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基于steam 理念的跨学科教学融合高一数学教学实践研究

刘楷辰
  
科创媒体号
2025年419期
江苏省奔牛高级中学 213131

摘要:随着新课改的不断推进,高中数学教学也开启了“素养导向”的改革之路。新课标中明确指出,跨学科教学需关注数学与生活及其他学科的联系,提升学生应用数学解决实际问题的能力,落实学科核心素养。而 steam 教学作为一个强调多学科整合的教育理念,是新时期高中数学跨学科融合教学的重要推进方向。本文就基于 steam 理念的跨学科教学融合高一数学教学价值意义与实践策略进行了探讨,仅供广大教师参考。

关键词:高一数学;steam 理念;跨学科教学融合;实践策略

当前,核心素养教育已经成为高中数学教学的重要目标。在此背景下,跨学科融合教学的推进也备受广大教师关注。而 steam 理念,整合了科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)和数学(Mathematics)五个学科领域,旨在推动学科整合,打破学科边界,促进学生综合学习,对于高中生思维品质、问题解决能力、创新思维的培养有着重要现实意义。对此,面对核心素养下的高中数学教学改革要求,我们也应积极探索基于steam 理念的跨学科教学融合实践路径,为学生数学素养与综合素质的培养保驾护航。

一、基于 steam 理念的跨学科教学融合高一数学教学价值意义

(一)激发兴趣,促进学习

兴趣是学生参与学习活动的不竭动力。尤其是对于高中生数学学习而言,只有充分激发他们的兴趣,才能促进他们的积极参与和深度学习。但是,结合现实情况来看,由于高中数学抽象性强、知识点多等特点,导致一些学生的兴趣不足,甚至出现畏难心理,这也影响了他们的数学学习与发展,而基于 steam 理念的高中数学跨学科教学融合则能够为数学教学提供更多趣味元素,一方面学生可以从基于 steam 理念的跨学科角度来思考数学问题、学习数学知识;另一方面数学教学内容和方法也将得到有效革新,这也必然激发他们的学习兴趣,使他们在寓学于乐之中收获更多知识、快乐和成长。

(二)发展思维,培养素养

在新课改旗帜下,核心素养教育已经成为高中数学教学的重要内容。而数学新课标也明确指出要推动跨学科融合教学,以此来推动学生思维品质与数学素养的培养,所以,积极推进基于 steam 理念的跨学科教学融合对于核心素养教育的落实有着重要促进意义。此外,在基于steam 理念的跨学科教学融合的模式下,高中生能够获得更多深度思考和探究实践机会,这也能够使他们“教学做合一”,推动他们的深度思考与探究,积极互动与交流,从而助力其思维品质发展,并为他们数学素养的培养奠定坚实基础。

二、基于 steam 理念的跨学科教学融合高一数学教学实践策略

(一)情境创设,链接生活万象

情境教学是激发学生学习兴趣,推进素质教育改革的有效途径。高中数学新课标中也明确指出,要注重真实情境的创设,强化数学教学和生活之间的联系,以此来推动学生数学思维和素养培养。对此,在基于 steam 理念的高一数学跨学科教学融合教学过程中,我们也要注重情境的巧妙设计,以此来激发学生学习兴趣,促进他们的深度学习。例如,在“基本不等式”教学中,可以设计基于 steam 理念的跨学科教学情境,搭建生活和数学桥梁,促进学生跨学科思考与学习,如设计“校园饮水设备优化”的生活情境,引导学生从科学(Science)角度说一说饮水机等设备的工作原理;运用技术(Technology)来将饮水数据制作成可视化的图表;结合艺术(Arts)元素聊一聊饮水机怎么摆放、周围环境如何布置等问题;组织学生思考饮水设备如何保养与维护等工程(Engineering)问题;基于数学(Mathematics),引导学生思考“人均成本最低时的设备投放数量”等问题,以此来实现生活情境下的 steam 跨学科教学,引导学生展开多方向、跨学科的趣味思考和探索,让他们能够在寓学于乐之中收获更多知识、快乐和成长。

(二)学科联动,共筑知识大厦

Steam 教学理念的落实应当和跨学科教学融合协同推进,对此,在教学过程中,我们也要积极推动多学科联合,引领学生跨学科思考和实践。例如,在“三角函数图像和性质”的教学中,首先,可以引导学生说一说物理学中的弹簧震动等现象然后基于振动和位移关系来引导他们分析其中的正弦函数知识,在此基础上,构建函数图像,找到其中的一致性关系。其次,可以组织学生运用数字技术来构建三角函数图像,展示不同变量下的图像变化,强化他们的知识点认知。再者,引导学生说一说、聊一聊音乐、美术、建筑等作品中的三角函数元素,以此来激发他们的跨学科思考意识,培养他们的跨学科学习意识,助力其突破以往单一化的数学学习模式,构建综合化的知识体系,促进他们更好地成长和发展。

(三)项目驱动,激发探索热情

项目化教学重在引导学生理论与实践的融合,是培养学生问题解决能力、创新能力的重要途径。在基于 steam 理念的跨学科教学融合教学中,我们也可以基于项目驱动来点燃学生数学探索和学习热情。例如,可以创设“绿色校园规划”的主题式项目,其间,抛出基于 steam 理念的跨学科问题:“某学校近期开展了绿色校园规划活动,对校内的一块长方形空地进行绿化升级,主要是划分不同种植区域进行花草种植,同时各个区域之间设置一些小路。而这片空地长和宽分别是 a 米和b 米,要求种植区面积不能少于总面积的 3/4 ;小路宽度不能超过 1 米。问该如何设计绿化方案,请合作思考,并完成“绿化方案报告”(列出计算公式、绘制绿色方案草图、撰写绿色宣传语)”在此基础上,组织学生以小组合作的方式进行思考、交流和探究。通过上述的项目设计来推动学生steam下的跨学科探究与实践,让他们在合作中进行数据分析、方案设计、创意表达等等,有效提升他们的知识综合运用和迁移能力。最后,可以组织各组依次展示“绿化方案报告”、分享自己的观点,并组织各组之间进行互相点评和打分,选出最佳方案和优秀报告等,然后进行最终总结,这样既能保证教学的趣味性和深度性,又能推动 steam理念的推进和跨学科教学开展,为学生数学素养与综合素质培养奠基,可谓是一举多得。

总的来说,在核心素养教育目标下,高中数学教学模式也亟待进行改革和创新,而基于steam 理念的跨学科教学融合无疑成为提高教学趣味性、内涵性与有效性的重要途径。对此,广大教师在教学中应当深刻把握基于 steam 理念的跨学科教学融合价值意义,不断探索有效的对策和方法来搭建 steam 下的高质量跨学科融合数学教学体系,以此来推动学生数学素养和综合素质的发展,助力他们在未来走得更远,飞得更高。

参考文献:

[1]祝铭. 基于 STEAM 理念的高中数学跨学科教学[J].求知导刊,2025,(12):38-40.

[2] 雷 仕 夷 , 郭 金 海 . 基 于 STEAM 理 念 的 高 中 数 学 跨 学 科 教 学 [J]. 中 学 数学,2024,(19):10-12.

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