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探究STEM理念与方法在农村小学数学教学的应用
摘要:相比于传统的教育方式,STEM教育更加注重学生综合能力的培养,强调加强教育知识与实践的联系,来加深学生对知识的理解和运用程度。由于我国农村的教育水平相对落后,大部分教育工作者对STEM了解甚微,农村的教学硬件设施相对落后,导致STEM在农村教育中的可行性不高。基于此,本文着重讨论STEM理念在农村小学数学教学中的运用策略。
关键词:STEM;农村;小学数学;应用策略
引言:
科技创新引领时代发展,培养创新型人才是我国教育目前的一个重要发展方向,STEM教育在欧美等多个国家的教育实践中,在培养学生的创新能力、批判性思维能力、科研创新思维等方面收获的良好的效果。《2018年教育信息化工作要点》中指出:“积极推进STEM教育、创客教育等新型教育模式的发展,形成新的创新课程体系,是推进教育信息化、贯彻落实科教兴国的国家战略的重要举措。”新时代各个国家之间的竞争,归根结底是科学技术和高素质人才的竞争,为了更好的实现“中国智造2025”和国家百年奋斗目标,STEM教育在人才培养方面具有重要意义。
1.STEM教育理念的内涵
STEM教育是一种科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)融入到教学实践中的教育理念,这种教育模式突出表现了学生在教育中的主体地位,摆脱了传统教育纸上谈兵的束缚,注重学生对知识的实践运用和探索创新。STEM教育理念注重实践与理论的结合,将科学、技术、工程、数学四个方面有机融合,形成一种创新协作、知行合一的教育模式。相比于传统课堂的教育模式,STEM教学模式的核心差异主要存在于以下几个方面:(1)学生的动手能力。传统课堂更加注重理论学科知识的传授,主要教学模式是学生听、老师讲,STEM教育模式更注重学生的实践能力,往往是通过科学实例和活动来引导学生发现问题、解决问题。(2)求异能力。传统教育模式的教学成果表现在答题的正确率上,STEM教育中实践探索的教育方式,为学生提供了更多的可能性,并不要求要产生统一的答案,开阔了学生的思维。(3)创新能力。传统教育模式是一种泛化教育,STEM教育则偏向于让学生基于教师的引导和自我思考,在实践探索中获得真知,这种方式解放了学生的思维,极大的培养了学生在学习中的主动思考能力和创造力[1]。
2.STEM理念与方法在农村小学数学教学中的应用策略
2.1农村小学数学教学与科学的融合
数学是一种基础科学,广泛运用在各个领域的科研活动,数学模型是一种常见的科研手段。在实际的科研过程之中,通过构建数学模型,将实际的问题转化抽象的数据来反映客观规律或事实。虽然小学的教学活动是一种启蒙式的教育,其目的在于引导学生初步形成良好的三观和习惯,但在教学过程之中,也需要为学生传递有效的知识,帮助学生形成一个基础的知识框架,提升学生的知识储备和认识问题的能力。比如,在涉及面积问题的教学过程之中,学生可能对面积大小、面积单位、面积单位之间的转化存在理解上的困难,为了深化学生对各个不同面积单位的认知,平方米、公顷等,教师可以向学生举例:一平方米的大小是一个一米长一米宽的正方形,和学生一起讨论教室的面积大小,向学生举例说明整个学校的面积、省市的面积以及我国的国土面积等。通过这些具体问题的实例,化抽象为具象,以此提升学生对知识点的深度认知,增加了学生未来将这些知识运用于实践创新之中的可能性。
2.2农村小学数学教学与技术的融合
将技术融入数学教学过程之中,能在提升教学质量的同时,也能提升数学对学生的吸引力,进而更好的培养学生的创新意识和实践能力。新鲜事物对小学生有着天然的吸引力,而技术能为小学数学教育提供新鲜感,信息化技术是在教育中的一种最常见的技术,将互联网技术和多媒体技术融入到教学之中,拓宽了信息源和课堂的知识边界,丰富了教学的方式,有利于提升学生学习的积极性和主动性[2]。在小学数学教育中,由于学生缺乏生活经验和对生活中常见的数学逻辑的了解,学生未来往往很难依靠自身的思维能力将这些知识点完全理解和掌握,教育工作者就需要把抽象问题用可视化的方式呈现出来,信息技术就是一个很好的转化工具。例如,在学习平行四边形这个知识点时,教师可通过信息化工具展示长方形转化为平行四边形、三角形拼凑出平行四边形的过程,让学生认识到各个知识点之间的联系和差异,培养学生的总结思维能力,这种信息化技术能调动学生的积极性,营造一个活跃的课堂氛围,提升教学效率。
2.3农村小学数学教学与工程的融合
工程是数学和技术的一种具体应用,技术和数学的作用在于提升工程的质量,数学是技术的底层逻辑,技术能运用在具体的工程实践之中。在基于STEM教育理念的小学数学教学中,教师可以通过技术和工程的应用案例来加深学生对数学知识点的理解。例如,在三角形教学之中,为了强调三角形具有稳定性这一特点,在课程设计上,教师可以提出引导性的问题:“大家有注意到自行车车架是什么形状的吗、电线杆为什么是通过斜拉固定的呢?”通过贴近日常生活的案例来引起学生主动的思考,感受数学知识的实用性。其次,教师也可以开展建筑稳定性结构实践课,让学生自已去发现稳定的建筑结构有哪些,并结合实践,谈一谈自己生活中的具体案例。这种STEM课程设计的主要目的是将技术和工程融合到数学的教学课程之中,让学生能够正确的认识到三角形具有稳定性这一特点,同时参考具体的运案例,了解三角形在建筑、工程结构等方面的运用,也能帮助学生打开在未来的实践活动中的思路。
2.4农村小学数学教学与数学的融合
尽管教学的模式和理念多种多样,但不能忽略小学数学的教育核心仍然是基础的数学知识教学,科学、技术、工程只是更好的实现教学目的的方式和工具。STEM教育理念在注重知识能力培养的前提之下,兼顾学生创新思维和实践能力等方面的综合性培养,体现了教育的全面性[3]。小学数学教学的难点在于小学生的抽象思维和整体的知识框架不完善,导致学生对于抽象的数学知识难以形成具象的认知。为了达到更好的教学效果,数学教师需要不断创新教学模式与方法,在具象和抽象中找到中间点,从而优化教学效果。例如,在学生在学习圆的相关知识时,由于圆的面积和周长很难直接测量出来,可能会对学生理解相关知识造成一定的困扰。此时,教师在课程设计中,可以让学生那细绳来制作圆环,从何测量圆的周长,进而引入圆的周长计算公式,让学生去验证求解。在计算圆的面积时候,通过测量不同规格圆形的周长半径,让学生去发现周长与面积之间的关系。学生通过自己的思考去探索发现的知识,往往比被动接受的知识点的熟练程度高,在这个过程中,学生不仅收获了知识,同时也强化自身的思维能力和解决问题能力,这对提高学生的数学核心素养是十分重要的。
3.结语
综上所述,STEM是一种创新型教学理论,有助于学生的全面发展。要想将科学、技术、工程、数学融入到农村小学的数学教学活动之中,首先数学教师要认识到STEM与传统教学模式的差异性,按照STEM教育理念进行课程设计,同时学校需要加大对我国农村教育基础设施的投入,为STEM的人落实提供物质支撑,这样才能实现其与农村数学教育的深度融合。
本文系长春市教育科学“十四五”规划2021年度专项课题《 STEM教育理念下的农村教学研究 》阶段成果(课题批准号:JKBZXSTEM2021027)。
参考文献
[1]陈美冬,李佳伟,黄元春.STEM理念与方法在农村小学数学教学的应用探讨[J].文渊,2020,4(07):856.
[2]胡东平.基于STEM教育理念的小学数学教学策略研究[J].学周刊,2022,16(14):53-55.
[3]刁熠玲.STEM教育理念在小学数学教学中的运用[J].甘肃教育,2021,9(08):112-113.
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