STEM 教育理念与小学数学教学的融合路径

STEM教育理念主要是将科学、技术、工程以及数学这四个方面融为一体的新型教育理念，也是当下小学数学课程改革的重要方向。新课改要求教师逐渐成为适应学科发展的全能型人才，同时也应当具备良好的教学观念。在此背景下，小学数学教学要求教师应当将教学的重难点融入于STEM教育理念之中，充分拓展学生的数学思维，发掘学生潜在的能力，最终高效完成课程教学目标。一、STEM教育理念应用意义当前，我国小学数学教学存在着教学方法单一、学生被动接受、课堂参与程度低、数学知识应用不到位等问题，对实际教学效果产生很大影响。针对上述存在的问题，教师要激发学生的学习动机，培养他们的核心能力，并积极寻找一种行之有效的方法，推动学生全面发展。随着时代的进步与发展，我国教育理念也在不断革新。为了提高学生的核心素养，让学生主动活跃参与课堂活动，教师需要创造一个利于学生学习的良好课堂环境，以此满足小学数学教学需求。STEM教育理念的应用能够使得教学课堂更加多元化，通过将不同学科的知识点进行融合，既能够有效拓宽学生的思维，也能够使得小学数学教程更加满足社会发展需求。随着在当下STEM教育理念的广泛应用也能够创新教学观念，提高学生参与课堂的积极性。在STEM教育理念的发展背景之下，教师应当注重自身的引导作用以及组织作用，将抽象的数学知识更加具体化，最终保证数学教学实践的顺利开展。STEM教育理念的应用，能够提高学生对于知识点的应用能力，提升学生的数学素养，引导学生形成正确的学习习惯。在课堂教学中，教师不应将数学学科教学目标只定位在基础知识的巩固和基础技能的强化上，要善于将深度学习概念引入，分层设计，“谆谆善诱”，在“控量”的基础上实现减负，激发学生探索数学学科世界、主动自我建构数学素养的积极性和主动性，从而促进其数学核心素养的提高。在遵循学生中心、学科素养导向和学校统筹规划的原则之下，基础教育教学改革之下“双减”政策落地，倡导以人为本、学生学科核心素养的全面发展。所以，教师应突破桎梏，认真研习、深度解析课程标准，从数学单元的衔接点、学生的兴趣点出发，分析学生参与度、教学质量和人才培养达成度三者之间的关系，将教学设计和深度学习的关系厘清，让学生自主建构数学知识内在结构，创造性打造出以学生为主体、基于学生数学学业水平的优质课堂。［1］二、STEM教育理念与小学数学教学的融合路径（一）创新教学模式STEM教育理念主要指的是在课本的基础之上，根据课程内容与其他学科之间的联系，设置更加多样化的教学目标，当下教材作为小学数学课教学的重要基础，在开展教学活动之前，教师应当围绕教材展开深入的研读，充分把握教学的重点以及难点，将这些知识点进行细化并且运用明确的语言教学，最终提高学生的学习能力。同时，将这些知识点应用到学生的实际生活之中，通过将STEM教育理念与生活实际进行融合，最终激发学生的兴趣点，使得数学问题更加深化。在将STEM教育理念与小学数学融合的过程中，应当从逐渐变化到更高层次的认知问题的难度，也应当从浅入深。只有这样，才能够推动学生思维发展。作为教师在提问设计的过程中应当注重层次性，鼓励学生通过努力解决问题，当学生想出问题解决的方式并且认为这一途径是可行的，学生就会参与其中，过于简单或是过于困难的问题，都会使得学生丧失思考的积极性，降低对于数学学习的兴趣。因此，作为教师应当根据学生的学习情况展开分层提问。例如，在三角关系课堂教学推进的过程中，为了能够顺利导入新课内容，在课堂结束之后应当安排相对应的课后练习，而教师也可以用图解进行课堂内容教学，帮助学生理解三角形，并运用英语triangle展开教学，与英语学科进行融合，并向学生提出疑问：生活中有哪些triangle?也就是说，在课程学习的过程中学生可以按照自身的认知来记录周围图像，并且对这些图像展开深入分析。［2］然而问题是，在教学过程中，会发现一部分学生并没有完成教师布置的任务，只有少部分学生高质量完成。针对这一情况，教师应当给予学生足够的时间准备，并且在课堂上展示所收集到的图形形状，最终保证实践教学能够顺利开展。（二）展开游戏教学由于小学这一年龄阶段的学生自我约束能力较差，而STEM教育理念的应用，能够改变当下的教学现状，教师可以根据学生的心理特征，设置丰富多彩的教学活动，最终充分调动学生的积极性，充分凸显出STEM教育理念的作用。小学数学课堂教学时间比较短，课程量不是很大，学生在课堂学习的过程中没有机会开展游戏互动。［3］因此，教师就可以借助于多媒体辅助设备，对学生进行游戏化教学。虽然在游戏的过程中，相对于传统课堂来说互动性减少，但是可以利用音效和光效来弥补，吸引学生注意力。例如，教师可以引入赛跑的游戏，让学生选择跑道，跑道上有针对性的速算题目，以此来训练学生速算准确度。其次，教师也可以引入拼图的游戏，结合给出的图形边长数据，让他们还原图形，对图案进行拼合，这也能够显著增强学生的几何思维能力。［4］此外，在游戏的过程中，教师需要注重引入有奖互动机制，这样可以让学生在游戏过程中感受到满满的成就感。由于游戏设备比较复杂，很多学生在开展游戏的过程中会容易被网络诱惑，影响其注意力。那么，在使用设备进行游戏化教学的过程中，教师需要引导家长陪伴孩子，在一旁做好正确的引导，这样才可以有效发挥积极作用。［5］（三）生活化教学STEM教育理念注重如何将小学数学课程教学知识更加贴近学生的日常生活，使得知识点的教学更加形象更加具体，为了能够将STEM教育理念与小学数学课程教学内容进行融合，教师应当选择学生理解范围内的生活教学案例，最终使得知识点的应用更加具备实用性，提高学生的实践能力。教师可以在教学的过程中运用项目教学的方式，鼓励学生能够独立自主完成项目内容。例如，在学习《长方体认识》这一节内容时，教师就可以设计教学活动，让学生制作长方体，引导学生积极开动脑筋，选择合适的素材，如用牙膏包装盒制作长方体、用小棒搭建长方体……在学生自己动手制作的过程中，能够有效培养他们的空间观念，增强直观体验。在时代快速发展的背景下，教师通过创新教学形式能够充分吸引学生的学习注意力。运用生活教学主要是将抽象的数学问题采用生活中常见的物品进行展现。通过这样的方式能够使得数学问题更加直观更加形象化，而在这样的教学环境之下，学生也能够更有兴趣地了解数学问题，最终解决数学问题。在教学的过程中，作为教师应当深入挖掘教材内容，结合学生的学习状况进行教学指导。在多边形面积这一节课教学的过程中，教师应当围绕不同图形的特点以及面积等知识展开归纳总结，通过运用多媒体对不同的图形进行模拟，使学生更加深层次地思考问题。例如，教师可以为学生展示校园中的操场以及草坪，引导学生如何将不规则的图形转变为基础图形，并且运用多媒体对这些不规则图形的实际组合方式展开演示和分类说明。在教学的过程中，教师可以引导学生围绕这些不规则的图形具备哪几种组成方式展开探讨，帮助学生深入了解图形间的关系，强调动态感知的重要性，最终使得图形与几何知识更加系统化。又例如，教师可以将学生带出教室，让学生在操场附近进行打扫，并且将体育室的器材一并打扫。在此过程之中，教师也可以鼓励学生围绕课程教学理论阐述的定义来寻找生活中常见的直线以及射线，要求学生写下对应的物体名称，并且说明判断理由。在经过探讨之后，教师可以将学生的探究成果投放在黑板上，并且鼓励学生说出这些体育室以及操场上的物体哪些属于直线，哪些属于线段，哪一些又属于射线。一些学生会说操场上的单杠属于线段，而树苗则是射线，其他学生围绕着这样的论述方式进行探讨，最终结合学生的表现开展劳动教育，在提高教学效率的同时，也能够使得劳动教育与数学学科两者实现融合，最终推动学生全面发展。（四）渗透劳动思想在课程开展过程中，教师可以通过运用多样化的教学组织来渗透劳动教育，通过开展一些学生喜闻乐见的教学活动，例如结合生活组织开展互动游戏，或是以小组为单位开展知识竞赛，通过将劳动活动与数学知识教学进行整合，最终确保教学效果。例如，在进行统计与概率这一节课教学的过程中，教师可以保护环境作为主题引导学生开展社会调查活动，开始之前，教师可以按照学生的学习水平以及兴趣爱好、性格特征等元素进行分组，使得学生能够以小组为单位利用课外时间开展生活实践调研。例如，教师可以鼓励学生统计家中每天塑料袋的使用情况，在对这些数据进行统计之后，运用条形以及折线统计图的方式进行呈现，再围绕着统计图展开分析，要求学生在课后利用多媒体查阅资料，了解塑料袋对于生态环境发展造成的危害，并进一步思考如何将塑料袋进行降解，如果不能够及时发现生态保护的重要性，那么未来地球将如何发展。通过运用统计画图以及总结反思的教学流程，帮助学生逐步建立环境保护的观念，而通过开展这一类的实践活动，不仅能够引导学生掌握有关统计的知识，同时也能够深入了解如何制作统计图，将劳动教育与数学知识进行融合，最终完成课程教学目标。（五）注重提问教学通过将STEM教育理念与小学数学课程教学两者进行融合并且组织教学活动能够提高教学效果。STEM教育理念能够将一些复杂以及抽象的问题更加形象化，方便学生进行理解，同时也能够进一步简化知识结构，使得学生在数学知识学习的过程中更加系统化，最终提高教学质量。在教学过程中，教师可以通过问题导学的方式展开引导，帮助学生掌握知识点，对所学的原理进行复习，最终将数学思维转变为数学运算，对知识点生成动态化认知。在小学这一阶段数学知识往往十分简单，因此教师可以运用问题导入、深入探究、教学总结这三个步骤，完成每一个环节相对应的教学任务，因此问题提问也应当根据教学目标进行改变。在课堂导入的过程中通过问题创设能够帮助学生深入教学情境之中，激发兴趣。而在课堂教学展开问题设计是为了激发学生的探究欲望。在总结的过程中设计问题需要学生对教学知识点展开进一步的梳理。在三个阶段教师采用的提问设计应当有所差距，只有这样才能够进一步优化教学结果。例如，在教学“求比一个数少几分之几的较复杂分数应用题”时，教师就可以向学生提出问题：“在小学三年级二班一共有56名学生，那么其中女生占多少？”通过这一问题学生会思考教师给出了什么样的条件并且还缺少