论文部分内容阅读
【摘要】素质教育理念背景下的高中数学教学，更强调培养学生综合知识运用能力，而基于STEM理念下的高中数学教学则能够有效强化学科之间的联系，并且借助学科交叉教学来培养学生自主探究能力.由此可见，将STEM理念运用于高中数学教学实践过程之中，能够充分挖掘STEM模式的优势.基于此，本文将结合教学实践案例来探究STEM理念之下的高中数学教学情况.
【关键词】STEM理念;高中数学;实践教学
STEM理念最初是由美国教育界提出，其主要目的是提升研究人员科学技术创新能力，强调了在科学教育中有必要将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）等四个单独罗列的学科进行交叉性教学，从而在学科交叉过程中实现学习者知识运用能力的融会贯通.具体到高中数学教学过程中，教师也应当跳脱出教材内容将科学、技术、工程等学科相关的思维模式有效运用于数学学科教学中，使得学生成为综合型、创新型、全能型人才，进而更好地推动高中数学学科教学发展.
一、STEM教学模式的内涵及其应用于高中数学教学的重要性分析
（一）STEM教学模式内涵及其与高中数学教学的关系
STEM教学模式主要是将STEM理念融合到具体学科教学过程之中，致力于提升学生解决问题的跨学科能力，并且注重学生主观能动性的发挥.STEM教学模式的主要内涵便是整合科学、技术、工程、数学等多个学科，让学生在发展数学核心素养的基础之上，也注重技术素养的培养，进而将知识学以致用，真正有助于解决相关的现实问题.STEM教育模式能够让学生有效拓展在课堂上所学到的知识，使学生在日常学习过程中的零碎知识变得更加系统化.因此，STEM教育模式更加强调科学、技术、工程和数学各个学科之间的内在联系，能够将各个学科的知识与数学教学有效融合[1].基于此，STEM教学模式对高中数学教学而言有着重要的影响，主要体现在以下几点：
首先，借助STEM教学理念，教师能够在高中数学教学过程中更有效地激发学生的自主探究思维.对于高中阶段的学生而言，其基本上掌握了相关的数学知识，更为重要的是学生能够主动经历探究数学知识的过程，主动寻求数学知识.其次，STEM教学模式也能够提升数学知识的应用性，并且在生活化环境之下使学生能够有意识地将生活现象与数学知识加以联系，从而有效培养学生学科融合及解决问题等方面的能力.最后，在素质教育理念指导下的高中数学教学过程之中，教师也应当改变以往应试教育的教学模式，更应当注重学生综合数学能力的提升.教师也应当真正从学生本位的角度出发来调整教学策略，使得学生能够在自主能动性的驱使之下，借助小组合作等多种模式来有效掌握数学知识，提升数学运用能力.同时，教师还借助数学问题的设计与反思，让学生更为有效地掌握数学题目背后所涉及的知识点，从而完善学生的数学知识体系，培养学生良好的数学逻辑思维.
（二）STEM教育理念对高中数学学科教育的影响
STEM教育理念对高中数学教学最大的影响体现在对学生数学核心素养的培养上.STEM教育理念能够在有效提升学生数学解题能力的同时，更有效地拓展学生数学解题思维，使学生能够从心底喜爱这门课程，只有学生自主学习积极性被充分激发出来，高中数学学科教学才能更好地开展.因此，教师在将STEM教育理念运用于高中数学学科教学时，也应当采取适当的教学策略使STEM教育理念与高中数学学科有效融合.高中数学教育对于培养学生的数学思维具有非常重要的作用.所以，教师更应当通过为学生渗透跨学科相关知识的方式，让学生能够更为牢固地掌握高中数学知识，增强数学学习动力以及拓展学生数学学习思维，进一步探究数学学科本身的学习目的与意义，综合提升学生的数学学科素养.
二、基于 STEM 理念的高中数学教学设计原则
（一）注重引入跨学科，注重引入真实情境
跨学科的特点是STEM理念的核心，即教师在教学过程中，将各学科知识融入数学教学中，使学生能将生活中各个领域的内容综合纳入数学知识中，运用跨学科知识的融合解决现实生活问题.基于STEM理念的高中数学教学涉及科学、技术、工程、艺术等多元化知识，这些内容以数学为基础.多元化的知识教学不仅改变了传统高中数学课堂的枯燥乏味，使数学知识不再局限于表面化的抽象概念，还可以让学生在学习过程中将各学科内容融会贯通，从而激发他们学习数学的兴趣，使之在探索学习中提升综合数学能力[2].
为了更好地实现高中数学的跨学科融合，教师要引入真实情境，即利用生活问题创设教学情境，结合科学、技术、工程、艺术等领域创设渗透STEM教育理念的数学情境，使学生可以在情境探索中综合运用多元化知识分析问题、解决问题，并延伸到现实生活中进行迁移运用.例如，在教学“椭圆”的知识点时，教师便可以以剧院的穹顶设计为例，让学生理解椭圆的数学性质与艺术特性，切实将数学知识点落实到生活问题的探究中.在高中数学教学中引导学生进入真实的生活情境，可以使他们以具象可视的角度认识抽象的数学问题，这种能够降低理解难度的教学方法可以提高教学效果，并激发学生对生活数学的探究欲望.
（二）注重合作探究性学习，注重过程性评价
新课程改革下的高中数学教学具有自主、探究与合作的特点，使得学生能通过课程学习发展学科核心素养，并获得社会性发展.教师将STEM理念渗透到高中数学教学中便可培养学生的合作探究能力.STEM课程的特性便是重视学生科学素养、技术素养、工程素养与数学素养的发展，即能够运用科学知识，掌握使用方法，并且在学习过程中形成理解能力，最后提升在实际情景中解决数学问题的能力.由此出发，教师应基于STEM理念在高中数学课堂教学中开展合作探究性学习，使学生在师生、生生的交流中发散思维，进而在多方解题思路的整合中深化对所学知识的理解.
在合作探究学习的过程中，教师要注重过程性评价.传统高中数学教学通常使用终结性评价，在应试教育机制的长期影响下，教师、家长与学生形成了只关注考试成绩的错误观念，这导致课堂教学中普遍缺乏过程性评价.过程性评价是指对学习过程的价值进行建构，强调学习者的主體参与作用，能够促进学习者在过程中获得发展.教师应认识到过程性评价的重要性，坚持阶段性评价与终结性评价相结合、建议性评价与鼓励性评价相结合的方式，使他们能在学习过程中自我发现、自我总结、自我提升. 三、基于STEM理念下的高中数学课程整体设计与构建
（一）确定课程目标
借助STEM应用可以提升学生在课堂学习中的积极性与专注力，有助于增强他们的自我学习效能，使之以主观能动性为内驱力主动投入数学学习中.在学生自主探索的过程中，教师需要明确课程目标，使学生在正确的方向中培养思维能力，使学生的自主学习过程体现出多元化与层次性，如此才能提高数学教学的有效性.新课程改革理念下的数学课程目标不再是知识量的增加与应试技巧的掌握，而是要让学生学会一举反三，结合已有知识进行新知识的建构，以此达到提高数学思维能力、迁移运用能力的目的[3].为此，STEM理念下高中数学教学目标的确立分为两方面，即STEM理念下的数学素养与基于数学素养的課程目标.
（二）选择课程内容
STEM教育理念强调关注学生的学习过程，并运用实践的方式尝试“从做中学”，同时要科学结合跨学科元素进行课程设计，使学生在数学实践学习中提升综合素养.高中数学教学由知识技能、过程方法、情感态度与价值观三部分组成，在选择课程内容时也应全面考虑三维课程目标，既要使学生提升数学学习能力、实践操作能力，又要发展他们的数学文化素养，使之形成科学严谨的数学精神.为此，在课程内容的选择上，教师要注重教学的探究性与生成性，让学生通过观察、操作、交流与分析等方式探究出数学知识的应用规律，而后利用已有经验进行逻辑推理，既可以调动学生的积极性，减轻后续学习的倦怠感，又可以培养他们的求实精神，促使学生形成终身学习理念.
（三）课程实施建议
课程实施主要分为四个步骤：教学分析、工具与资源设计、学习支架设计、学习活动设计.在教学分析阶段，教师需要围绕教学目标、学生特征、跨学科内容进行研究分析与总结整理.STEM教育理念强调学习活动要融入真实情境，为此，教师应通过教学分析确保数学知识与跨学科内容相关联，使得教学内容能满足学生的智力因素和非智力因素.工具与资源设计环节可借助信息技术，增强数学教学的立体感，能帮助学生快速认知与理解新知.为使学生获得独立完成学习任务的技能，教师要根据教学内容灵活创设情境，并通过建立知识支架来提高学生的学习能力.
（四）课程评价方式
课堂评价是通过他人指导发现自身问题的一种方式，主要分为师评与自评两种方式.师评是指教师根据学生在学习过程中的情感、态度与认知发展程度，给予多元化的评价，以促使学生及时发现问题并进行自我调整.自评包括学生自我评价和相互评价，这更依赖他们的自我意识，可以使其站在同一思维角度上发现更有针对性的问题.基于STEM理念的高中数学课堂，教师通常采用自评的方式，以小组为单位，让学生以小组成员为参照进行自我评价，如此可以使学生在相互监督、相互促进中更准确地捕捉到自己在学习过程中存在的漏洞，随后根据小组成员提出的不同见解进行自我转化，从而整体提升课堂评价的针对性与有效性.
四、基于STEM理念下的高中数学教学优化策略探究
（一）创设STEM教学情境，整合数学教学内容
素质教育理念倡导培养全面创新型人才，而STEM教学理念有助于培养跨学科、创新型人才.具体到高中数学教学过程中，为更好地优化高中数学教学模式，教师应当积极创设STEM教学情境，有效整合高中数学教材内容，拓展数学知识点，并且有意识地通过多学科知识的交叉展示来巩固学生对相关数学知识的理解，有效丰富其知识储备，使学生获得良好的学习效果[4].而为了更好地创设STEM教学情境，教师可以借助多媒体设备为学生展示更多跨学科知识，并有意识地将其与高中数学知识点紧密联系，让学生能够在技术的支持下得到全方位的培养和探索，让学生能够进一步在多媒体资源的引领之下开展自主探究活动，有效提升学生的知识探索能力以及独立思考能力.
例如，教师在讲解“直线与圆的位置关系”这部分内容时，为进一步使学生理解直线与圆的位置关系的种类，并能够利用平面直角坐标系中点到直线的距离公式求圆心到直线的距离，教师可以首先为学生创设STEM教学情境，并将计算机技术引入数学课堂，为学生打造更为逼真的数学学习情境.教师在展示直线到圆心的距离与圆的半径的关系时，首先借助网络技术来整合与之相关的知识点，并借助动画演示的方式让学生在模拟操作中对“直线与圆”的位置关系有更加深入的理解，同时使学生结合数形结合思想来开展此节课的学习.而教师在教学过程中通过直观的动画演示能够让学生更加透彻地理解数学理论背后的知识点，更好地把握知识点间的内在联系.在此基础上，让学生探究直线与圆的位置关系，并分析其特点以及掌握求直线与圆的相交弦的长度的方法，提高学生对这部分知识的掌握程度.
（二）把握STEM教学理念，激发自主探究兴趣
STEM教学理念的核心是注重激发学生的自主探究能力以及学生的主观能动性.因此，在高中数学教学实践过程中，教师应将数学知识的内在逻辑性与关联性以通俗易懂的方式加以呈现，切实激发学生对数学知识的探索兴趣.在此基础之上，学生通过小组合作的方式进行互动，通过组员之间的相互交流来有效解决相关数学问题.学生能够在数学知识探究过程当中获得乐趣，从而产生对后续探究的兴趣[5].基于此，教师更应注重教学内容的趣味化呈现以及游戏化教学方案的实施，使学生能够在寓教于乐的环境之下高效掌握数学知识，也能够从繁重的高中课业当中解放出来，在兴趣的吸引下主动参与数学知识探究.
例如，“圆的标准方程”这部分知识的教学目标不仅仅是让学生掌握与圆相关的基本知识，还要求学生能够运用解析法来研究几何问题，并且结合数形结合思想借助圆的标准方程来解决问题.因此，教师在教学过程中应当准确把握STEM教学理念，使学生能够在教师通俗易懂的讲授过程中掌握这部分知识.教师在讲授过程中同样可以借助动画演示的方式，激发学生自主证明“圆的方程”的欲望，并让其能够根据已知条件来求圆的标准方程.STEM教育实施的趣味性主要在于数形转化，所以，在讲授过程中，为进一步激发学生自主探究兴趣，教师可以渗透数形转化思想，让学生将教材的知识点融入图形探究中.在此基础上，教师为学生创设生活化的数学解题氛围，将教学目标融入生活案例中，让学生在自主思考中有效解决数学问题. （三）把握STEM课程标准，强化自主知识建构
STEM教学理念的标准在于时刻注重把握学生主体价值，换言之，能够真正发挥学生作为学习者的主导优势和个体价值，并且肯定学生的想法，让学生拥有大胆质疑的能力.基于STEM教学理念之下的高中数学课堂教学，教师也应当把握STEM课程标准，让学生自主建构知识，进一步在师生互动、生生互动之中实现数学知识的记忆、迁移与应用.与此同时，STEM教学模式也能够为学生开展数学知识的探索与建构提供硬件设备，比如3D打印机、传感器、思维导图工具、三维建模工具等，能够让学生在技术支持下高效获取知识，还能够让学生在实践探索过程中有效完成数学教学目标，提升自身数学综合能力.
例如，在讲授“平面向量应用举例”这部分知识时，基于STEM课程标准，为进一步让学生高效掌握这部分知识，教师应当注重强化学生的自主知识建构能力.具体而言，由于学生已经掌握与向量相关的基本知识，教师可以借助问题引导的方式来激发学生的自主探究兴趣，向学生抛出问题：“两个人提一个大的旅行包，夹角越大越费力;在单杠上做引体向上运动，两臂夹角越小越省力，这是怎么回事呢？除了从物理学的角度解答此问题，你们知道如何用学习到的平面向量知识来解释这种现象吗？”这样的问题能够充分激发学生积极探究的欲望.在此基础上，让学生以小组形式开展探究活动，加深对“平面向量知识应用”的认识.
（四）借鉴STEM评价体系，促进学生能力提升
STEM教学理念的最大特点是融合多学科知识以及重视实践能力的培养.具体到高中数学教学评价环节，教师同样可以借鉴STEM教育发展的评价工具开展教学，切实采取多重视角、多元评价的策略从课堂环境、课程结构、教学内容以及学生表现等指标进行评价，并能够让学生在教师指导下开展更有价值的协作学习，使学生能够在教师评价之后积极思考与讨论，从而有效掌握数学知识.而针对学生的课堂表现开展评价时，教师应将学生在问题的理解、活动探究、方案设计、模型创建以及测试等方面的表现一并纳入评价体系中，而不应在评价过程中仅注重学生的单次考试成绩，更应当对学生的课堂表现进行综合、多元评价，并引入生生评价、自我评价等环节，真正将提升学生的数学综合能力放在重要位置[6].
以“平面向量应用举例”这部分知识的教学为例，当学生开展完相关知识的探究后，教师及时开展课堂评价工作，使学生能够巩固与之相关的知识，并能够进一步建立与完善自身的数学知识体系.教师可以让学生回顾“平面向量的基本知识、线性运算、基本定理及坐标表示、数量积”等知识点，并让学生以思维导图的形式加以展示，引导学生用“理论 习题”的形式巩固这部分内容.教师可以将学生自主绘制的思维导图纳入评价过程，及时发现学生对这部分知识的掌握情况.在此基础上，让学生开展互评活动，通过小组内部出示题目测试的方式进一步检验对方的知识掌握程度，也为学生更好地掌握这部分知识奠定基础.
三、结束语
STEM教学模式作为一种新的教学模式，应当受到高中数学教师的关注.教师也应当积极借鉴STEM教学理念的创新之处，将之与高中数学教学相融合，实现跨学科知识的覆盖性教学，并且借助创新性的技术理念来有效促进数学课堂的教学模式的革新，培养自主探究性强、综合能力過硬的高中生，让学生在有限的数学课堂之上获得更加实用的数学知识，综合提升其数学能力，培养全能型、创新型的数学人才.
【参考文献】
[1]陈宏.STEM理念下的数学学科教学分析[J].数学学习与研究，2020（4）：102.
[2]赖玉金.“STEM”视角下的初中数学教学方法研究[J].数学学习与研究，2019（23）：57.
[3]欧阳才学.STEM教育理念下数学教学实践探索[J].中学数学教学参考，2019（30）：70-71.
[4]陈海钊.浅谈新课标理念下高中数学情境教学模式[J].数学学习与研究，2019（18）：88.
[5]苟保国.新课程理念下高中数学教学策略初探[J].数学学习与研究，2019（16）：41.
[6]刘丽芳.基于STEM的高中数学教学设计与实践探索[D].太原：山西师范大学，2019.
【关键词】STEM理念;高中数学;实践教学
STEM理念最初是由美国教育界提出，其主要目的是提升研究人员科学技术创新能力，强调了在科学教育中有必要将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）等四个单独罗列的学科进行交叉性教学，从而在学科交叉过程中实现学习者知识运用能力的融会贯通.具体到高中数学教学过程中，教师也应当跳脱出教材内容将科学、技术、工程等学科相关的思维模式有效运用于数学学科教学中，使得学生成为综合型、创新型、全能型人才，进而更好地推动高中数学学科教学发展.
一、STEM教学模式的内涵及其应用于高中数学教学的重要性分析
（一）STEM教学模式内涵及其与高中数学教学的关系
STEM教学模式主要是将STEM理念融合到具体学科教学过程之中，致力于提升学生解决问题的跨学科能力，并且注重学生主观能动性的发挥.STEM教学模式的主要内涵便是整合科学、技术、工程、数学等多个学科，让学生在发展数学核心素养的基础之上，也注重技术素养的培养，进而将知识学以致用，真正有助于解决相关的现实问题.STEM教育模式能够让学生有效拓展在课堂上所学到的知识，使学生在日常学习过程中的零碎知识变得更加系统化.因此，STEM教育模式更加强调科学、技术、工程和数学各个学科之间的内在联系，能够将各个学科的知识与数学教学有效融合[1].基于此，STEM教学模式对高中数学教学而言有着重要的影响，主要体现在以下几点：
首先，借助STEM教学理念，教师能够在高中数学教学过程中更有效地激发学生的自主探究思维.对于高中阶段的学生而言，其基本上掌握了相关的数学知识，更为重要的是学生能够主动经历探究数学知识的过程，主动寻求数学知识.其次，STEM教学模式也能够提升数学知识的应用性，并且在生活化环境之下使学生能够有意识地将生活现象与数学知识加以联系，从而有效培养学生学科融合及解决问题等方面的能力.最后，在素质教育理念指导下的高中数学教学过程之中，教师也应当改变以往应试教育的教学模式，更应当注重学生综合数学能力的提升.教师也应当真正从学生本位的角度出发来调整教学策略，使得学生能够在自主能动性的驱使之下，借助小组合作等多种模式来有效掌握数学知识，提升数学运用能力.同时，教师还借助数学问题的设计与反思，让学生更为有效地掌握数学题目背后所涉及的知识点，从而完善学生的数学知识体系，培养学生良好的数学逻辑思维.
（二）STEM教育理念对高中数学学科教育的影响
STEM教育理念对高中数学教学最大的影响体现在对学生数学核心素养的培养上.STEM教育理念能够在有效提升学生数学解题能力的同时，更有效地拓展学生数学解题思维，使学生能够从心底喜爱这门课程，只有学生自主学习积极性被充分激发出来，高中数学学科教学才能更好地开展.因此，教师在将STEM教育理念运用于高中数学学科教学时，也应当采取适当的教学策略使STEM教育理念与高中数学学科有效融合.高中数学教育对于培养学生的数学思维具有非常重要的作用.所以，教师更应当通过为学生渗透跨学科相关知识的方式，让学生能够更为牢固地掌握高中数学知识，增强数学学习动力以及拓展学生数学学习思维，进一步探究数学学科本身的学习目的与意义，综合提升学生的数学学科素养.
二、基于 STEM 理念的高中数学教学设计原则
（一）注重引入跨学科，注重引入真实情境
跨学科的特点是STEM理念的核心，即教师在教学过程中，将各学科知识融入数学教学中，使学生能将生活中各个领域的内容综合纳入数学知识中，运用跨学科知识的融合解决现实生活问题.基于STEM理念的高中数学教学涉及科学、技术、工程、艺术等多元化知识，这些内容以数学为基础.多元化的知识教学不仅改变了传统高中数学课堂的枯燥乏味，使数学知识不再局限于表面化的抽象概念，还可以让学生在学习过程中将各学科内容融会贯通，从而激发他们学习数学的兴趣，使之在探索学习中提升综合数学能力[2].
为了更好地实现高中数学的跨学科融合，教师要引入真实情境，即利用生活问题创设教学情境，结合科学、技术、工程、艺术等领域创设渗透STEM教育理念的数学情境，使学生可以在情境探索中综合运用多元化知识分析问题、解决问题，并延伸到现实生活中进行迁移运用.例如，在教学“椭圆”的知识点时，教师便可以以剧院的穹顶设计为例，让学生理解椭圆的数学性质与艺术特性，切实将数学知识点落实到生活问题的探究中.在高中数学教学中引导学生进入真实的生活情境，可以使他们以具象可视的角度认识抽象的数学问题，这种能够降低理解难度的教学方法可以提高教学效果，并激发学生对生活数学的探究欲望.
（二）注重合作探究性学习，注重过程性评价
新课程改革下的高中数学教学具有自主、探究与合作的特点，使得学生能通过课程学习发展学科核心素养，并获得社会性发展.教师将STEM理念渗透到高中数学教学中便可培养学生的合作探究能力.STEM课程的特性便是重视学生科学素养、技术素养、工程素养与数学素养的发展，即能够运用科学知识，掌握使用方法，并且在学习过程中形成理解能力，最后提升在实际情景中解决数学问题的能力.由此出发，教师应基于STEM理念在高中数学课堂教学中开展合作探究性学习，使学生在师生、生生的交流中发散思维，进而在多方解题思路的整合中深化对所学知识的理解.
在合作探究学习的过程中，教师要注重过程性评价.传统高中数学教学通常使用终结性评价，在应试教育机制的长期影响下，教师、家长与学生形成了只关注考试成绩的错误观念，这导致课堂教学中普遍缺乏过程性评价.过程性评价是指对学习过程的价值进行建构，强调学习者的主體参与作用，能够促进学习者在过程中获得发展.教师应认识到过程性评价的重要性，坚持阶段性评价与终结性评价相结合、建议性评价与鼓励性评价相结合的方式，使他们能在学习过程中自我发现、自我总结、自我提升. 三、基于STEM理念下的高中数学课程整体设计与构建
（一）确定课程目标
借助STEM应用可以提升学生在课堂学习中的积极性与专注力，有助于增强他们的自我学习效能，使之以主观能动性为内驱力主动投入数学学习中.在学生自主探索的过程中，教师需要明确课程目标，使学生在正确的方向中培养思维能力，使学生的自主学习过程体现出多元化与层次性，如此才能提高数学教学的有效性.新课程改革理念下的数学课程目标不再是知识量的增加与应试技巧的掌握，而是要让学生学会一举反三，结合已有知识进行新知识的建构，以此达到提高数学思维能力、迁移运用能力的目的[3].为此，STEM理念下高中数学教学目标的确立分为两方面，即STEM理念下的数学素养与基于数学素养的課程目标.
（二）选择课程内容
STEM教育理念强调关注学生的学习过程，并运用实践的方式尝试“从做中学”，同时要科学结合跨学科元素进行课程设计，使学生在数学实践学习中提升综合素养.高中数学教学由知识技能、过程方法、情感态度与价值观三部分组成，在选择课程内容时也应全面考虑三维课程目标，既要使学生提升数学学习能力、实践操作能力，又要发展他们的数学文化素养，使之形成科学严谨的数学精神.为此，在课程内容的选择上，教师要注重教学的探究性与生成性，让学生通过观察、操作、交流与分析等方式探究出数学知识的应用规律，而后利用已有经验进行逻辑推理，既可以调动学生的积极性，减轻后续学习的倦怠感，又可以培养他们的求实精神，促使学生形成终身学习理念.
（三）课程实施建议
课程实施主要分为四个步骤：教学分析、工具与资源设计、学习支架设计、学习活动设计.在教学分析阶段，教师需要围绕教学目标、学生特征、跨学科内容进行研究分析与总结整理.STEM教育理念强调学习活动要融入真实情境，为此，教师应通过教学分析确保数学知识与跨学科内容相关联，使得教学内容能满足学生的智力因素和非智力因素.工具与资源设计环节可借助信息技术，增强数学教学的立体感，能帮助学生快速认知与理解新知.为使学生获得独立完成学习任务的技能，教师要根据教学内容灵活创设情境，并通过建立知识支架来提高学生的学习能力.
（四）课程评价方式
课堂评价是通过他人指导发现自身问题的一种方式，主要分为师评与自评两种方式.师评是指教师根据学生在学习过程中的情感、态度与认知发展程度，给予多元化的评价，以促使学生及时发现问题并进行自我调整.自评包括学生自我评价和相互评价，这更依赖他们的自我意识，可以使其站在同一思维角度上发现更有针对性的问题.基于STEM理念的高中数学课堂，教师通常采用自评的方式，以小组为单位，让学生以小组成员为参照进行自我评价，如此可以使学生在相互监督、相互促进中更准确地捕捉到自己在学习过程中存在的漏洞，随后根据小组成员提出的不同见解进行自我转化，从而整体提升课堂评价的针对性与有效性.
四、基于STEM理念下的高中数学教学优化策略探究
（一）创设STEM教学情境，整合数学教学内容
素质教育理念倡导培养全面创新型人才，而STEM教学理念有助于培养跨学科、创新型人才.具体到高中数学教学过程中，为更好地优化高中数学教学模式，教师应当积极创设STEM教学情境，有效整合高中数学教材内容，拓展数学知识点，并且有意识地通过多学科知识的交叉展示来巩固学生对相关数学知识的理解，有效丰富其知识储备，使学生获得良好的学习效果[4].而为了更好地创设STEM教学情境，教师可以借助多媒体设备为学生展示更多跨学科知识，并有意识地将其与高中数学知识点紧密联系，让学生能够在技术的支持下得到全方位的培养和探索，让学生能够进一步在多媒体资源的引领之下开展自主探究活动，有效提升学生的知识探索能力以及独立思考能力.
例如，教师在讲解“直线与圆的位置关系”这部分内容时，为进一步使学生理解直线与圆的位置关系的种类，并能够利用平面直角坐标系中点到直线的距离公式求圆心到直线的距离，教师可以首先为学生创设STEM教学情境，并将计算机技术引入数学课堂，为学生打造更为逼真的数学学习情境.教师在展示直线到圆心的距离与圆的半径的关系时，首先借助网络技术来整合与之相关的知识点，并借助动画演示的方式让学生在模拟操作中对“直线与圆”的位置关系有更加深入的理解，同时使学生结合数形结合思想来开展此节课的学习.而教师在教学过程中通过直观的动画演示能够让学生更加透彻地理解数学理论背后的知识点，更好地把握知识点间的内在联系.在此基础上，让学生探究直线与圆的位置关系，并分析其特点以及掌握求直线与圆的相交弦的长度的方法，提高学生对这部分知识的掌握程度.
（二）把握STEM教学理念，激发自主探究兴趣
STEM教学理念的核心是注重激发学生的自主探究能力以及学生的主观能动性.因此，在高中数学教学实践过程中，教师应将数学知识的内在逻辑性与关联性以通俗易懂的方式加以呈现，切实激发学生对数学知识的探索兴趣.在此基础之上，学生通过小组合作的方式进行互动，通过组员之间的相互交流来有效解决相关数学问题.学生能够在数学知识探究过程当中获得乐趣，从而产生对后续探究的兴趣[5].基于此，教师更应注重教学内容的趣味化呈现以及游戏化教学方案的实施，使学生能够在寓教于乐的环境之下高效掌握数学知识，也能够从繁重的高中课业当中解放出来，在兴趣的吸引下主动参与数学知识探究.
例如，“圆的标准方程”这部分知识的教学目标不仅仅是让学生掌握与圆相关的基本知识，还要求学生能够运用解析法来研究几何问题，并且结合数形结合思想借助圆的标准方程来解决问题.因此，教师在教学过程中应当准确把握STEM教学理念，使学生能够在教师通俗易懂的讲授过程中掌握这部分知识.教师在讲授过程中同样可以借助动画演示的方式，激发学生自主证明“圆的方程”的欲望，并让其能够根据已知条件来求圆的标准方程.STEM教育实施的趣味性主要在于数形转化，所以，在讲授过程中，为进一步激发学生自主探究兴趣，教师可以渗透数形转化思想，让学生将教材的知识点融入图形探究中.在此基础上，教师为学生创设生活化的数学解题氛围，将教学目标融入生活案例中，让学生在自主思考中有效解决数学问题. （三）把握STEM课程标准，强化自主知识建构
STEM教学理念的标准在于时刻注重把握学生主体价值，换言之，能够真正发挥学生作为学习者的主导优势和个体价值，并且肯定学生的想法，让学生拥有大胆质疑的能力.基于STEM教学理念之下的高中数学课堂教学，教师也应当把握STEM课程标准，让学生自主建构知识，进一步在师生互动、生生互动之中实现数学知识的记忆、迁移与应用.与此同时，STEM教学模式也能够为学生开展数学知识的探索与建构提供硬件设备，比如3D打印机、传感器、思维导图工具、三维建模工具等，能够让学生在技术支持下高效获取知识，还能够让学生在实践探索过程中有效完成数学教学目标，提升自身数学综合能力.
例如，在讲授“平面向量应用举例”这部分知识时，基于STEM课程标准，为进一步让学生高效掌握这部分知识，教师应当注重强化学生的自主知识建构能力.具体而言，由于学生已经掌握与向量相关的基本知识，教师可以借助问题引导的方式来激发学生的自主探究兴趣，向学生抛出问题：“两个人提一个大的旅行包，夹角越大越费力;在单杠上做引体向上运动，两臂夹角越小越省力，这是怎么回事呢？除了从物理学的角度解答此问题，你们知道如何用学习到的平面向量知识来解释这种现象吗？”这样的问题能够充分激发学生积极探究的欲望.在此基础上，让学生以小组形式开展探究活动，加深对“平面向量知识应用”的认识.
（四）借鉴STEM评价体系，促进学生能力提升
STEM教学理念的最大特点是融合多学科知识以及重视实践能力的培养.具体到高中数学教学评价环节，教师同样可以借鉴STEM教育发展的评价工具开展教学，切实采取多重视角、多元评价的策略从课堂环境、课程结构、教学内容以及学生表现等指标进行评价，并能够让学生在教师指导下开展更有价值的协作学习，使学生能够在教师评价之后积极思考与讨论，从而有效掌握数学知识.而针对学生的课堂表现开展评价时，教师应将学生在问题的理解、活动探究、方案设计、模型创建以及测试等方面的表现一并纳入评价体系中，而不应在评价过程中仅注重学生的单次考试成绩，更应当对学生的课堂表现进行综合、多元评价，并引入生生评价、自我评价等环节，真正将提升学生的数学综合能力放在重要位置[6].
以“平面向量应用举例”这部分知识的教学为例，当学生开展完相关知识的探究后，教师及时开展课堂评价工作，使学生能够巩固与之相关的知识，并能够进一步建立与完善自身的数学知识体系.教师可以让学生回顾“平面向量的基本知识、线性运算、基本定理及坐标表示、数量积”等知识点，并让学生以思维导图的形式加以展示，引导学生用“理论 习题”的形式巩固这部分内容.教师可以将学生自主绘制的思维导图纳入评价过程，及时发现学生对这部分知识的掌握情况.在此基础上，让学生开展互评活动，通过小组内部出示题目测试的方式进一步检验对方的知识掌握程度，也为学生更好地掌握这部分知识奠定基础.
三、结束语
STEM教学模式作为一种新的教学模式，应当受到高中数学教师的关注.教师也应当积极借鉴STEM教学理念的创新之处，将之与高中数学教学相融合，实现跨学科知识的覆盖性教学，并且借助创新性的技术理念来有效促进数学课堂的教学模式的革新，培养自主探究性强、综合能力過硬的高中生，让学生在有限的数学课堂之上获得更加实用的数学知识，综合提升其数学能力，培养全能型、创新型的数学人才.
【参考文献】
[1]陈宏.STEM理念下的数学学科教学分析[J].数学学习与研究，2020（4）：102.
[2]赖玉金.“STEM”视角下的初中数学教学方法研究[J].数学学习与研究，2019（23）：57.
[3]欧阳才学.STEM教育理念下数学教学实践探索[J].中学数学教学参考，2019（30）：70-71.
[4]陈海钊.浅谈新课标理念下高中数学情境教学模式[J].数学学习与研究，2019（18）：88.
[5]苟保国.新课程理念下高中数学教学策略初探[J].数学学习与研究，2019（16）：41.
[6]刘丽芳.基于STEM的高中数学教学设计与实践探索[D].太原：山西师范大学，2019.