基于STEAM理念的高中数学教学活动设计研究——以函数主题教学为例

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我国在《中国教育现代化2035》中指出“要加强创新人才特别是拔尖创新人才的培养,加大应用型、复合型、技术技能型人才培养比重”.这也给中国的人才培养指明了发展方向.在这样的时代背景下,社会提倡多元化发展,学生需要从单一学科的学习转变为跨学科学习成为未来教育发展的主流方向,而STEAM教育能够将众多学科整合到一起,重视学生综合实践能力培养的特点与我国现阶段人才培养需求不谋而合.基于以上时代背景,STEAM教育是我国未来教学的主流发展方向.高中数学作为最重要的基础教育学科之一,其教学理念以及教学模式也应与时俱进,从而适应社会人才培养需求.因此,从跨学科的角度重新审视作为基础教育学段中重要的高中阶段数学教学活动设计具有十分重要的意义.本研究对STEAM理念和高中数学教育融合进行思考,将STEAM的教育理念融入到具体高中数学教学活动设计中,以提升高中数学核心素养为目标,探索高中数学整合性课程教学活动设计形态、模式与开发流程,并在此基础上选择函数主题教学进行案例设计、实践和展示说明.本研究包括以下四个方面内容:(1)通过文献研究,挖掘高中数学教育和STEAM教育两者的关联,从而分析STEAM教育理念能够和高中数学融合在一起的可行性;(2)结合以美国为主的国外STEAM教育的经验,确定适合我国国情的基于STEAM理念的高中数学教学活动设计模式,并结合人教A版高中数学必修一说明开发流程;(3)选取必修一中的函数主题,设计以问题串为核心的高中数学大单元教学课时设计案例,并将教学设计应用于实际教学实践;(4)基于实践研究结果分析,完善基于STEAM理念的教学策略,提出将STEAM教育理念在我国国内发展的一些对策及建议,从而能够给STEAM教育在我国的发展和应用提供有价值的参考.基于此,笔者采用基于设计的研究,即“设计——实施——评价——完善”.首先通过阅读国内外的文献,理清STEAM教育的起源与发展、内涵与外延,研究能够将STEAM教育理念和高中数学相融合的课程设计路径,并初步完成STEAM理念下的教学活动设计模式的设计;然后以“函数单调性”为例,对基于STEAM理念的教学活动设计进行实践与反思;接着从学生和教师两个角度使用多元评价方式对实践效果进行了分析;最后结合实践探究结果对STEAM理念下的教学活动设计模式进行调整和完善.笔者在完成研究之后,对STEAM教育理念融入高中数学教学活动设计有了一些粗浅的认识:STEAM教育理念与高中数学进行融合具有可行性和很强的可操作性,这可以在某种程度上打破学科之间的壁垒,让学生使用综合性学习方式来处理问题,让学生具有更强的创造力以及知识的应用能力,提升数学学科核心素养.然而目前的STEAM教育理念实际数学课程开发过程中,还存在着整合学科知识的连贯性与逻辑性、教师的知识结构与指导水平、学生的知识能力基础要求、课程资源的匮乏、不同地域本土教育条件支撑的限制等众多方面的阻碍因素,这些因素也成为推广STEAM教育理念的数学课程研究中需要思考的问题,但是在众多教育工作者前赴后继的努力以及国家对STEAM教育的大力支持下,STEAM教育课程必将得到逐步推广.同时伴随信息技术2.0工作的不断推进,信息技术和数学教学相融合为能够给STEAM课程的深入开发提供有力支持.
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