葉雯

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技的大幅度提升，國(guó)家和社會(huì)對(duì)人才的要求也越來(lái)越高，不僅要求人才具備專業(yè)的知識(shí)素養(yǎng)，更希望人才能夠德智體美勞全面發(fā)展.為此，教師和學(xué)校對(duì)教學(xué)進(jìn)行了改進(jìn)，爭(zhēng)取把學(xué)生培養(yǎng)成社會(huì)和國(guó)家需要的高素質(zhì)人才.STEM教育視野下初中數(shù)學(xué)課外主題活動(dòng)的構(gòu)建，不僅可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，改善學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)，還能夠幫助學(xué)生在日后的生活和學(xué)習(xí)中取得更優(yōu)異的成績(jī).

【關(guān)鍵詞】STEM教育視野;初中數(shù)學(xué);課外主題活動(dòng)

【基金項(xiàng)目】本文系廣州市教育科學(xué)規(guī)劃2019年度課題“STEM教育視野下初中課外主題活動(dòng)的組織與研究”（編號(hào)：201911935）的研究成果.

一、STEM教育的含義

所謂的STEM教育，指的是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科英文首字母的縮寫.STEM教育將四者融為一體，相輔相成，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)以及數(shù)學(xué)素養(yǎng)的教育，提升學(xué)生這四個(gè)方面的品質(zhì).

（一）科學(xué)素養(yǎng)

所謂的科學(xué)素養(yǎng)，指的是學(xué)生利用科學(xué)知識(shí)理解自然并且改造自然的能力.科學(xué)是現(xiàn)代社會(huì)人們生活的基礎(chǔ)之一，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有助于幫助學(xué)生理解和認(rèn)識(shí)世界，同時(shí)能夠幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)到的知識(shí)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，是學(xué)生核心競(jìng)爭(zhēng)力中不可缺少的一環(huán).

（二）技術(shù)素養(yǎng)

所謂的技術(shù)素養(yǎng)，指的是學(xué)生使用、管理、理解和評(píng)價(jià)技術(shù)的能力.這方面的能力能夠幫助學(xué)生掌握技術(shù)，提升學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的能力.

（三）工程素養(yǎng)

工程素養(yǎng)比較廣泛，指的是學(xué)生對(duì)技術(shù)工程設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程的理解.提升學(xué)生的工程素養(yǎng)能夠幫助他們了解現(xiàn)代社會(huì)中存在的大部分工程，能夠提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣.

（四）數(shù)學(xué)素養(yǎng)

數(shù)學(xué)素養(yǎng)主要包含了幾個(gè)方面：

其一，數(shù)學(xué)抽象.所謂的數(shù)學(xué)抽象指的是學(xué)生能夠舍去事物的一切物理屬性，得到數(shù)學(xué)研究對(duì)象的思維過(guò)程.數(shù)學(xué)抽象在STEM教育中是非常重要的一部分，抽象思維能夠讓學(xué)生更好地在頭腦中繪制圖形等，幫助學(xué)生具象化地厘清數(shù)學(xué)關(guān)系.

其二，邏輯推理.邏輯推理是學(xué)生能夠根據(jù)事實(shí)和命題并且根據(jù)整體的邏輯規(guī)則推論出結(jié)果的一個(gè)思維過(guò)程，邏輯推理能力使得學(xué)生能夠?qū)W(xué)科綜合性知識(shí)整理到一起，在STEM學(xué)習(xí)中發(fā)揮出了巨大作用.

其三，數(shù)學(xué)建模.數(shù)學(xué)建模是對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)學(xué)抽象之后并且能夠用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出問(wèn)題，再用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法構(gòu)建出模型來(lái)解決問(wèn)題.數(shù)學(xué)建模這一核心素養(yǎng)是學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)應(yīng)用到實(shí)際生活中的前提，它構(gòu)建了數(shù)學(xué)與外部世界連接的橋梁.在STEM教育中數(shù)學(xué)建模也是不可缺少的一部分.

其四，直觀想象.直觀想象是學(xué)生能夠借助幾何直觀和空間想象感知事物的形態(tài)與變化，能夠利用圖形理解和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題.直觀想象是學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)并且提出數(shù)學(xué)問(wèn)題、分析和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要手段.

其五，數(shù)學(xué)運(yùn)算.所謂的數(shù)學(xué)運(yùn)算，指的是在了解運(yùn)算對(duì)象的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)學(xué)運(yùn)算法則解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程，數(shù)學(xué)運(yùn)算是一切數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的基礎(chǔ)，是演繹推理的一種形式，是能夠得出正確數(shù)學(xué)結(jié)果的手段，更是學(xué)生能夠使用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基礎(chǔ).

其六，數(shù)據(jù)分析.這一素養(yǎng)指的是學(xué)生能夠針對(duì)研究對(duì)象獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，并且能夠運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)中的有用信息進(jìn)行分析和推斷，最后得出有用知識(shí)的過(guò)程.這個(gè)過(guò)程中學(xué)生能夠收集并且整理數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中提取信息，并且能夠構(gòu)建模型對(duì)信息進(jìn)行分析和推斷.在當(dāng)前這個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)分析這一素養(yǎng)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是非常有必要的.

STEM教育主要是培養(yǎng)學(xué)生的這四個(gè)素養(yǎng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)到知識(shí)的過(guò)程中基本素養(yǎng)也得到相應(yīng)的提升.

二、當(dāng)前我國(guó)初中數(shù)學(xué)STEM教育中存在的不足

（一）真實(shí)性缺失，項(xiàng)目實(shí)施形式化

在STEM教育中，整體教育的核心在于事件本身的真實(shí)性，在于與生活接觸的實(shí)際性，STEM教育圍繞著我們生活中問(wèn)題的解決進(jìn)行，但是在目前的初中數(shù)學(xué)STEM教育中，教師主要還是針對(duì)教材中的問(wèn)題進(jìn)行教育，忽略了STEM的真實(shí)性問(wèn)題，直接給予答案的問(wèn)題講解得比較多，而一些需要學(xué)生思索的開放性問(wèn)題較少，同時(shí)，教師還經(jīng)常講解一些單一性問(wèn)題，忽略了STEM本身就是需要綜合學(xué)科知識(shí)的教育本質(zhì)，因此，教師在進(jìn)行STEM教育的時(shí)候經(jīng)常就是紙上談兵，讓學(xué)生沒(méi)辦法用它去解決實(shí)際生活中存在的問(wèn)題.

（二）教育內(nèi)涵缺失，資源建設(shè)過(guò)于夸張

STEM教育圍繞著我們的生活實(shí)際進(jìn)行，因此，教師選取的一些操作性工具都應(yīng)該簡(jiǎn)單、便捷，但是在目前很多學(xué)校中，初中數(shù)學(xué)STEM教育經(jīng)常用一些學(xué)生實(shí)際生活中沒(méi)有的豪華設(shè)備讓他們進(jìn)行實(shí)踐，這樣的做法使得STEM教育缺乏內(nèi)涵，對(duì)于廣大農(nóng)村學(xué)生、貧困家庭的學(xué)生而言，實(shí)施起來(lái)更為困難.

（三）系統(tǒng)性缺失，課程開發(fā)碎片化

STEM教育旨在綜合不同學(xué)科的內(nèi)容，在課程中教師需要將各學(xué)科知識(shí)綜合起來(lái)，提升學(xué)生的知識(shí)容量和思考能力.但是在目前我國(guó)初中數(shù)學(xué)的STEM教育中，教師更重視的還是單一學(xué)科知識(shí)的增長(zhǎng)，對(duì)于STEM教育的綜合性幾乎是視而不見(jiàn)的，在教學(xué)的過(guò)程中就造成學(xué)生對(duì)STEM教育理解得不通透，為學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題增添了困難.

三、STEM理念下初中數(shù)學(xué)課外主題活動(dòng)構(gòu)建的原則

STEM理念重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下三個(gè)原則：

其一，真實(shí)情境化設(shè)計(jì)原則.所謂的真實(shí)情境化設(shè)計(jì)原則指的是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和基礎(chǔ)需要來(lái)源于我們的生活實(shí)際，因此，教師在構(gòu)建課外主題活動(dòng)的時(shí)候必須能夠創(chuàng)設(shè)出學(xué)生自己親身經(jīng)歷或者是他們聽(tīng)說(shuō)過(guò)的情境，并且教師需要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)地參與到這些情境中尋找數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)理論的答案，這種做法會(huì)使得學(xué)生在尋找到答案的時(shí)候更有參與感和滿足感，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

其二，有效學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)原則.所謂的學(xué)習(xí)支架，指的是教師、同伴或者是別人提供的幫助，SETM教育理念倡導(dǎo)將學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)得更加有效，無(wú)效的學(xué)習(xí)支架只會(huì)耽誤學(xué)生的課外學(xué)習(xí)時(shí)間.