STEAM理念下小学数学教学策略探究

【摘要】新课标背景下，STEAM理念作为一种先进的教育理念，将其应用于小学数学教学中，能进一步丰富小学数学课程活动与教学内容，激活学生自主学习意识与实践学习习惯，使数学教学取得事半功倍的效果.文章从STEAM教育理念的内涵，以及其在小学数学教学中的应用意义出发，并结合STEAM理念下的小学数学教学原则，深入探究了STEAM理念下的小学数学教学策略，以期优化课程建设，全面提升小学数学课程品质.

【关键词】STEAM理念；小学数学；教学策略

引 言

《义务教育数学课程标准（2022年版）》（简称《新课标》）中指出：“设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性要求.”这一教学指导意见与STEAM理念存在异曲同工之妙.STEAM理念涵盖数学学科且提倡多学科知识、技能在实际问题中的应用.新课标背景下，教师应基于STEAM理念开展小学数学教学，深度落实《新课标》的相关指导意见，全面优化课程设计.

一、STEAM理念的内涵与特征

STEAM是科学、技术、工程、艺术、数学五门学科的缩写合称，代表着五门学科的融合. STEAM教育并非仅让学生掌握上述某一门学科的理论知识和技能，而是将上述五个学科视为一个整体，需要学生在实际解决问题的过程中，将上述多元学科知识与技能相融合，跨学科、创造性地解决实际问题，立足多元学科分析问题，从而获得解决问题的最佳方案.STEAM理念具有统整性、迁移性、跨学科性、实践性等特征.

二、在小学数学教学中应用STEAM理念的意义

在小学数学教学中应用STEAM理念，对于课程建设、学生发展来说均具有积极意义.从课程建设的角度出发，基于STEAM教育理念，小学数学教学范围将进一步拓宽，课堂由单一的数学学科内容拓展至科学、技术、工程、艺术、数学五个学科的内容，其教学内容将得以进一步丰富.基于多样性学科知识与技能，教师需设立具有现实意义的情境、主题或任务，以此为线索，将零散化知识与技能串联、衔接起来.这一过程中，数学的教学形式、教学材料也将得以丰富和优化.基于STEAM理念，数学课程的教学目标也将得以丰富，在数学目标基础上增设了跨学科学习能力、解决问题能力、合作学习能力等方面的目标.可见STEAM理念的融入为数学课程带来的积极变化.从学生发展的角度出发，以STEAM理念统领数学课堂，学生能从教学过程中获得探究乐趣，以开放式思考将多元学科的知识技能加以衔接、组合，创造性地获取解决实际问题的办法，强化个人学习能力.

三、STEAM理念下的小学数学教学原则

（一）情境化原则

情境化原则旨在让教师在组织和实施数学教学时，创设具体的问题情境或生活情境.基于STEAM理念的小学数学课堂涉及知识点较为复杂.小学生数学思维水平有限，难以自主联系多门学科知识点、技能.具体而形象的情境既能涵盖多门学科知识点，又能点明跨学科解决实际问题在生活应用中的必要性，还能为学生衔接多学科知识、技能提供重要的思考线索.遵循情境化原则设计数学教学活动，能有效增强学生对课堂教学理念的理解力和配合度，促使小学数学教学取得较好的育人效果.

（二）实践性原则

在小学数学教学中遵循实践性原则，意味着教师需在教学过程中，积极鼓励学生参与实践学习，为学生预留充分的思考、创造、探究、解决问题的实践空间.在小学数学教学中，学生实践行为是推动教学进度、落实教学目标的重要依托.实践能使数学理论知识化为实际应用，帮助学生巩固与内化课上所学.遵循实践性原则，重视对小学数学课堂上学生实践参与兴趣的激活和实践行为的指导，能增强课堂的互动性，提升学生学习的实效性，调动学生探究新知的主观能动性.

（三）综合性原则

综合性原则既体现在教师的教学观念和行为中，又体现在学生学习课堂知识的思维路径中.于教师而言，综合性原则强调教师以综合的眼光看待多门学科知识，提倡让学生不以孤立的眼光看待数学学科，加强数学与其他学科知识之间的融合.于学生而言，综合性原则要求学生在解决实际数学问题时，充分考虑到其他四门学科对于数学问题解决的积极作用，培养综合学习思维与能力，能灵活组合已学的跨学科知识和技能来解决实际问题.遵循综合性原则，能深入贯彻STEAM理念，凸显STEAM课程特点.

四、STEAM理念下的小学数学教学策略

（一）研读教材，确立STEAM课程主题和目标

基于STEAM理念的数学课堂涉及数学、科学、技术、工程、艺术等学科知识、技能的选择.数学教学内容和教学目标即多元学科信息的选用依据.在实际教学设计初期，小学数学教师首先需研读教材，结合已知的数学问题、数学知识与技能，分析其在实际生活中的应用价值，从而确立与之相关联的科学、技术、工程、艺术学科知识与技能，再有针对性地设计课程主题与教学目标.其中课程主题的设计需完整涵盖本课时数学教学的核心内容，并巧妙融入其他STEAM教育要素，引导学生在数学问题探究过程中应用科学、技术、工程、艺术相关理论知识与技能.在设计教学目标时，教师还需在数学教学目标的基础上，增设跨学科学习目标、合作学习目标等学生能在STEAM教学活动过程中得以培养的目标.综合性目标的设计不仅能区分数学课堂的教学主次，还能使学生关注自身综合学习能力的发展，促使学生形成良好的跨学科学习意识.

例如，在“长方形和正方形”教学活动中，教师首先深入研读教材内容，了解到本课包含“长方形、正方形的性质、判定”“长方形、正方形的周长、面积的概念和计算公式”等知识点.以上述教学重点为核心，教师可以联系生活实际，联想到上述知识点在城市规划、建筑设计、家居装修等领域的多样作用.上述三个数学知识应用领域均涉及科学、工程、技术、艺术等学科知识和技能的应用.对此，教师可以对课时学习主题加以主观设计，设立课时主题如下：

家居装修主题活动：请学生完成某三居室的家居装修设计，要求在该区域的有限范围内规划空间、分设功能区，力求设计美观大方（应用艺术学科）、家具配置合理（应用科学学科）、具有可行性（应用技术学科），并翔实其设计、实施方案（应用工程学科）.

基于上述教学主题，教师可以进一步确立本课时教学目标如下：

1.数学教学目标：让学生能正确理解本课时数学符号所代表的含义，能运用数学符号表示公式（如：S即面积，C即周长，a即长，b即宽，h即高），正确推导、运算公式（长方形周长：C=2（a+b）；正方形周长：C=4a；长方形面积：S=ab；正方形面积：S=a2.），并提升其运算能力，使学生能通过本课时学习，培养几何直观、模型意识和应用意识等核心素养.

2.跨学科学习目标：让学生通过本课时学习，践行跨学科学习行为，能自主运用多元学科知识、技能解决实际问题，培养小学生跨学科学习意识与能力.

3.合作学习目标：让学生在本课教学中参与合作学习活动，在合作学习中培养良好的沟通能力、团队协作能力、分工合作能力和表达能力.

上述课时目标和主题的确立符合STEAM理念的实际需要，能为后续教学活动的实施做好前瞻性准备.

（二）基于学情，确立STEAM课程内容和主次

明确本课时主题和教学目标后，教师则可以统整教学内容并区分教学内容的主次地位.在基于STEAM理念的小学数学教学中，教学内容不仅包括数学知识与技能，还包括科学、技术、工程、艺术等学科的知识与技能.因此，在统整教学内容时，教师需充分考虑到其他学科所涉及的知识点，将之一一枚举、记录在备课信息中.此外，数学课以探究数学知识、落实数学目标为主，以其他学科目标的落实为辅，其教学活动的编排也需按照这一主次之分来设计.教师需基于数学学科与其他学科的主次地位，合理设计每一环节的教学意图和教学时长，使学生着重探究数学问题，选择性提升其他学科能力.这一教学准备和安排能提升数学课程结构的合理性，增强STEAM理念在小学数学课堂中的应用实效.

以“年、月、日”教学活动为例，本课时的教学重点在于培养学生的时间观念，让学生对于年、月、日等时间单位与前期所学的时、分、秒这些时间单位相衔接，正确进行时间单位之间的换算.在此基础上，教师还需让学生掌握不同月之间天数差异的常识.基于上述数学教学重点内容，教师可以设计“制作年历计划本”活动：请学生在普通笔记本上标注时间、规划时间表、绘制年历，将之设计为具有计划导向、能体现日程目标的功能性笔记本.基于此，教师可以列举能应用于本课的其他学科知识、技能如下：

1.科学：笔记本的设计要应用到科学的方法和原则，如：条理性、规律性、可迁移性、准确性等.

2.技术：笔记本的制作要应用到裁剪技术、草图绘制技术、拼贴技术、制表技术等.

3.工程：笔记本的制作要应用工程思维，全面设计笔记本制作的过程（如：设计—规划—准备—试做—完善—展示）.

4.艺术：笔记本的设计要应用到视觉美化、功能区设计、页面排版等艺术学科知识、技能.

明确上述课时知识内容和应用技能后，教师可以遵循以数学教学为主、其他学科教学为辅的教学原则，进一步安排课程活动，调整课程结构.

（三）拓展资源，确立STEAM课程情境和问题

资源拓展环节旨在基于课堂教学的需要，为课堂引进所需的资源和材料.在这一环节中，拓展性教学资源可以包含情境媒介工具和问题信息.首先，教师可以结合课堂STEAM主题教学情境，初步确立适合的情境信息并联系生活实际，从广泛的教学资源、渠道中选用适合的教学材料，制作成情境展示工具.情境可以是多媒体形式，也可以是文字形式、话题形式.情境内容需具有现实意义且能联系课堂重点知识.其次，教师可以围绕情境资源合理设计教学问题，或联系课时主题，优选生活化信息，设计单独的教学问题.基于拓展资源，STEAM课堂的情境和问题信息能获得进一步丰富，数学课堂将呈现浓厚的探究氛围和趣味性互动状态，学生学习兴趣将在探究拓展资源的过程中得以充分激活.

例如，在“平行四边形和梯形”教学活动中，本课教学重点：让学生了解平行四边形、梯形的性质、周长、面积计算公式等知识.在此课程中，教师可以向学生提出“设计梯子”生活任务，请学生联系生活实际，分析平行四边形、梯形在梯子结构中的多样应用，从而设计出不同结构的生活用梯.基于上述信息，教师可以为学生提供情境教学资源如下：

利用多媒体技术，在课堂上向学生展示人字梯、升降工程梯的商品图片和梯子工具在实际生活中的应用场面.

而后，教师可以向学生提出数学问题：上述两种梯子分别应用到哪一几何图形结构？（人字梯应用了等腰梯形结构，具有稳定性；升降工程梯应用了平行四边形结构，具有伸缩优势.）你还能联系生活，设计出其他梯子吗？假如给你一份平台的高度参数，你能设计一款类似高度的梯子并标注好梯子结构的参数吗？

上述拓展资源的合理化应用，能为学生营造主题情境并提出数学问题，引发学生对课堂新知识的探究.在拓展资源的作用下，学生能积极投入STEAM活动中来.

（四）着眼过程，确立STEAM课程活动任务群

基于前期教学主题、目标、情境、问题等要素的确立，课堂所要探究的内容与学习的流程已初具雏形.在此教学环节，教师可以着眼于课堂教学的过程，确立STEAM理念下的数学课程活动任务群.活动任务群需具有系统性、层递性和实践性，能引导学生亲历探究知识、掌握知识、应用知识、评价知识的过程.同时，活动还需具有趣味性、合作性和丰富性，以增强小学生学习动机，促使学生主动投入STEAM课程活动中来.常见的活动任务包括探究任务、解题任务、竞赛任务、交流任务、展示任务、创造任务、评价任务等类型.在实际教学中，教师可以联系多元教学要素，对课程活动任务加以合理规划，从而创设独特而有价值的数学课程.

以“可能性”教学活动为例，本节课教学重点：让学生学会结合给出的数学信息，估算事件发生的可能性，并能应用该知识点解决生活中的实际问题.基于课时知识和STEAM教学理念，教师可以设计课程活动任务群如下：

1.讨论任务：请学生小组合作讨论数学问题：已知某商场客流量为3000人/天，成交率在30%左右.现为吸引客流，商场组织小票抽奖活动.为控制成本、保证活动效果，中奖率不得超过5%，不得低于3%，至少需要设立几个奖项？最多应该设计几个奖项？分析解决这一数学问题所需的步骤和学习需求.

2.探究任务：结合前期讨论，有秩序地探究本课知识点“可能性的计算”.

3.竞赛任务：在学生掌握知识点后，教师为学生提供应用题10道，请学生展开习题竞赛，答题最快、准确率最高者获胜.

4.设计任务：请学生按照给出的数学问题设计该商场的抽奖机制和不同等级奖项的设计，设计多种方案，讨论其合理性.

5.创造任务：请学生制作奖票和抽奖箱，进行活动模拟，分析上述方案的合理性.

上述多元学习任务需学生应用到科学、技术、工程、艺术等学科知识与技能.任务的设计按照由简至难的顺序排列，符合学生认知发展规律和学习进度.据此开展数学课程活动，能优化数学课堂的教学实施过程.

（五）实施评价，统整STEAM课程评价与收获

在STEAM理念下的小学数学教学中，教学评价是不可或缺的要素，能促进小学数学“教—学—评”一致性的落实.在STEAM数学课堂上，教师可以将评价融入课堂的多元环节中，借助教学评价统整学生学习收获、点拨学生实践思路.教师可以在学生探究学习、实践创作、小组合作的过程中，为其生成过程性评价，以口头评述的方式监督、引导学生的学习过程，使其聚焦注意力，及时调整学习思路和策略，以提升课堂学习的实效性.在课堂总结环节，教师可以为学生生成诊断性、总结性评价，促使学生对课时学习的情况形成客观了解.在此环节中，教师可以与学生共同梳理课程每一阶段的学习表现和学习收获，以此培养学生的整体学习观，对学生学习不足之处施以补充性教学.在此基础上，STEAM理念指导下的小学数学课堂教学质量将得以显著提升.

例如，在“分数除法”教学活动中，教师可以将教学评价融入教学的全过程.在教学过程中，教师可以采取过程性评价，分别针对每一环节学生学习实践的方式、效果、表现展开评价，以增强学生参与、配合意识.例如，在作品创作环节，教师可以将学生成果审美价值、功能性作为评价的落点，为学生提供过程性评价并给出指导建议.在学生完成课堂学习任务后，教师可以带领学生进行话题讨论，针对本课时学习的收获和每一环节的学习表现加以总结性评价和诊断性评价.这一环节中，学生可以在组内进行互评与自评活动，以提升反思意识，相互纠正学习误区并补充学习.教师则可以基于班级整体表现，指出共性问题并实施补充性教学.如此实施教学评价，能统整STEAM理念指导下小学数学课堂的收获，优化教学结果.

结 语

综上所述，基于STEAM理念开展小学数学教学活动，教师需将科学、技术、工程、艺术等多元学科知识、技能融入数学课堂中，设立综合性课程主题、目标、内容、情境、问题、任务、评价体系，逐步搭建完整的STEAM数学课程框架.在此过程中，教师需注意遵循情境化、实践性、综合性原则，研读教材内容、深入把握学情、拓展优质资源、着眼教学过程、实施客观评价，以增强小学数学STEAM教学质效，为学生综合发展创造更优越的学习环境.

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