基于STEAM背景的小学趣味数学探索

【摘要】基于STEAM教育理念的小学数学教学，在培养学生学习兴趣、促进核心素养发展等方面有重要作用.文章以STEAM教育理念为指导，将“激发学生学习兴趣、拓宽融合教学渠道、强化学生实践技能、创建优质学习环境”作为研究目标，通过“创设跨学科教学情境、提出开放性数学问题、设计跨学科学习任务、开展合作性探究活动”等手段，深入探索STEAM背景下的小学数学趣味教学策略，以期为一线教师提供教学思路.

【关键词】STEAM教育理念；小学数学；趣味教学；教学策略

STEAM是集科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）多领域融合的综合教育理念.STEAM教育理念打破学科界限，强调知识跨界、场景多元、问题生成、创新驱动，既彰显学科育人价值，又反映课程回归生活、社会、自然的本质诉求.在小学数学教学中应用STEAM教育理念，有利于打造趣味数学课堂，为学生开启趣味数学之旅.

一、创设跨领域教学情境，激发学生学习兴趣

跨领域教学情境是指教师将数学与其他学科相结合，创设的不同教学情境.学生在情境中解决实际问题，学习数学知识以及其他领域知识，能培养学生跨学科思维和综合能力，使其将数学知识应用于其他领域.跨领域教学情境可以激发学生的数学学习兴趣和主动性，提高数学教学效果.学生能在跨领域教学情境中建立数学与实际生活之间的联系，理解数学知识的实际应用价值，产生源源不断的学习兴趣.跨领域教学情境以STEAM教育理念为指导，应尽可能接近学生的现实生活或真实场景，从而增加学生的参与度和代入感.同时，教师需要在情境中融合不同领域的知识，以体现STEAM教育理念要求，激发学生的学习兴趣和好奇心.

（一）从日常生活中提取素材，创设生活教学情境

生活素材源于学生的实际生活，可以将数学知识与不同领域建立起联系，消除学生对跨领域情境的陌生感.在人教版小学数学二年级下册“混合运算”一课教学中，教师可以根据日常生活中的实际场景，设计与学生生活密切相关的混合运算问题.

例如，教师可以模拟一个购物的场景，让学生分别扮演商家和消费者，通过计算商品的总价和支付金额来练习混合运算.教师可以选择与学生生活紧密相关的素材，如电子支付清单、商品标签等，让学生在实际操作中感受混合运算的应用.教师可以将具体的生活问题作为素材：小李有36元钱，买一个魔方用了4元，剩下多少钱？如果小李想用剩下的钱买一个售价为8元的笔袋，他可以买几个？某建筑公司一共要搭建90个露营帐篷，已经搭建了36个，如果建筑工人每次能同时搭建9个露营帐篷，那剩下的帐篷还要搭建几次？

在以上生活问题中，学生可以通过角色扮演的方式，在轻松愉快的氛围中学习混合运算技巧.为了确保教师所创设的情境与混合运算的教学内容紧密相关，教师可以融合多个领域的知识和技能，如：商品定价、建筑工程方案、帐篷搭建技术等.多领域的知识与技能打破了数学学科的壁垒，实现不同知识的交叉融合，可以让学生在理解和掌握混合运算的计算方法的同时，产生源源不断的学习兴趣.

（二）从不同领域中获取灵感，创设图像教学情境

仍以“混合运算”一课教学为例，教师可以借鉴科学、技术、工程等领域中的知识，创设与混合运算相关的图像教学情境.教师可以利用工程图纸中的尺寸标注，设计含有明确数据的混合运算问题.比如，教师设计问题：丁师傅家要挖总长度为60米的水沟，已经挖了15米.剩下的用5天挖完，平均每天要挖多少米？教师可以利用图像素材展示这一运算问题，如图片、图表等，将抽象的数学混合运算问题具象化.教师还可以使用带有数字的图形，渗透数形结合思维，让学生借助图形来思考混合运算问题.教师通过图像引导学生观察、分析和解决问题，可以发挥跨领域图像素材在育人方面的应用优势，将科学、技术、工程等领域的知识与数学知识相结合，引导学生发现不同领域知识中的数学规律，从而提高学生的观察能力和分析能力.教师通过创设有趣的图像教学情境，可以激发学生的学习兴趣，提高他们的数学学习动力.

二、提出开放性数学问题，拓宽融合教学渠道

开放性数学问题并无固定的答案或解决方法，而是需要学生运用所学的知识和技能，通过思考、探索和创新来解决的一系列问题.在数学趣味教学中，教师有必要以STEAM教育理念为指导，通过提出开放性数学问题，提高学生的问题解决能力.教师可以依托开放性问题拓宽融合教学渠道，帮助学生建立广泛的数学知识联系，不断增强学生的自信心和成就感，提高学生的数学动力.开放性问题的解答方式多样，鼓励学生自由思考和创新.教师要设计难度适中的问题，将问题与不同领域知识建立起联系，从而使学生感受到数学在现实生活中的重要性，激发他们的解题欲望，培养其思维能力.

（一）提出科学问题，培养学生优秀精神品质

科学问题的设计与应用，符合STEAM教育理念要求，有助于培养学生的科学精神.教师可以在人教版小学数学三年级上册“测量”一课教学中，提出与测量相关的科学问题，驱动学生观察和探索身边物体的尺寸和大小，从而引发他们对测量的兴趣和好奇心.如：“黑板擦的长度、宽度是多少？这种设计体现了哪些科学道理？”在学生观察和思考的基础上，教师可以引导学生提出与测量相关的科学问题，如“为什么我们需要测量？不同的测量工具有什么区别？”等.这些问题能够激发学生的求知欲，培养他们的探究精神.为了提高学生的问题解决能力和独立思考能力，教师可以为学生提供多样性资料，鼓励学生以讨论交流等方式解答问题.在学生解决问题的过程中，教师可以为学生提供指导，让学生把握开放性问题的解决思路，培养自主学习和批判性思维等优秀精神品质.

（二）提出工程问题，促进学生学习趣味知识

仍以“测量”一课教学为例，教师可以引入一些与测量相关的工程实例，如“建筑施工中的测量工作”“桥梁建设中的尺寸控制”等.这些工程类的实例能够让学生感受到测量在现实生活中的价值，激发他们的数学学习兴趣.基于工程实例，教师可以提出一些与工程测量相关的开放性问题，如“工程师在设计一座房子时，如何确保每堵墙都是垂直的？建筑师在修建一座桥梁时，如何准确测量桥墩之间的距离？”等.这些开放性问题能够驱动学生将数学知识与工程领域知识相结合，应用跨领域知识解决问题，增强应用意识和实践能力.学生可以通过实际操作、模拟实验等方式，学习有趣的数学知识、工程知识.学生在探究工程问题时，可以学习到测量工具的使用方法、测量数据的处理和分析等趣味知识，提高数学学习的趣味性和实用性.

三、设计综合性学习任务，强化学生实践技能

综合性学习任务是需要学生综合运用所学的数学知识和技能，通过探究和实践等方式来完成的任务.在STEAM理念背景下，培养学生的综合能力和跨学科思维是重要目标.为了使学生能够适应未来社会发展的需求，提高自身实践能力和解决问题的能力，教师要利用综合性学习任务帮助学生应对现实生活中的挑战.综合性任务设计要体现多个领域的知识和技能，以彰显STEAM理念中的跨学科教学思想.教师可以设计趣味任务、拓展任务，调动学生的数学学习动机，丰富其数学学习经验，切实提高数学课堂的趣味性，强化学生的实践技能.

（一）设计趣味任务，调动学生的学习动机

有趣的综合性学习任务符合STEAM理念要求，能让学生在轻松愉快的学习氛围中理解和掌握所学知识.在人教版小学数学四年级下册“小数的意义和性质”一课教学中，为了确保教师设计的任务既有趣味性又具有挑战性，教师可以将小数的意义和性质融入学生熟悉的生活场景中.

教师可以设计一个体育用品采购场景，让学生计算不同体育用品打折后的价格，激发学生的综合性学习兴趣和求知欲.教师还可以设计一个制作蛋糕的场景，让学生按照食谱中的小数比例来调配原料.在制作蛋糕的场景中，教师可以组织学生通过游戏的方式，完成“小数接龙”，学习和理解小数的意义.在“小数接龙”游戏中，学生需要按照大小顺序说出比前一个数大或小一定量的小数.教师可以给出一个小数的提示，让学生猜测这个小数是多少.教师通过组织学生进行模拟采购和接龙游戏，可以优化综合性学习任务，提升任务的趣味性，促进学生的小组竞赛，激发学生的学习动机.教师还可以设计一个“小数速度赛”，让学生在规定时间内完成一系列小数读数或猜数任务，既能测试学生对小数意义和性质的理解，又可以调动学生的学习动机，深化其小数知识学习理解.

（二）设计拓展任务，丰富学生的数学经验

教师在实施综合性任务的过程中，应注重学生的参与和体验，鼓励学生自主思考、自主探究和自主解决问题.仍以“小数的意义和性质”一课教学为例，教师可以根据STEAM理念要求，将小数的知识与其他学科相结合，设计拓展任务.如：在科学领域中研究温度变化时，科学家通常使用小数来记录不同时间点的温度，尝试制作天气预报表格；在艺术领域设计图案时，艺术家使用小数来确定图案中各部分的尺寸和比例，尝试分析著名画作《蒙娜丽莎》的尺寸.基于以上拓展任务，学生需要通过动手实践以探索小数的性质和应用.教师还可以让学生使用测量工具测量长度、重量等，并使用小数来记录自己的测量结果；或者让学生调查建筑物的用料，计算建筑物料的价格.教师通过设计具有一定难度的拓展性任务，让学生在解决不同领域问题的过程中提高数学素养.学生完成综合性任务，可以提升综合实践能力和跨学科思维.

四、开展合作性探究活动，创建优质学习环境

合作性探究活动指学生在教师的指导下，以小组合作的方式探究某个问题或围绕主题进行深入学习.合作活动有利于打造优质课堂环境，提高学生的数学学习效果.在STEAM理念背景下开展合作性探究活动，有利于培养学生的自主学习能力和探究能力，增强学生的团队合作意识，培养他们的合作精神和集体荣誉感，为其未来的学习和工作打下良好的基础.合作性探究活动应充分发挥学生的主体性，让他们自主设计探究方案，自主进行探究和学习.教师需要设计不同的合作主题，通过布置小组合作任务，驱动学生完成探究，从而创建优质学习环境，助力学生学习、进步.

（一）合作研究数学中的技术，培养学生的理性思维

合作研究是合作性探究活动的主要形式，符合当前阶段学生的认知发展规律，有助于营造积极的学习氛围，从而培养学生的理性思维.教师在设计合作研究活动时，要明确合作目标和任务分配，以保证小组成员中的每个学生都能参与到活动中.

在人教版小学数学五年级下册“长方体和正方体”一课教学中，教师可以利用3D建模软件，组织学生成立研究小组，合作创建一个长方体或正方体的3D模型.在这个合作研究过程中，教师要指导各个小组明确成员的合作分工，使所有成员都能通过合作研究，理解长方体和正方体的基本属性（如：长、宽、高、表面积、体积等），尝试运用这些属性来设定3D模型的具体参数.教师可以鼓励学生在合作中利用皮尺、直尺、三角板等不同的测量工具，测量黑板擦、盒子等实际物体.待得到长、宽、高等数据后，运用公式计算其物体的表面积和体积，交流计算结果的正确性.在合作过程中，学生需要记录和整理测量数据，并进行简单的数据分析.各个小组可以比较不同物体的表面积和体积计算结果，探讨它们之间的关系.在合作研究活动中，学生可以加深对长方体和正方体的理解，形成技术素养和理性思维.小组之间的合作交流促进学生思维碰撞，这有助于培养学生的数据意识和理性分析能力，增强学生的合作精神和团队协作能力.

（二）合作探索数学中的艺术，让学生感受数学之美

仍以“长方体和正方体”一课教学为例，在合作性探究活动中，教师可以让学生使用不同颜色和形状的积木，合作搭建一个具有创意的长方体或正方体艺术品.各个小组在搭建作品的过程中，需要关注长方体和正方体的结构美，感受颜色、形状和大小的协调性.学生可以通过尝试不同的图案和颜色组合，探索数学中的对称、比例和重复等美学元素.在合作成果展示环节，各个小组的学生需要解释艺术品中的数学元素，如角度、比例、对称等.同时，小组代表要分享彼此的发现、创意、感官.合作探索活动有助于培养学生的空间想象力和审美能力.教师将艺术知识与数学知识融合，鼓励学生在搭建艺术品中，运用长方体和正方体创作出具有数学美的艺术品.学生在合作中能提升艺术素养和创造力，凭借自己在生活中对长方体和正方体物体的感官，在艺术品中增加创意元素.学生通过展示自己的作品，有助于积累丰富的数学学习经验、艺术创作经验.同时，学生代表小组分享创意、数学学习经验，能提高集体荣誉感，体会数学在艺术领域中的应用价值，以及数学与艺术的紧密联系，感受数学之美.

结 语

综上所述，在STEAM教育理念的指导下，小学数学趣味教学探索成为培养学生学习兴趣和核心素养的重要途径.文章提出的小学数学趣味教学策略中，包含创设跨领域教学情境、提出开放性数学问题、设计综合性学习任务和开展合作性探究活动等建议，能够有效培养学生的跨学科思维、综合能力和创新能力，提高学生的数学实践能力和解决问题的能力.在未来的教学研究与实践中，教师应重视研究STEAM教育理念要求，在实践中积极探索跨领域教学方法，不断创新教学模式，为学生未来的数学学习和可持续发展奠定坚实基础.

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