紀(jì)祥

【摘要】長(zhǎng)期以來(lái)，數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)都放在知識(shí)的教授和技能的培訓(xùn)方面，而忽視了對(duì)知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng).這主要是因?yàn)槭艿綉?yīng)試教育思想的影響，導(dǎo)致很多學(xué)生會(huì)做題但無(wú)法使用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決生活問(wèn)題，體現(xiàn)出傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式與學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)之間存在明顯的脫節(jié)現(xiàn)象，這對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也造成了不良的影響.為了解決這一問(wèn)題，提高師范類理科專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，可以應(yīng)用STEM校本課程，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的能力，促進(jìn)他們數(shù)學(xué)建模、邏輯推理、直觀想象等多種數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成.基于此，本文對(duì)借助STEM校本課程培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的可行性、原則以及策略進(jìn)行了分析與研究.

【關(guān)鍵詞】STEM;校本課程;數(shù)學(xué)核心素養(yǎng);能力培養(yǎng);培養(yǎng)策略

一、借助STEM校本課程培養(yǎng)師范生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的可行性

（一）與現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育理論的發(fā)展方向相一致

2016年教育部出臺(tái)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中提到探索STEM教育理念.STEM源于20世紀(jì)的美國(guó)，是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門(mén)學(xué)科的英文首字母縮寫(xiě).它以創(chuàng)設(shè)真實(shí)有效的問(wèn)題情境，采用問(wèn)題解決驅(qū)動(dòng)的以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，幫助學(xué)生整合和理解學(xué)科間的緊密聯(lián)系，提高學(xué)科綜合素養(yǎng)，體會(huì)各學(xué)科的價(jià)值，以跨學(xué)科的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力.

數(shù)學(xué)是一門(mén)極其重要的學(xué)科，在發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了多次改革，相關(guān)教學(xué)理論也在快速發(fā)展和不斷完善.對(duì)師范生的數(shù)學(xué)教學(xué)具有綜合性大、復(fù)雜性高、專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)，讓學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備、專業(yè)素養(yǎng)、基本技能等方面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，是師范類院校課程設(shè)置的基本要求.同時(shí)，為了適應(yīng)全國(guó)數(shù)學(xué)課程改革以及教學(xué)崗位的需求，師范類數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)不再局限于使學(xué)生掌握基本的知識(shí)，而是要將學(xué)生培養(yǎng)成為高素質(zhì)的數(shù)學(xué)教師或其他方面的人才.現(xiàn)代化的數(shù)學(xué)教育理論摒棄了過(guò)去模式陳舊、理論大于實(shí)踐等弊端，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有積極的影響，這與STEM校本課程開(kāi)發(fā)的理念相一致.STEM校本課程實(shí)現(xiàn)了對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的創(chuàng)新.現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育理論關(guān)注實(shí)踐教育，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中提高技能.而STEM校本課程也強(qiáng)調(diào)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，主張學(xué)生在學(xué)以致用的過(guò)程中獲得成就感.從教學(xué)方式的角度來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育理論主張以學(xué)生為中心，要求教師能夠?yàn)閷W(xué)生的自主思考和自主學(xué)習(xí)提供空間.在STEM校本課程教學(xué)活動(dòng)中，教師的角色為組織者與引導(dǎo)者，課程安排都是通過(guò)小組協(xié)作的方式進(jìn)行的，這與現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育方式相一致.

（二）符合我國(guó)數(shù)學(xué)課程改革的方向

當(dāng)前，我國(guó)數(shù)學(xué)課程改革正在進(jìn)行，正在探索由分科教學(xué)到綜合教學(xué)的方式.在這個(gè)過(guò)程中，教育部指出要將“課程綜合化”作為數(shù)學(xué)改革的目標(biāo)，設(shè)置綜合性的課程來(lái)適應(yīng)不同學(xué)生的發(fā)展需求，同時(shí)在課程結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出選擇性與均衡性.數(shù)學(xué)新課標(biāo)也指出要開(kāi)展多樣化的數(shù)學(xué)活動(dòng)來(lái)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，尤其要重視各種建?；顒?dòng)和數(shù)學(xué)探究活動(dòng)的開(kāi)展.這與STEM校本課程的要求具有一致性，主張以一種跨學(xué)科的綜合方式來(lái)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.由此可見(jiàn)，STEM校本課程與數(shù)學(xué)課程改革的中心點(diǎn)是一致的，二者都主張圍繞學(xué)生的核心素養(yǎng)開(kāi)展相應(yīng)的學(xué)習(xí)和教育活動(dòng).

（三）有利于激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣

對(duì)于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，興趣是基石，它可以使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的動(dòng)力.師范類數(shù)學(xué)課程分為基礎(chǔ)數(shù)學(xué)和專業(yè)數(shù)學(xué)兩個(gè)階段，基礎(chǔ)數(shù)學(xué)以高中知識(shí)為主，專業(yè)數(shù)學(xué)以大學(xué)專業(yè)知識(shí)為主.專業(yè)數(shù)學(xué)包含高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與統(tǒng)計(jì)等，難度跨度大，對(duì)學(xué)習(xí)能力的要求較高.很多學(xué)生接觸專業(yè)數(shù)學(xué)時(shí)，在學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)能力方面會(huì)產(chǎn)生很多困惑，影響學(xué)習(xí)信心.而基于STEM理念的校本課程通過(guò)設(shè)計(jì)與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目情境來(lái)吸引學(xué)生的注意，在這個(gè)基礎(chǔ)上為學(xué)生設(shè)置一系列的小目標(biāo)來(lái)激發(fā)他們對(duì)知識(shí)進(jìn)行探究的興趣.在學(xué)習(xí)與探究的過(guò)程中，學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)被激發(fā)，他們可以充分體會(huì)到數(shù)學(xué)的實(shí)用性，并獲得成就感，在培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的同時(shí)產(chǎn)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行深入研究的想法.

二、借助STEM校本課程培養(yǎng)師范生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的原則

我們針對(duì)師范類數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生提出的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)可簡(jiǎn)單歸納為數(shù)學(xué)觀念、數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)文化和數(shù)學(xué)信仰等六個(gè)方面.由于在前期設(shè)置課程時(shí)，基礎(chǔ)課與專業(yè)課的跨度大，專業(yè)課通常安排在后兩年學(xué)習(xí).專業(yè)課的學(xué)習(xí)枯燥、抽象、難度大、時(shí)間緊，這些都會(huì)影響學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，不利于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng).

在設(shè)置STEM校本課程的時(shí)候，我們不僅需要將STEM課程跨學(xué)科、體驗(yàn)性、情境性以及協(xié)作性等特點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái)，還需要滿足校本課程靈活多樣的要求.在這個(gè)過(guò)程中，結(jié)合數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)確立一些基本原則是十分必要的.

首先，STEM校本課程的選擇需要與學(xué)生的實(shí)際生活相關(guān)，滿足學(xué)生在身心發(fā)展和技能學(xué)習(xí)不同階段的實(shí)際需求.采用這種方式可以使課程具有更強(qiáng)的吸引力，同時(shí)可以更好地激發(fā)學(xué)生的興趣，使他們?cè)谔骄亢蛯W(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析和解決問(wèn)題，并形成自我反饋.其次，STEM校本課程項(xiàng)目的設(shè)置需要從學(xué)生的實(shí)際水平出發(fā)，使課程內(nèi)容與國(guó)家和地方課程具有一定的相關(guān)性，這樣可以促進(jìn)校本課程與地方課程之間的互動(dòng)，優(yōu)化數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的效果，摒棄形式主義的問(wèn)題，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象數(shù)學(xué)概念的理解和應(yīng)用.最后，在設(shè)置STEM校本課程項(xiàng)目的時(shí)候，需要建立起一個(gè)具有開(kāi)放性和豐富性的結(jié)構(gòu)體系.課程項(xiàng)目中所涉及的問(wèn)題都要具有開(kāi)放性，問(wèn)題探究的形式也是多樣化的，這有利于學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性，主動(dòng)表達(dá)自己的見(jiàn)解.不同特點(diǎn)和不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生都可以在構(gòu)建、合作與創(chuàng)造的過(guò)程中找到適合自己的探索點(diǎn)和貢獻(xiàn)點(diǎn)，以此來(lái)促進(jìn)多種數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的平衡發(fā)展，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中充分發(fā)揮個(gè)性，找到適合自己的方式.

三、借助STEM校本課程培養(yǎng)師范生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的策略

（一）對(duì)課程目標(biāo)進(jìn)行多元整合，聚焦數(shù)學(xué)思想

STEM校本課程中包含多學(xué)科的課程內(nèi)容，體現(xiàn)出開(kāi)放性、綜合性的特點(diǎn)，為學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)和實(shí)踐研究創(chuàng)造了良好的條件.因此，在設(shè)置課程目標(biāo)的時(shí)候，我們要堅(jiān)持多元整合的理念，聚焦于數(shù)學(xué)思想，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).STEM校本課程的內(nèi)容不局限于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的結(jié)果，它包含了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所使用的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法.在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中，教師可以借助STEM校本課程，將教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)成項(xiàng)目化的活動(dòng)，在其中實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的轉(zhuǎn)化，啟迪學(xué)生的智慧，使他們?cè)谒伎?、感知的過(guò)程中體會(huì)“轉(zhuǎn)化”的數(shù)學(xué)思想，并將這一思想應(yīng)用于更多內(nèi)容的學(xué)習(xí)，在這個(gè)過(guò)程中將未知的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎?，將?fù)雜的問(wèn)題變得簡(jiǎn)單，在體會(huì)轉(zhuǎn)化思想的同時(shí)培養(yǎng)邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).除此之外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生將“轉(zhuǎn)化”的策略進(jìn)行放大，拓展這一策略的運(yùn)用范圍，并在此基礎(chǔ)上形成普適性的轉(zhuǎn)化意識(shí).STEM中的數(shù)學(xué)主要是應(yīng)用數(shù)學(xué)，而學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述自然世界、數(shù)學(xué)知識(shí)生活化是師范類數(shù)學(xué)課程的培養(yǎng)目標(biāo).例如，師范生的數(shù)學(xué)課程中“水火箭”的數(shù)學(xué)實(shí)踐課教學(xué)一般是講解如何制作，師范生在講解的過(guò)程中往往把課程變成了手工課，忽視了數(shù)學(xué)在課程中的重要作用.教師在講解中可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：哪些因素決定火箭的飛行距離，如何用測(cè)量工具測(cè)量長(zhǎng)度，如何運(yùn)用簡(jiǎn)單的四則運(yùn)算確定加注多少毫升燃料以及加幾次等.運(yùn)用STEM的教學(xué)方式可以激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提高師范生的數(shù)學(xué)意識(shí)和數(shù)學(xué)能力.

（二）設(shè)置綜合性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

在數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)的過(guò)程中，教師可以借助STEM校本課程，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的融合，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)知識(shí)進(jìn)行對(duì)比、糅合來(lái)實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí).同時(shí)，教師可以對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行整合，尋找不同知識(shí)之間的共性，將不同的內(nèi)容作為一個(gè)項(xiàng)目來(lái)開(kāi)展教學(xué)，打破原有的教學(xué)順序，在綜合性學(xué)習(xí)中促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng).比如，為了培養(yǎng)“數(shù)學(xué)能力”這一核心素養(yǎng)，教師可以將當(dāng)前學(xué)生遇到的所有計(jì)算類題目進(jìn)行整合，將其中所運(yùn)用的知識(shí)進(jìn)行綜合性統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)化地講解運(yùn)算技巧，并引導(dǎo)學(xué)生提高理論深度，幫助他們采取具有針對(duì)性的措施來(lái)規(guī)避這些問(wèn)題的發(fā)生，這對(duì)于學(xué)生運(yùn)算能力的提升具有重要意義.例如，在講解《初等數(shù)論》中的“整除”一節(jié)時(shí)，判斷一個(gè)整數(shù)能否被4，8，125及7，11，13整除，要求學(xué)生熟練掌握判斷方法并能運(yùn)用相關(guān)理論證明這些方法.除此之外，在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中，教師也可以適當(dāng)引入其他相關(guān)課程或?qū)W科的知識(shí)，為學(xué)生提供更為豐富的課程資源，使學(xué)生能夠更好地投入探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng).

（三）運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，開(kāi)發(fā)學(xué)生的綜合潛質(zhì)

STEM校本課程關(guān)注的是學(xué)生的綜合素質(zhì)，而數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)包含了六個(gè)方面的素養(yǎng)，因此在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中，教師運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)開(kāi)發(fā)學(xué)生的綜合潛質(zhì)是十分必要的.具體來(lái)說(shuō)，教師要在數(shù)學(xué)課堂中融入互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等信息技術(shù)，打造創(chuàng)客學(xué)習(xí)平臺(tái)、云學(xué)習(xí)平臺(tái)等，這樣做可以使STEM校本課程的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮.為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，教師在設(shè)置課前導(dǎo)入問(wèn)題的時(shí)候，需要設(shè)置綜合性問(wèn)題，除了要與本課知識(shí)相關(guān)之外，還可以聯(lián)系其他領(lǐng)域的內(nèi)容.這樣學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)就能主動(dòng)探究問(wèn)題背后的文化，并通過(guò)邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析等來(lái)尋找問(wèn)題的答案.在這個(gè)過(guò)程中，教師可以運(yùn)用多媒體幫助學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析，借助電子白板來(lái)實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí).例如，講解圓的知識(shí)點(diǎn)時(shí)可以設(shè)計(jì)STEM教學(xué)方案，引導(dǎo)學(xué)生在課件中探索圓的周長(zhǎng)和面積，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和潛力，采用割補(bǔ)法、滾動(dòng)法、繩測(cè)法等，將動(dòng)畫(huà)展示和實(shí)際操作對(duì)比，加深圓的知識(shí)點(diǎn)的深度和廣度.

結(jié) 語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在教學(xué)過(guò)程中，數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個(gè)需要繼續(xù)加強(qiáng)的環(huán)節(jié)，而STEM校本課程的應(yīng)用為這一問(wèn)題的解決提供了新的思路.借助STEM校本課程培養(yǎng)師范類學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，符合現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育理論的發(fā)展方向，符合數(shù)學(xué)課程改革的方向，符合教師職業(yè)崗位對(duì)師范生的基本要求，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.這需要教師對(duì)課程目標(biāo)進(jìn)行多元整合，聚焦于教學(xué)思想，同時(shí)設(shè)置綜合性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，還要融合現(xiàn)代化教育技術(shù)，促進(jìn)學(xué)生潛質(zhì)的開(kāi)發(fā).重在知識(shí)點(diǎn)融合的STEM教育理念能夠幫助教師將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間的關(guān)系進(jìn)一步滲透到日常的教學(xué)過(guò)程中，從而提高學(xué)生自身的素養(yǎng)及學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，擴(kuò)展對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)知和自己的視野.

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