于莺彬
山东省青岛第六十六中学 266031
摘要:STEM学科教学具体指的是科学、技术、工程以及数学,STEM教育起源于美国,主要是在教学教育过程中要重视培养学生的综合性学习[1]。在高中数学教学中,运用STEM教育模式,可以使学生对知识能够更加系统性学习,在解决问题的过程中,能够培养学生的综合水平的提升。本文通过将如何利用STEM教育模式在高中数学教学中进行整合,从而提高学生核心素养。
关键词:高中数学;STEM教育;教学整合
引言
在我国素质教育的不断推进下,STEM教育已经成为我国教育问题的热点话题。近年来,STEM教育模式主要是利用科学课程,综合实践课程以及动手操作课等形式在课堂中展开教学活动,数学学科是STEM教学学科中最基础的学科,同时也是研究工程、医学等先进领域的工具学科[2]。在高中数学教学中,结合数学学科的特点,积极推进数学知识与STEM教育理念向融合,提升学生在科学、技术、工程以及数学基本知识的掌握,培养学生的创新精神。
一、高中数学教学与STEM教育模式的整合策略
(一)尊重学生的主体性
在应试教育背景下,高中数学教师在教学课堂中要重视学生的主体作用,传统教学模式只是对学生书本知识的讲述,造成学生感觉课程枯燥无味,对数学的也没有任何的兴趣。而新时代教育要更加注重培养学生对数学问题的探究与发现,掌握数学的学习方法和规律。因此,这就要求我们高中数学教师在开展教学活动时要积极的指导学生对知识的理解,提高学生的数学素养。在教学课堂中,要求学生对数学知识进行融合贯通,对同一个知识点能够做到散发性思维,达到举一反三的效果。比如在学习高中数学人教A版中“函数”知识时,在解决函数问题的过程中,可以充分运用函数与方程式思想,将已知的知识与用到未知的知识中来,大大降低解决问题的难度,将一切抽象的问题都进行了具体化,有效地培养和提高了学生的独立自主学习能力,提高了学生的数学逻辑思维[3]。
(二)将数学与科学进行有机融合
数学是科学的基础和前提,同时科学也是数学的基础与前提,两者之间存在相辅相成的关系。在高中数学人教A版的教材中,其中就有很多的科学素材,教师可以将数学和科学知识进行有机地融合,提高学生的综合数学素养。比如在我们学习“直线的倾斜角与斜率”的内容时,学生在生活学习过程中都能够理解“斜坡”的意思,像游乐场里面的滑梯,以及商场里的电梯都有一定的斜坡,为我们的数学课提供了丰富科学的素材。
在教材中对于斜坡中的坡度分别给出了一些概念性的知识和内容,但是没有对其进行实际的应用,这时候我们教师可以通过引导学生联系实际案例,结合自己日常生活实践中的真实例子来深入理解,培养学生对于数学知识的综合运用能力。同时教师也可以利用物理中的知识让学生从运动学的角度进行理解直角倾斜以及斜率的关系。提高学生的自主科学探索能力,增加了学生对于数学知识的理解,更好的培养出学生的科学素养。
(三)将数学与技术进行有机融合
近年来,我的信息技术得到了飞跃的发展,同时信息技术是推动社会发展的主力军,目前在我国社会各个领域中,都应用较广泛。将信息技术与高中数学教学相融合,能够使学生更容易的构建数学模型,发现数学中的规律,从而让学生能从本质上真正的理解数学知识。利用信息技术与高中数学的有机融合,可以将数学中数与形有效的结合。在高中数学教学中,注重与信息技术的有机融合,让学生通过信息技术来探究未知的数学知识,培养学生的信息素养。例如在学习高中数学人教A版“排列组合”的内容学习时,如果我们将基因组合和遗传两个分别进行了排列和列举的话,是非常浪费时间的,同时学习的效率也不高。通过将互联网等信息技术融入,学生可以利用计算机进行构建基因模型,模拟操作,对所有的基因进行排列组合,从而有效的解决数学问题,提升学生信息技术素养。
(四)将数学与工程进行有机融合
工程问题对高中数学知识的关系最为密切,很多工程的测量、计算和预算都要用到数学知识。教师可以从具体的工程中进行选取材料,引导学生运用已经掌握的数学知识来进行分析和解决日常生活中出现的工程类问题。运用这种教学模式,能够提高学生的数学学习能力和综合素质,同时也使学生工程素养得到了提升。例如在高中数学人教A版“函数与方程”中,在学生掌握了基本知识以及解题方法后,教师可以利用生活中的问题让学生进行解决,比如在一块三个角的矩形地面,想要建一个南北走向的建筑,提问学生怎样才能使这个建筑占地面积最大呢?让学生在解决工程一类的数学问题时,让学生面对数学在生活中的重要性,从而提高学生对数学的认知力,数学的知识不仅仅是局限在课本中,从而培养学生的工程素养。
结论:总之,将STEM教育与高中数学教学的结合,从而有效的培养和提高了学生对综合性科目的分析和掌握能力,增强了学生对于综合性知识的理解和运用能力。在我国新课程改革下,高中数学教师在进行教学的过程中,要充分发挥学生的主动性作用,有效的将科学、技术、工程与数学知识有机结合。STEM教育模式在西方发达国家普遍使用,近年来在我国逐渐兴起,该教育理念要求教师在开展教学的过程中,以数学学习知识作为基础,有效的将数学与技术、科学和工程联系起来,发散学生思维,提高其综合分析和解决问题的能力。
参考文献:
[1]吴华,刘俊含. STEM与高中数学建模相融合的教学设计[J].中国现代教育装备,2021(2):42-44.
[2]尹艳.浅谈STEM视角下高中数学生成性教学的设计策略[J].新课程 中学,2019(12):81.
[3]田自上.基于STEM的高中数学教学策略与实践探索[J].学周刊,2021(11):111-112.