STEAM教育理念应用于数学教育中,可增强教学活动的体验性、多样性、情境性和实证性。基于 蕴含多学科知识内容的数学活动,对学生理论认知和探究能力、解决问题能力等可以进行全面提升。 教育工作者应将STEAM教育理念合理介入到理论活动、实践活动、网络活动中,在学、研、做等行动 中内化吸收数学知识,并具备熟练应用能力和质疑的智慧。
四个主要学科Science、Technology、 Engineering、Art的高度集成和融合,形成新 型的教育理念,即STEAM。数学教育中STEAM教育理念的介 入,应做好数学、科学、技术、工程、艺术等学科的融 合。利用多学科知识内容,对学生智育、德育、美育、劳 育等进行科学培养。开发多样、有趣、交互性和实践性强 的数学活动,用以全面提升学生的知识技能和解决问题的 能力。教育工作者需对数学教育的根本价值和目标定位, 形成理性思考,加强STEAM教育理念内涵和特征的理解,明 确如何在数学活动开发中融入不同领域和不同学科的知识 内容。
STEAM 教育理念应用于数学教育的主要特点

(一)注重体现数学理论知识的应用性 STEAM教育理念的提出和应用,为教育深化改革和应用 型人才培育指明新的方向和路径。作为新型的教育教学理 念,STEAM更注重以问题解决为核心,设计教学活动和计 划。而STEAM教育理念在数学教育中的应用,要求教师需引 导学生活学活用数学理论知识。根据现实环境中的真实案 例,教师应细致和深入地讲解数学理论知识,并引导学生 在实践生活中进行应用。STEAM教育理念下,数学教学更注 重体现数学理论知识的应用性,而不再限于考试和考核方 面。教师需将与数学知识密切相关的其他学科内容导入到 数学课堂中,组织学生主动参与到多学科教学活动中;以 及依托贴合生活的案例,讲解数学理论知识,实现理论和 实践双向推进。
(二)着重强化学生解决问题的能力 数学教育中STEAM教育理念的介入,促使学生认知技 能、学习能力、实践应用能力、解决问题的能力获得全面 提升。教师需将抽象化的数学原理和规律进行具体化和生 动化呈现,在感知、解释、分析、建模、思辨、应用的过 程中,保证学生内化吸收知识。STEAM教育理念导向下,数 学教师需着重强化学生解决问题的能力,引导他们想象、 质疑、应用,对数学原理和概念产生深刻的认识和多维度 理解。学生在深度观察、实验、体悟、探讨、推理的过程 中,实现知识迁移和经验的积累,以达到真正利用数学知 识解决实际问题。
(三)以得当的课程内容扩充为关键 STEAM教育理念在数学教育中的应用,不是多学科的表 面叠加,需根据育人总目标,以及学生的学习问题,合理 地展现教学内容的交叉性特点。以数学学科为基础,以其 他相关联学科为辅,更加得当地对课程内容扩充和优化。 基于STEAM教育理念展开的数学教育工作,应是一个动态升 级和内容更新的过程。立足以生为本教学理念,构建符合 实际的STEAM教学情境。将科学、技术、工程、艺术等学 科,科学地嵌入到数学教学中,并能开发和设计多样化的 数学活动,以此体现STEAM教学的主要特点。
STEAM 教育理念落地数学活动开发的主要思路
(一)以数学文化为基础,设计和开发数学活动 数学活动开发,应以基本和核心的数学文化为基础。 既要体现数学活动的丰富性,还需构建成熟和高品质的教 学模式。无论是艺术学科在数学活动设计中的应用,还是 技术与数学应用的融合,都应做到数与形的有机结合。而 脱离数学文化的数学活动开发,不易于把控教学重点和目 标。若过多融入其他学科的文化,将无法有效地培养学生 的数学核心素养和数学思维。数学文化应成为数学活动开 发的素材和灵感,构建一个可激发学生产生高阶认知层次 的数学课堂。数学文化与数学理论,应相互映照和补充, 共同作用于数学活动的高效实践。
(二)从多学科教育视角出发,推进 STEAM 教育理念 落地 STEAM教育理念,讲究多学科开展数学教学活动。而教 师在实际开发数学活动的过程中,应从多学科视角出发, 采集、分析、整合教学信息。多学科知识需深度混合,基 于新的课程内容设计数学活动。而STEAM教育理念的落地, 需在数学活动设计、开发、实施等流程中得以体现。从科 学视角、艺术视角、工程视角、技术视角出发,审视和分 析数学活动的不同功能。多学科教育视角下,需能有效扩 展和丰富数学活动的维度,以此引进不同的教育载体,承 载不同的教学内容,最终培育出综合素质高、数学思维活 跃的学生。
(三)做好数学活动开发项目规划,做到合理介入 STEAM 教育理念 STEAM教育理念在数学活动开发工作中的落地,需提 前做好统筹与规划。以数学教材、数学文化为依托,合理 地融入科学、技术、工程、艺术学科知识。教育工作者需 精准定位多学科项目主题和目标,并能主动地创建问题情 境;既要运用多学科知识丰富学生知识层次,还需强化他 们解决问题的能力。以STEAM教学目标为导向,开发、组 织、监控学生学习活动。数学活动的开发,需科学的统整 思维、有效地融合多学科文化,为学生提供学科学习体 验;应注重发挥情感要素的驱动作用,促使学生对多学科 知识学习和数学活动的实践产生积极动机。
基于 STEAM 教育理念的数学活动开发的有效策略
(一)数学理论活动设计与数学文化的融合 基于STEAM教育理念数学活动的开发,教师必须注重夯 实学生理论基础。应将数学理论活动设计与数学文化进行 有效地衔接,实现过程与方法相统一、育人手段和目标相 契合。数学理论活动设计,需合理引进微课和慕课。教师 需精准提炼教材知识重点以及数学文化核心内涵,并将其 渗透到不同主题的教学设计中。在课前、课中、课后,教 师需组织学生深度学习数学理论知识,同时,教师需将艺 术和工程学科知识内容,科学地融入到数学理论活动内容 中,从理论层面提升提高学生的认知层次。使学生在学习 多学科理论知识的过程中,形成正确的学习观念和文化品 格,并能主动进行成果作品的汇报和分享。
(二)数学实践活动设计中社会元素的介入 数学实践活动的开发,需能与现实环境进行深度的对 接。若想切实实现STEAM教学目标,就必须在实践活动中体 悟数学原理和应用方法。数学实践活动的设计与实施,是整 体和全面推进数学教学活动的关键,决定着学生学习质量和 效果。为此,教师应将社会元素合理地介入到数学实践活动 设计中。例如,教师组织学生深入参与到社会活动中,使其 发现和探索各领域数学应用的重点。通过理性和全面对比各 个领域数学应用发展的态势,引导学生根据自身的学习规 划,有侧重点的进行实践锻炼和课程内容的学习。
(三)以技术元素驱动数学网络活动的开发 “互联网+”背景下,教育工作者基于STEAM教育理念 开发数学活动过程时,应认识到网络教学对学生成长和 学习思维的影响。教育工作者应主动突破时空和知识边界 的限制,利用海量的网络视听资源,设计和开发有趣和丰 富的数学活动;并以学生关注的网络文化和热议话题为关 键,开发映照多领域多学科的数学网络活动;以及在大数 据技术、人工智能技术、物联网技术的驱动下,开发具有 远程操控和控制功能的数学活动。此外,还应依托互联网 平台,以互联网直播、在线点播等形式,组织学生学习和 探讨数学知识;以网络为载体开展数学活动,灵活地融入 不同学科的知识内容,并将数学文化与网络文化进行科学 融合。从而,最大程度发挥STEAM教育理念的作用和价值, 开发出开放性、创新性、可即时升级型的数学网络活动。 总之,基于STEAM教育理念,教育工作者在对数学活 动进行开发和再设计的过程中,需从学生长远发展角度出 发。面向未来、面向社会,将科学、技术、工程、艺术等 学科合理地融入到数学课程内容中,开发可助力学生全面 健康成长的特色活动。基于理论活动、实践活动、网络活 动,有效培养学生知识素养、文化素养、信息素养、思维 素养等能力。
参考文献
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