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一、引言
如何实施更高效的、科学的教学方法,运用什么样的教学手段都是值得数学老师深思的课题。面对问题,在小学数学课堂教学中科学地选择教学方法—— STEM教育符合了小学生年龄特点,同时也能激发学生学习兴趣,拓展学生思维,培养创造能力,充分发挥学生们的主体性。
在数学课堂教学中恰当地引入 STEM教育,使各个学科之间相互碰撞,形成多方面、深层次的学习,这样既符合孩子们的年龄、心理特点,也对培养孩子们各方面的学习能力起着重要的作用。
二、STEM教育的内涵
STEM是科学( Science),技术( Technology),工程( Engineering),数学( Mathematics)四门学科英文首字母的缩写。它主要包含以下几个层面的内容: (一)STEM教育全面考虑国家产业发展、人才储备、各级各类的教育,是国家创新型人才培养一体化战略。(二)STEM教育是提倡终身学习。它通过社会力量全员参与,以不同形式的活动吸引学生爱科学,提高公民科学素质,提高公民理解科学的素养。(三)STEM教育是不同学科、不同学段的连贯课程群。(四)STEM教育,是面向所有学生培养综合素质的载体。21世纪人才最重要的不是知识,而是能力,教育强调要培养孩子们的思考、创造、沟通、合作等方面能力。
三、STEM教育对数学教学的影响
(一)STEM 教育能激发学生的学习兴趣
学习兴趣是最好的老师,也是推动学生学习的内部动力源泉。 布鲁纳曾提出: 学生的学习起初是从“模仿”开始的,然后再概括到“图像”,最后抽象形成“符号”。 而STEM教育的引进正是符合这一学习规律,让数学知识最先以动作的方式出现在孩子们的脑海中。小学数学教材为孩子们应用了许多操作活动方面的案例,如教学“除法的意义”时,教师设计了一名学生平均分配事物的案例,教学中教师让学生一边讨论一边操作的教学方式,让学生在具体“分”的过程中初步建立“平均分”的概念, 这样的活动案例对激发学生的学习兴趣大有益处,同时也方便师生在操作活动和直观教学的基础上对平均分概念、规律等的本质特性进行抽象了概括。
(二)STEM教育能拓展学生的思维
STEM教育对开启学生思维,让学生由具体的形象思维向抽象思维转变,使抽象化的知识转化为看得见、摸得着、有形的容易直观理解的知识。 例如在教学“体积的意义”时,孩子们对所占空间大小不理解。这时,我科学地引入分组实验教学。首先每小组分发两个完全一样带刻度的玻璃烧杯,两个大小不一样的物体(完全浸于水中),然后向两个烧杯里倒入同样刻度的水,先让学生把小一些的物体沉入第一个烧杯中,学生观察后讨论提问: 为什么烧杯水面升了?紧接着让学生把另一个大一点的物体放入第二个烧杯中,让学生再观察、小组讨论。 第二只烧杯的水面为什么会超过第一杯的水面?通过实验活动观察和讨论,学生已有了初步的感性认识:物体存在不仅要占空间,而且所占空间可能还有大小之分,体积的概念便迎刃而解。
(三)STEM教育能促进学生的创新意识培养
处在身心发展关键时期的小学生,他们有着良好的记忆能力。 要他们仅仅记忆数学公式等并不难,但如果让他们灵活地运用公式可能有一定难度。 传统的教学活动会让学生对教材和公式产生依赖,因此,公式的探究需要实际的动手操作和深入思考。 在小学教学中采用STEM教育,能让学生产生亲近感,促进学生亲身体验探究,自己发现、自己认识、自己验证数学知识。 从具体形象到事物表象再到绝对抽象,随着知识积累和认识的深化,学生认识就会逐渐上升到一定理论高度,就可以帮助学生建成科学的学习方法。如在“长方体的体积”时,学生在理解长方体的长、宽、高这个问题时,相对学生而言可能有点小抽象,体积公式相对易懂。师让学生用12个棱长为1厘米的小正方体摆长方体,并做好记录,通过多种方式,得出长方体的计算公式,学生就容易理解,养成了学生探究的精神和实践操作能力。
(四)STEM教育能增强师生学习沟通交流
老师讲、学生听是传统满堂灌课堂教学模式。 学生课堂表现往往是老师判断学生好与坏标准之一,但是,教师被一些活跃的学生蒙蔽,这些学生看上去学得好,但不实。 引入 STEM教育理念,教师通过在操作实验活动中的同时向学生质疑原理,如一半以上同学能够很轻松地回答教師的质疑、提问,就说明学生对这个知识已经初步掌握。 然后教师再通过一些开放性的、启发性的数学小实验、小游戏来了解学生学习思维的灵活性,让每个学生都能够在活动中得到体现,如此,教师就可以做到多角度的掌握。 例如在教学 “长方形周长与面积的异同”一课时,教师使用一根自制简易的木条长方形木框,把它放在报纸上面,画出一周轮廓。大部分学生很明显就能够看出谁是周长、谁是面积,学生比较教具,比较面积和周长,学生就容易分清这两个的不同意义。然后可以引导学生分别制作出三角形、圆形、梯形的周长与面积的学具,学生能轻松地完成任务,就说明学生对这两个定义有了基本的、正确理解。这样的教学效果才是真正合理的、科学的,教学质量才能有保障。
总之,在小学数学教育教学中引入STEM教育,一定能激发学生的学习激情和兴趣,发展学生的思维,挖掘学生潜能,培养学生创新精神。
【作者单位:泰州市九龙实验学校 扬州市平山实验学校
如何实施更高效的、科学的教学方法,运用什么样的教学手段都是值得数学老师深思的课题。面对问题,在小学数学课堂教学中科学地选择教学方法—— STEM教育符合了小学生年龄特点,同时也能激发学生学习兴趣,拓展学生思维,培养创造能力,充分发挥学生们的主体性。
在数学课堂教学中恰当地引入 STEM教育,使各个学科之间相互碰撞,形成多方面、深层次的学习,这样既符合孩子们的年龄、心理特点,也对培养孩子们各方面的学习能力起着重要的作用。
二、STEM教育的内涵
STEM是科学( Science),技术( Technology),工程( Engineering),数学( Mathematics)四门学科英文首字母的缩写。它主要包含以下几个层面的内容: (一)STEM教育全面考虑国家产业发展、人才储备、各级各类的教育,是国家创新型人才培养一体化战略。(二)STEM教育是提倡终身学习。它通过社会力量全员参与,以不同形式的活动吸引学生爱科学,提高公民科学素质,提高公民理解科学的素养。(三)STEM教育是不同学科、不同学段的连贯课程群。(四)STEM教育,是面向所有学生培养综合素质的载体。21世纪人才最重要的不是知识,而是能力,教育强调要培养孩子们的思考、创造、沟通、合作等方面能力。
三、STEM教育对数学教学的影响
(一)STEM 教育能激发学生的学习兴趣
学习兴趣是最好的老师,也是推动学生学习的内部动力源泉。 布鲁纳曾提出: 学生的学习起初是从“模仿”开始的,然后再概括到“图像”,最后抽象形成“符号”。 而STEM教育的引进正是符合这一学习规律,让数学知识最先以动作的方式出现在孩子们的脑海中。小学数学教材为孩子们应用了许多操作活动方面的案例,如教学“除法的意义”时,教师设计了一名学生平均分配事物的案例,教学中教师让学生一边讨论一边操作的教学方式,让学生在具体“分”的过程中初步建立“平均分”的概念, 这样的活动案例对激发学生的学习兴趣大有益处,同时也方便师生在操作活动和直观教学的基础上对平均分概念、规律等的本质特性进行抽象了概括。
(二)STEM教育能拓展学生的思维
STEM教育对开启学生思维,让学生由具体的形象思维向抽象思维转变,使抽象化的知识转化为看得见、摸得着、有形的容易直观理解的知识。 例如在教学“体积的意义”时,孩子们对所占空间大小不理解。这时,我科学地引入分组实验教学。首先每小组分发两个完全一样带刻度的玻璃烧杯,两个大小不一样的物体(完全浸于水中),然后向两个烧杯里倒入同样刻度的水,先让学生把小一些的物体沉入第一个烧杯中,学生观察后讨论提问: 为什么烧杯水面升了?紧接着让学生把另一个大一点的物体放入第二个烧杯中,让学生再观察、小组讨论。 第二只烧杯的水面为什么会超过第一杯的水面?通过实验活动观察和讨论,学生已有了初步的感性认识:物体存在不仅要占空间,而且所占空间可能还有大小之分,体积的概念便迎刃而解。
(三)STEM教育能促进学生的创新意识培养
处在身心发展关键时期的小学生,他们有着良好的记忆能力。 要他们仅仅记忆数学公式等并不难,但如果让他们灵活地运用公式可能有一定难度。 传统的教学活动会让学生对教材和公式产生依赖,因此,公式的探究需要实际的动手操作和深入思考。 在小学教学中采用STEM教育,能让学生产生亲近感,促进学生亲身体验探究,自己发现、自己认识、自己验证数学知识。 从具体形象到事物表象再到绝对抽象,随着知识积累和认识的深化,学生认识就会逐渐上升到一定理论高度,就可以帮助学生建成科学的学习方法。如在“长方体的体积”时,学生在理解长方体的长、宽、高这个问题时,相对学生而言可能有点小抽象,体积公式相对易懂。师让学生用12个棱长为1厘米的小正方体摆长方体,并做好记录,通过多种方式,得出长方体的计算公式,学生就容易理解,养成了学生探究的精神和实践操作能力。
(四)STEM教育能增强师生学习沟通交流
老师讲、学生听是传统满堂灌课堂教学模式。 学生课堂表现往往是老师判断学生好与坏标准之一,但是,教师被一些活跃的学生蒙蔽,这些学生看上去学得好,但不实。 引入 STEM教育理念,教师通过在操作实验活动中的同时向学生质疑原理,如一半以上同学能够很轻松地回答教師的质疑、提问,就说明学生对这个知识已经初步掌握。 然后教师再通过一些开放性的、启发性的数学小实验、小游戏来了解学生学习思维的灵活性,让每个学生都能够在活动中得到体现,如此,教师就可以做到多角度的掌握。 例如在教学 “长方形周长与面积的异同”一课时,教师使用一根自制简易的木条长方形木框,把它放在报纸上面,画出一周轮廓。大部分学生很明显就能够看出谁是周长、谁是面积,学生比较教具,比较面积和周长,学生就容易分清这两个的不同意义。然后可以引导学生分别制作出三角形、圆形、梯形的周长与面积的学具,学生能轻松地完成任务,就说明学生对这两个定义有了基本的、正确理解。这样的教学效果才是真正合理的、科学的,教学质量才能有保障。
总之,在小学数学教育教学中引入STEM教育,一定能激发学生的学习激情和兴趣,发展学生的思维,挖掘学生潜能,培养学生创新精神。
【作者单位:泰州市九龙实验学校 扬州市平山实验学校