STEM教育理念在小学数学综合与实践教学活动中的实施策略探讨

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谢静

扬州市邗江区实验学校 225100

摘要

在小学数学教学的过程中,教师需要以学生为主,带领学生理解抽象知识,让学生在主动思考的过程当中强化思维能力及逻辑能力,从而帮助学生形成扎实的功底,在数学领域取得进一步突破。小学数学是非常基础的,因此教师需要抓住小学教学的机会,帮助学生奠定基础,随着当前新课改对综合与实践内容产生新的要求,教师也需要转变教学理念,帮助学生培养计算能力及综合素养。为了让学生达到良好的学习效果,教师可以利用STEM教育理念帮助学生,基于此,本文主要讨论了STEM教育理念在小学数学综合与实践教学活动中的实施策略探讨。


关键词

STEM教育理念;小学数学;综合与实践

正文


引言:

STEM教学法是一种非常重要的教学方法,这种教学方法具有跨学科的效果,可以把数学和其他学科的知识相互融合起来,从而培养更多的创新型人才。数学教育工作者需要了解STEM教学的模式,并掌握此类教学方法,让小学数学教学的过程当中,充分体现出综合与实践的教学特点,帮助学生培养实践能力,并制定科学的教育目标,为社会输送更多的人才,并且给教育工作者提供更多的培训及理论支持,让数学教师都能够熟练地利用这种教学方式,打造高效课堂,开展多样活动。

一、STEM教育理念的含义

当前我国学术界对STEM的定义是非常丰富的,比如有一些教学工作者觉得这种教育理念应该以解决实际问题为主,不但要带领学生培养团队协作的精神,同时还需要通过不断地探索来完成一系列教师所下达的任务,让学生在解决问题的过程当中培养综合素养,使学生能够成长为具有创新能力的人才,达到当前社会对人才的复合性要求。而我国有一部分教育工作者认为STEM教学理念需要结合问题情境来落实,不但可以有效地培养学生的综合能力,同时也可以提升学生的学习理念,利用学科整合的方式对学生进行培养,让学生可以掌握专业的技能,并激励学生发散思维,形成创新意识,让学生可以使用相关的技巧来处理在学习生活当中存在的一系列问题。还有一些教育工作者觉得STEM教育主要指的是把科学技术以及数学和工程等几个不同的学科交叉起来融会贯通,从而达到给学生进行跨学科讲解的要求,让更多的学生能够适应当前社会的变化,并符合社会对人才的要求。还有一些教育工作者觉得STEM教学方式主要是为了帮助学生培养解决问题的能力,让学生养成良好的学习习惯,并学会深入地进行学习探索[1]

二、STEM教育理念的研究背景

(一)新课改对小学数学综合与实践的要求

随着时代在不断地发展,我国教育部门也在不断地推出新课改的内容并对义务教育阶段的学生做出了很多新的要求,教师不但需要培养学生的综合能力,同时也需要养成学生的社会责任,并将教育部门所颁布的一系列社会政策落实下去,在小学数学教学的过程当中,教师需要开设综合与实践的板块,让学生能够更加扎实地了解理论知识内容,并且把理论和应用相互结合起来,然后利用单位活动的方法让课堂教学获得进一步发展,再进行活动的过程,当中学生需要积极的参与,并在教师的引导下得到充分的锻炼,要能够熟练地掌握知识理论,并且学会如何将其应用在实践当中,同时还需要不断地思考,要能够利用实践的机会解决问题,并深入了解问题内涵,从而强化自身的能力。教师还需要引导学生,让学生能够参与到综合与实践的课堂当中去,给学生一定的鼓励,使学生愿意主动探索知识。学生在团队合作的过程当中能够强化自身的能力,同时新课改还要求小学综合与实践课程能够将数学和其他学科之间相融合,让学生能够充分地意识到数学的意义,从而激励学生对数学产生兴趣,培养良好的学习习惯[2]

(二)小学数学综合与实践活动遇到的问题

目前我国的学生在写作等纸上作业时,测试成绩相对较为优异,但在动手创新等一系列与实践有关的测试方面,和国外的学生比起来能有较高的提升空间。当前我国经济迅速发展,不但使人们的生活水平获得显著提升,同时也让人们的思想素质获得了质的飞跃。大部分的家长对学生的综合素养培养非常重视,为了充分地满足家长的需求,我国新课改也对当前的教育工作进行了新的认定。在社会各界的支持之下,有很多中小学的教育机构都与时俱进,转变了教育理念并优化了教育方式对过去的教学模式进行了一定的更新。在发展创新教育事业的过程当中,给教育事业注入了很多新的活力。当前在进行小学数学教学的过程当中,有一部分教师仍然使用的是理论教学法,将知识灌输给学生,综合实践的内容相对比较少,而且因为被应试教育所影响,很多教师对理论知识非常强调,而对综合实践内容比较忽视,这种情况都会导致实践活动课程无法达到应有的效用。有一些学生因为被场所或者时间所限制,难以按照教材的要求来进行活动课程,这也导致大部分的学生缺乏了应有的实践机会,无法把理论实践相结合。学生在学校当中的学习和实际生活之间存在巨大的差异,学生也比较缺乏应有的展示平台,导致综合实践活动课程难以顺利地完成,在这样的教学环境下,学生很难将知识内化于心,外化于行,在学习的过程当中知识获取方面的工作也浮于表面,这对学生未来的发展是非常不利的。

三、STEM教育理念在小学数学综合与实践教学活动中的实施策略

(一)源于生活用于生活

当前我国新课改中强调数学教学需要以实际生活作为切入点,使学生能够在经历实践问题的过程当中,于头脑里形成数学模型,并且能够对其进行解释和应用。所以不难发现数学是来源于生活的,也是需要使用在生活当中的在进行小学数学教学的过程当中,通过利用综合与实践课程,可以让学生将数学知识和生活之间更加紧密地连接起来,让学生在学习的过程中获得成就感,并且找到学习的动力。比如教师在教学的过程中,可以将圆的概念和周长等相关的知识点与确定起跑线这个小活动相互结合起来,首先教师需要让学生知道数学在生活当中是使用非常频繁的一个科目,通过帮助学生培养利用数学的眼光来看待生活的习惯,并引导学生,让学生在生活当中遇到难题时利用数学知识来解决,可以有效地培养学生学习数学的习惯以及应用数学解决问题的思维,让学生的综合能力获得进一步提升。教师可以让学生对起跑线进行观察,并问学生你发现了什么,为什么运动员在跑步时需要站在不同的起跑线上。通过这些问题可以让学生进行深入思考,并且在思考的过程当中得出答案,从而对数学有自己的认知。教师在带领学生思考的过程中也可以让学生自己动手实践操作,从而充分地感受到数学在生活当中的特质,帮助学生培养数学综合能力[3]

(二)动手操作创新思维

在进行数学教学的过程当中,教师需要帮助学生培养数学应用的思维,而利用综合实践活动正是帮助学生培养思维的重要途径。利用STEM教学理念进行数学教学需要学生将理论和实践相结合,并融入实践的过程,帮助学生在操作的过程当中不断地总结以及反思,从而使创新思维及实践活动都能够相呼应,让学生的潜能得到进一步发挥。比如在教学自行车中的数学这一堂综合实践课程时,主要是为了让学生学会排列组合等相关的知识,并利用这些理论知识来解决具体的问题。教师需要带领学生提出问题以及分析问题,并且以此为基础进行数学模型,在求解和解释应用的过程当中,真正地将自己内化于心,外化于行,让学生对知识产生更加深刻的理解。教师可以在教学的过程当中结合STEM的相关理念与学生共同进行探索。首先教师可以问学生,你是否知道自行车灯逸轩究竟能够走多远?然后和学生共同进行讨论之后通过分析得出最终的结果。教师可以将自己的结果展示给学生之后,将会发现自己和学生之间所得出的结果有一定的差异,而且因为测量方式不同也导致有些测量方式存在较大误差。此时教师可以问学生,你是否还能想到其他的用来解决问题的方法?学生彼此之间在进行激烈的讨论之后就可以找到问题的关键所在,然后将数学模型搭建完毕,并得出最终的结论。在完成数学模型的建立之后学生就可以顺利地将数据收集起来,然后再将数据带入模型当中进行求解。之后教师需要带领学生了解变速自行车等相关的数学原理从而使学生能够发散思维。教师也可以将学生分成不同的小组,让学生彼此合作讨论,通过交流的形式进行数据计算并得出最终的结论。通过这种类型的综合实践活动课程可以让学生对教材当中的知识了解更加透彻,同时也可以让学生学会积极地利用动手实践的方式了解问题,解决问题,在不断地创新思考的过程当中,使其获得综合能力的全面发展。

(三)团结协作,知行合一

利用STEM教育理念进行教学,可以让学生之间的团结协作能力得到进一步激活,在帮助学生自主探索的过程当中,让学生学会主动和其他人进行交流,并将自己的意见充分地表达出来。一般情况下,综合与实践课程都需要利用小组合作的方式来完成,不同的小组成员在彼此协作的过程当中要有明确的分工。比如教师的教学一亿有多大这一节综合实践活动课的过程当中就可以带领学生通过不断地猜想和推理,对数字产生更加深刻的感知。在进行教学的过程当中,教师可以利用STEM的教学理念,将学生分成不同的小组,并且以小组合作的方式帮助学生积累学习的经验,并让学生将学习和生活的经验相结合,从面积,重量等多个不同的角度进行探索,每一位学生需要重点探索的内容有一定的区别。有一些学生选择探索1亿张纸叠起来究竟有多高?还有一些学生选择探索1亿粒米究竟有多重?还有一些学生有可能会探索1亿步到底能够走多远?教师可以带领学生把这些比较抽象的问题变得更具体,并且使其具有可操作性,在不断操作的过程当中叠加学生的猜想,并在确定方案之后进行小组交流。在进行探索实验的过程当中,小组成员之间需要进行明确的分工,有些小组成员进行结论的汇总,有些小组成员进行结果的计算,还有一些小组成员进行互动和点评。通过这种小组合作的方式不但可以让学生学会如何正确地和他人之间进行沟通,同时也让学生学会了合作探索的方法,达到取长补短的效果。

(四)自信笃实百家争鸣

在教学的过程当中,教师需要重点培养学生的信心,激发学生的潜能,让学生通过主动地努力以及不断地坚持获取最终的成果。Stem的教育理念能够有效地帮助学生培养信心,鼓励学生将自己独特的思维运用在实践的过程当中,让课堂能够展现出一种更具有突破性的多元化的景象。比如在教学《探索图形》这一节课的过程当中,教师就可以将长方体以及正方体的教学和实践活动课程相结合,帮助学生利用所学的知识把小的正方体逐渐拼凑成为一个大的正方体,然后再让学生逐渐了解不同的正方体的具体特点是什么,从而帮助学生培养想象能力以及推理能力,让更多的学生能够充分地体会到分类技术的具体思想是什么。在进行教学的过程当中,教师也可以带领学生制作长方体或者是正方体,并且讲述制作过程。虽然方法是不一样的,但最终的目标具有一定的相似性,教师需要带领学生对图形分类技术的相关问题进行探索,通过组织相应的活动对正方体产生更进一步的认知,并使获取知识的渠道得到更多的拓展,养成更加积极的态度,从而充分地感受数学的魅力究竟是什么。

(五)不断实践提高数学素养

通过STEM的教育方式,可以将学生的感官都充分地激活起来,并且帮助学生学会独立思考,让学生能够在不断推理的过程当中建立起更加完整的知识脉络。比如在教学轴对称图形的过程当中,教师可以先让学生制作相应的标志,之后再利用图案设计的方式将图形的特点充分地表达出来,并且让学生利用实践操作的方法充分地将数学学习和艺术魅力之间进行多种融合。学生再把已经设计完毕的图案展现出来以后,教师可以带领学生上台讲解或是分享这些图案让更多的学生能够彼此学习,也让学生能够体会到轴对称图形的优势所在。这种活动不但可以让学生的操作能力得到进一步激活,并且可以有效地帮助学生培养创造能力,让学生的数学核心素养得到进一步提升。

四、结束语

综上所述,在进行小学综合与实践活动教学的过程当中,教师需要帮助学生不断地拓展知识面,并应用STEM的教育方式,让活动课程以及其他课程之间得到进一步结合,使学生的动手能力得到培养,并且帮助学生养成团队协作的习惯,培养学生沟通自己交流的能力,使学生的视野更加开阔,让学生拥有更高的学习效率。

参考文献

[1]何志芹.STEM教育理念与数学"综合与实践"活动的融合研究[J].成功,2023(12):0006-0008.

[2]谢静.融合STEM教育理念的小学数学综合实践活动设计与实证研究[J].数理化解题研究,2023(26):59-61.

[3]余伟东.基于STEM理念的小学数学创新综合与实践活动研究[J].大众文摘,2023(32):0040-0042.


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