《基于STEAM教育理念对初中数学课程设计与实施的思考》-教育论文，小学教育论文-论文范文参考-科学狗论文网

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基于STEAM教育理念对初中数学课程设计与实施的思考

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摘要：steam教育在中学阶段的实施并不乐观，很多教师照本宣科，教育观念停滞不前，也没有相应的课程依托与技术支持，在这样的教育形势下，培养学生的数学核心素养只能是虚论浮谈。如何有效地在初中数学课堂中融入STEAM教育理念，并设计开发相关的STEAM课程，使其逐渐呈现出常态化，是教师需要探讨并研究的重要课题。

关键词：STEAM教育;课程设计;核心素养;项目课程;教育现代化

STEAM教育是一种教育理念，其核心在于打破单一学科之间的壁垒，实现学科与学科的融合与渗透，培养学生的综合能力素养与问题创新意识，是在当今教育信息化浪潮下实现人才战略的基本保障。STEAM由五个英文单词的首字母组合而成，分别是科技（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Math）五门学科，而STEAM教育则是要运用这些不同学科的知识技能，再结合本学科的学科特点，在师生合作、实践中解决实际问题，以及完成相关的工程设计方案，是综合实践活动课程的进一步体现和提升。[1]STEAM教育在国外早已是炙手可热并普遍实施的教育理念，但在中国由于选拔人才的方式过于注重分数，所以STEAM教育在中学的实施并不乐观，很多教师依然坚持照本宣科，教育观念停滞不前，也没有相应的课程依托与技术支持。在这样的教育形势下，培养学生的数学核心素养只能是虚论浮谈。近几年，笔者一直致力于研究如何才能有效地在初中数学课堂中融入STEAM教育理念，并设计开发相关的STEAM课程，使其逐渐呈现出常态化，下面是笔者在实践研究中得出的几点结论。

一、更新STEAM教育下课程设计与实施的理念

长期以来，数学教育习惯停留于传授知识与形成技能的层面，而长期进行刻板化的以得分为目的的数学教育，会导致学生在遇到生活中的实际问题时无法用学过的数学知识去解决，造成知识和能力的脱节，不利于学生核心素养的发展。STEAM教育区别于传统教育单一学科、注重技能的特点，它更具有包容性、广延性和丰富性，它不以考试成绩为唯一评价指标，也不以技能的训练为最终目的，更多的是教会学生如何做人、如何做事、如何交往、如何生存，树立学生正确的人生观、价值观和学习观，注重培养学生的创新意识和问题意识，充分挖掘学生的工程设计能力、动手实践能力和创新思考能力，让学生把数学学习充分融入生活的每一个角落，用数学的眼光观察身边的世界，用数学建模的思维去解决生活中的实际问题，让学生感悟到“数学即生活，数学即科学，数学即未来”，秉持这样的教育理念才是STEAM教育的核心所在，才能最大限度地培养学生的综合素养，这样他们才能更加适应这样一个信息化、大数据的时代。

二、开发设计特色的STEAM校本项目课程

STEAM教育关键是要培养学生的实践能力和核心素养，所以在进行课程设计时教师应该以学生的生活环境、社会环境和自我认知为首要考虑因素，在基于教材、立足教材的基础上开发设计出最能与学生产生情感共鸣、激发学生学习潜能、调动学生积极性的跨学科项目课程。我校在STEAM教育理念下创造性地开发了“在太阳光的照射下利用竹竿、卷尺测量望海楼建筑的高度”“研究梅兰芳汉白玉坐像的结构与设计”等课程。下面给出“研究梅兰芳汉白玉坐像的结构与设计”学习项目的具体案例设计。

1.确定研究问题

STEAM教育的核心在于将学习置于真实的情景中，发展学生的综合素养和实践能力。由于我校与梅兰芳公园仅一街之隔，再加上梅兰芳的艺术号召力以及雕塑对艺术、数学、工程等诸多领域都有所涉及，所以本案例很有STEAM教育方面的研究价值，可以引导学生感受各学科的知识与技能是如何在真实的世界中相互依赖、相互运作的，在提升学生实践能力的同时，也使得学生在艺术、审美等领域的水平得到提升。

2.明确研究目标

3.项目设计与实施

学生根据自身实际情况，自愿组成学习共同体，共同策划项目课程的分工与流程，本项目课程安排4周时间。

4.成果展示与评价

在四周的项目课程研究后，每个小组的研究成果应该以不同的形态呈现。例如可以是录制的微视频，可以是开设小讲座、撰写小论文，还可以是制作手抄报。成果展示的关键在于展现学生在项目研究过程中所发挥的主观能动性、创造性和多样性，以及在学习能力、研究能力和组织能力等各方面的提升与成长。对于研究成果的评价应当多样化，小组内评价与小组间评价相结合，教师评价与学生评价相结合，并且更注重过程性评价，采取积分制评价。[2]

三、探索适应STEAM教育的创新教学模式

1.在课堂教学中融入STEAM教育理念

STEAM教育强调整合、跨界和实际运用，更倾向于知识的实用性。虽然目前的初中数学课程注重探究，注重数学活动的开展，但是很多教师依然过于强调知识的讲解和解题能力的训练，这样不仅导致学生学习積极性不高，使其感到枯燥和无趣，而且当学生一旦面临实际问题时，会出现知识与问题解决相分离的局面。所以教师在平时的日常教学中，应当让学科知识与生活实际相关联，在具体的情景中发现问题、解决问题。例如教学“平面直角坐标系”（苏科版八年级数学上册）时，教师为了引导学生感悟运用数对能准确刻画物体的位置，可以与学生探讨一些平面直角坐标系与生活、科技，甚至工程相关的问题。比如“你去电影院是如何准确找到自己的座位的？”实际教学中学生对这个话题非常感兴趣，因为几乎都有凭借座位号找座位的经历，学生在这个例子中能感悟到数对在刻画位置、描述方向等方面的实用性与科学性。再比如“如果你是一辆列车的座位设计员，你会如何进行座位的排布设计呢？”这个问题让学生化身小小设计师，参与设计一辆列车的座位排布，其实是考验学生是否真正能够理解平面直角坐标系对于实际生活的价值和意义。其次让学生参与一个具体工程的设计，并且将数学知识作为一种技术运用到专业问题中去，可以大大提升学生的数学运用能力、统筹规划能力和方案设计能力。在探讨过程中，鼓励学生画出具体的方案设计草图。美术老师可以给予一定的支持与帮助，一定程度上也可以提升学生的艺术情操和审美体验。在这章学习结束后，教师可以带领学生运用几何画板的坐标定位功能，WPS的表格插入功能，在信息技术与多媒体软件的支持下再次感受平面直角坐标系的内涵与价值，并给学生普及一些科学知识。例如地球经纬线的划定、GPS导航定位系统与平面直角坐标系的关系，引导学生认识到科技的发展离不开数学的发展，数学是科学技术迅速崛起、不断发展的有力保障。

2.开展STEAM教育理念下的章前导学结构化课程

章前导学课是指在一个章节的学习前，专门开设一节课为学生提前建构好章节的脉络体系，启发学生思考，激发学生自主学习欲望的前建构课。既然是一个章节的缩影与展望，就应当将章节的学习价值充分体現出来，教师可以从STEAM教育理念出发，将章前导学课更多的与工程、科技、艺术等领域交叉渗透，使得学生在进行整章的学习前有明确的方向性指引。例如，在学习“圆”（苏科版九年级上册）这一章前，教师可以在章前导学课上重点研究“车轮为什么是圆形的？”这一问题，其实不仅是一个数学问题，也涉及了艺术、工程、科技等各个领域。我校建有3D打印教室，可以在课前组织学生打印正方形、平行四边形、矩形等形状的车轮，然后在课上操作探究，感受哪一种车轮走得更平稳，并进一步探究正多边形的边数与行驶稳定程度的关系。教师可以适当给学生普及关于中国古代历史上刘徽的割圆术以及祖冲之求圆周率的典故，在自主探究与文化普及中感受数学的极限思想与转化思想，另外也为本章即将要学习的弧长、弦长、圆心角等概念以及如何求弧长、求扇形面积等知识埋下伏笔。这样的STEAM理念结构化教学不仅能帮助学生统领整章的学习方向，为学生自主学习提供帮助，产生新旧知识之间的迁移，而且能够激发学生的问题意识和应用意识，从而使其感受到学习数学的价值与意义。

促进中学生核心素养的发展是新课程理念下教育改革的目标与方向，如何在升学压力较大的初中阶段不让学生局限于做题，而是在学习中获得成长，感受乐趣，STEAM教育理念为初中数学教师提供了一条的新路径。在实际教学中如何更好地融入STEAM教育理念，还需要更多的时间，更多的实践，更多的教师去探索、去发现、去完善，相信不久的将来STEAM教育理念会更加成熟地运用到初中数学课程设计与实施中去，为培养出有素质、有能力的人才作出贡献。

参考文献：

[1]陈金海.中学STEAM教育常态化实施的关键路径[J].教育评论，2019（3）：142-145.

[2]朱元华.STEAM理念下的小学数学拓展性课程实践研究[J].课程教学研究，2017（10）：89-99.

作者简介：周炼，1992年出生，男，汉族，江苏泰州，就职于泰州市第二中学附属初中，中学二级教师，本科学士学位，曾获江苏省青年教师教学基本功大赛一等奖，泰州市青年教师教学基本功大赛一等奖，泰州市五一劳动奖章，泰州市五一创新能手，海陵区新锐教师，海陵区解题比赛一等奖。

编辑段丽君

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