主学习的能力和意识，才能够提高学生的各项基本能力。同时教师也要从STSE 教育理念的相关要求出发来探讨具体的教学路径。

在培养学生的自主学习能力的过程中教师要让学生主动参与、自我探索和从实践出发获取体验，来培养自主学习能力与意识。在具体的课堂教学活动中，教师和学生都要明确自己的角色定位，开展多样化的合作以及互动活动。数学教师可以基于STSE 教育理念设计出具有挑战性和趣味性的问题，鼓励学生积极参与讨论与合作，促进思维的碰撞和交流，从而解决问题，逐渐形成自己的思考方式提升解决问题的能力。学生则需要收集信息，在教师的指导下开展实践探索活动，从而满足到教师的要求。例如，教师基于STSE教育理念设计一系列体验活动，组织学生运用各种信息和技术手段进行市场模拟交易活动，如股票市场模拟交易活动、超市购物模拟活动、企业生产经营活动，让学生运用数学知识、技术手段来进行模拟活动，让学生可以使用数学知识来计算商品的价格、利润和成本等。以股票市场模拟交易活动为例，在有条件的情况下，教师可以带领同学们到相关交易所进行参观和学习金融知识，了解社会现象，接触更多的企业信息。如果不能实地考察，可以让学生访问专业的股票交易网站与期货交易网站，获取更多数据，然后导入计算机或手机上的模拟系统，运用计算机监测股票动态以及交易记录等活动。让学生分析股票的涨跌情况，并且运用各种统计工具来进行统计和分析，如柱状统计图、折线统计图、扇形统计图统计单一股票相关趋势，并且将更多的图表进行复核统计，分析多只股票的情况。学生在此过程中运用统计学和概率学知识来进行市场分析和预测，这种活动可以帮助学生理解经济学的基本原理，提高商业意识，提升决策能力，认识到数学和社会发展、企业生产经营之间的联系。既能深入的贯彻落实STSE 教育理念，还能培养学生的自主探究能力。

在培养学生自主学习探究能力的过程中，教师还应提供足够的信息和资源，让学生能够独立地进行研究和探究。教师可以将自己所常用的备课网站、视频网站、图片网站的网址直接分享到班级群中，鼓励学生自由获取自己所需要的各种信息，以便于开展多样化的学习活动。鼓励学生通过查阅资料、进行实验操作等方式获取知识，并从中发现问题和答案，这种自主探索的过程不仅能够提高学生的学习兴趣和能力，还能够培养他们的独立思考和创新能力。让学生将理论知识与实际应用相结合，例如在必修第2 册第8 章《立体几何初步》的相关内容进行授课时，教师则需要指导学生，让学生操作计算机绘图软件绘制相应的立体图形，让学生亲自建模和操作。学生也可以组成小组，进行实地考察等活动，发现现实生活中的几何图形，并且亲自测算其数值，如表面积、体积绘制其三视图并开展复原活动，这会使学生能够在实践中获得经验和技能，培养独立自主的学习习惯、问题解决能力和团队合作精神。总之，教师要基于STSE教育理念来引导学生培养自主学习能力与意识，提升数学核心素养。

（三）开展生活化教学活动，培养学生的数学核心素养

很多数学知识都来源于现实生活，如果教师在教学的过程中只是按照教材顺序进行授课，而不从现实生活中寻找相应的案例支撑，则课堂教学的内容则不够丰富，对学生的吸引力也相对较低，对培养学生的数学核心素养而言较为不利。教师可以基于STSE 教育理念的要求，寻找现实生活中的具体案例，将其融入课堂教学活动。环保是STSE教育理念的重要组成部分，教师可以选择现实生活中的相关案例，来充实课堂教学活动，结合数学教材内容进行授课，这也能够降低数学学科的抽象性和复杂程度，提高课堂教学活动的开放性。

例如，组织学生对校园内的垃圾进行分类及量化处理活动。在进行调研时学生可以运用统计学的相关原理和工具来分析校园各个场所一周以内所产生的垃圾总量，运用分类和整理的相关办法将垃圾进行分类处理，区分有害垃圾、厨余垃圾、班级日常垃圾。同时搜集其中的可回收垃圾，如矿泉水瓶、包装袋、纸箱子等等，一方面可以进行变卖充作班费，另一方面可以进行废物利用。从而彰显环保理念，让垃圾到该去的地方去，营造良好的校园环境，建设绿色校园和清洁校园，彰显绿水青山就是金山银山的发展思想。这也会让学生认识到数学和现实生活之间的关系，思考环境问题与社会发展工作。

对于教师而言，要在课堂教学流程优化设计的过程中导入生活化教学的相关案例和素材，从而优化教学环节，以丰富教学活动的形式。在课堂导入环节，可以开展生活化教学活动，运用相关案例营造教学氛围，在师生互动环节教师可以通过图片导入、视频导入以及语言描述等方式来为学生呈现与STSE 教育理念相关的生活案例，从而培养学生的各项基本能力以及核心素养。在课堂总结环节，需要总结学生学习过程中所涉及的各种案例以及参与的各种活动，从而帮助学生培养良好的复习巩固的习惯和意识。在师生的共同努力下，高中数学课堂教学活动会更加丰富多彩，生活化色彩会更加明显，STSE 教育理念的渗透会更加高效。

三、结语

本文中对STSE 教育理念以及高中数学教学现状进行深入分析后制定了一系列教学策略，探索了多样化的教学路径，相信会对广大师生产生积极影响，可以帮助教师转变观念，为学生提供多样化的学习资源，加强评价机制的建设，只有这样才能真正实现STSE教育的目标，培养出适应未来社会发展的高素质人才；可以帮助学生优化学习方法，寻找更加便捷的学习路径，培养良好的学习习惯，提高综合素养。在后续的研究活动中，将会针对现阶段所普遍运用的基于STSE教育理念培养学生数学核心素养的教学路径进行优化设计，丰富教学环节，提高信息技术设备使用效率，提高教师组织效率，提高师生互动交流的频率等等。