李远庭
广东省河源市第二小学 广东 河源 517000
摘要：STEM是科学、技术、工程与数学的融合，它的教育理念越来越受教育者的重视，然而小学阶段数学的“综合与实践”也是数学与其他学科知识综合的活动。本文就基于STEM理念在小学数学“综合与实践”教学中的应用——以《设计秋游方案》为例，谈谈实践过程的研究。
关键词：STEM教育理念；小学数学；综合与实践
随着更多人对STEM教育的研究，发现STEM素养不仅仅是科学、工程、技术与数学四大素养的相加，更多包含了问题的解决、探究、设计、分析能力，时间、资源、知识管理能力，社交沟通能力等跨学科素养的综合。数学“综合与实践”的实施是以问题为载体，以学生自主参与为主的学习活动。整个教学过程重在实践和综合，要求学生全员参与，多学科、多领域的紧密相连，综合运用数学知识解决问题。
从以上可以看出STEM 教育理念与小学“综合与实践”相结合，弥补了小学阶段跨学科解决实际问题的空白，发展了学生理工科的思维能力，也说明在STEM教育理念下开展小学数学“综合实践”是有现实意义的。本文就以小学北师大版五年级上册的《秋游设计》为例谈谈STEM教育理念下“综合与实践”的实践研究。
一、STEM教育理念下“综合实践”活动实践的过程
“综合与实践”结合具体的情景，让学生分组合作，体验：发现问题——提出问题——分析问题——解决问题的过程，从而笔者设计了如下的教学模型：
1. 澄清问题
“综合与实践”活动的开始，教师先提出一个工程类的情境，即以动手实践为主，而学生以小组为单位开展讨论与探究的情境。这样的情境不仅有利于学生发现问题，从而提出问题，可以激发学生的学习兴趣；也有利于学生整合学过的数学知识，在解决问题的过程中还可以跨学科运用的知识以及获得小组的合作学习能力。
2.建立挑战
“综合与实践”重在问题的提出。在问题提出后需要理解问题，明确本次任务及目的，然后以小组为单位，确定如何研究问题，这个过程即为建立挑战的过程。此时教师要引导和帮助学生自主参与实践活动，在小组内商定如何分工，如何操作，才能体现STEM的教育理念，用所学的各科知识服务于“综合与实践”，从而达到多学科知识之间的融会贯通。
3.实施挑战
这个过程是STEM教育理念的实施过程，即问题开展的过程。学生跨学科收集资料解决问题，从而积累活动经验，也就是培养学生解决问题、发展团结合作和沟通交流的能力。面对情境提出的问题，学生根据需要对学科知识进行整合，然后设计方案并记录下来，从而进行展示交流。教师在整个活动过程中都起到指导的作用。
4.总结
学生在经历完整的实践活动设计后，教师要及时引导他们进行反思，思考活动中运用的知识和方法以及它们之间的联系，从而积累数学活动经验。同时教师还要引导学生以书面报告、绘制思维导图或口头发言等多种形式进行总结，一起回顾在这个过程中学到了什么。最后教师根据实施过程的观察、分析、反思将主题知识进行升华，让学生领悟综合多学科知识的实用价值。
二、STEM教育理念下“综合与实践”活动实践案例
（一）教学内容分析
《设计秋游方案》是小学北师大版五年级上册开设的“综合与实践”的活动课，本节课教科书创设了某小学要组织学生到故宫和北海公园参观的情境，让学生设计一个合理的秋游方案。
（二）学情分析
学生已有收集数据和处理数据的能力，会进行小数的四则混合运算，也会利用科技手段查询相关资料。由于学生没有过多的实践活动，或将学科知识与生活联系起来以及现实生活中最优方案的选择的经验，然而学生对动手实践的活动还是有兴趣的。
（三）设计理念
学生通过活动方案的设计过程，运用数学与其他学科知识融合一起解决工程问题，发展学生的思维能力，积累了活动经验，了解了最优方案的实际意义。
（四）教学设计过程
1.澄清问题
北京的小朋友他们准备去故宫和北海公园参观，他们不知道该如何去，做什么准备，想请同学们帮忙设计一套秋游方案。
2.建立挑战
（1）分析问题
如何规划秋游路线？选择什么样的交通工具呢？设计方案前，要做哪些准备工作？需要收集什么信息？
（2）明确任务
设计方案，收集数据如景点的信息即门票（成人和儿童的单价）、各种旅游车的信息，出行时间安排，要明确旅游路线并绘制成图，估计出行的费用并进行实验。
3.实施挑战
（1）计划设计
这一阶段各小组成员在小组合作中讨论如何设计秋游方案，主要锻炼学生的团队意识和合作分工的能力，以及考验学生分步骤有序的解决问题的能力。教师可以指导学生如何实际收集相关的资料和数据，怎样分工操作。
（2）建模实施
这一阶段是学生动手操作、实际验证计划的阶段，他们根据收集到的信息以及在老师指导下完成秋游方案。小组长做好操作结果的记录，根据收集到的信息计算所选择的交通工具所花的费用，整个过程需要景点门票多少，以及确定往返和游玩的时间。这个过程不仅让学生学会如何安排时间，也让学生充分利用信息技术收集材料和绘制旅行路线图，还给学生获得大量运用各学科知识的机会。
（3）分析结果
在“设计秋游方案”的讨论过程中，小组成员要积极领悟和体会STEM的跨学科理念，以及数学知识在其中起到的作用。同时还要从出行时间、景点的开放时间以及安全事项的注意等等分析所设计的秋游方案是否合理，最终确定可行性的方案。
（4）展示分享
小组派出代表在全班交流组内设计的方案，然后全班同学根据展示的方案讨论可行性并进行补充，最终选出最合理的方案。
（5）作品评价与改进
教师根据各小组的汇报进行多元化、全方位的点评，对不足的方案给予修改的建议，并引导学生如何选择最优方案即花费少，时间安排合理的方案。
4.总结
通过秋游方案的设计，使学生体会数学来源于生活又服务于生活，数学知识在解决日常生活中事情具有实际意义。在实践的过程中还可以跨学科运用知识，如利用网络收集数据，绘制路线图，查询天气确定出行时间等等。
三、结语
小学数学“综合与实践”的载体是问题的提出，过程重在学生的全员参与。其实整个活动给学生提供了综合运用多学科知识和方法的机会，用它来解决日常生活的问题，也把数学内部知识进行联系起来。同时让学生充分利用信息技术和各学科知识进行有机的整合，发展了学生的工科思维能力，这正是STEM教育理念所需要的。在实践的过程中，学生全员参与，每个人都发挥自己的聪明才智为解决问题收集材料，寻找方法，体现了每个人都是学有用的数学，有价值的数学，也让数学与其他领域的知识相结合，从而激发了学生学习的兴趣。在整个活动的设计中也确保了方案的可行性，增强了学生的责任感，培养了他们高尚的情操。
参考文献：
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[2].黎灿明.立足教材研制数学“综合与实践”的好问题[J].教学与管理，2016
[3]林婉红.小学数学“实践与综合应用”教学的探索[J].现代中小学教育，2004