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【摘要】STEAM教育能使学生在跨学科的学习中,养成科学思维力和实践创新能力。为了能使先进的STEAM理念在小学数学教学实践中落地,教师们应深刻地把握STEAM教育的本质内涵,重视问题驱动,挖掘数学价值;开展项目学习,拓宽学习视野,切实有效地培养学生融合多方知识,解决实际问题的能力。
【关键词】STEAM教育;小学数学;实际教学
STEAM教育在最近几年备受人们关注,它是一种源于美国的新的教育理念,融合科学(science)、技术(technology)、工程(engineering)、艺术(arts)和数学(mathematics)五大学科知识。STEAM教育让学生在跨学科的教育和学习中,提升逻辑力和想象力,养成系统的科学思维力,锻炼实践创新能力,使孩子能够自觉地、主动地探索,建立自己的认知模型,架构自己的学习方法,最终形成独门高效地解决问题的能力。2015年9月,我国教育部首次提出探索STEAM模式,许多重点省市的小学开始加入STEAM相关课程。在STEAM教育中,处于基础层面的学科就是数学,如何使先进的STEAM理念从云端落到脚下,引入小学数学课堂,以切实有效地提高小学生的科学素养和跨学科运用知识的能力?笔者经过多年一线教学的探索和实践,总结了一些粗浅的思考和经验。
一、基于STEAM理念,挖掘数学价值
在将STEAM理念引入小学数学教学之前,教师们首先应该通过深入的自主学习,弄明白STEAM教育的实质。目前许多学校、培训机构和早教机构都在大力度的鼓吹STEAM教育,但很多活动和教学都流于形式,让孩子在眼花缭乱的教具和活动中迷失了活动目的,以致于收效甚微。STEAM的核心不是在教学活动中,将几个学科机械性地堆砌,而是以解决问题为主要目的,针对问题需要进行跨学科融合性地学习,不为活动而活动,而是以问题为驱动,将多学科整合到一种教学模式中,把零碎的知识变成相互联系的统一整体,从而培养学生的科学素养、技术素养、工程素养、艺术素养和数学素养。
因此,基于STEAM理念进行小学数学的教学设计时,教师应着重注意以下几点:首先,教学设计的重心应该是驱动各学科整合的问题,而不是活动,活动是为了问题而服务的。其次,教学活动的设计应该充分发挥学生的主体作用,有时在确定问题之后,可以放手让学生自己设计解决问题的活动和方法,老师给予指导和完善。如果教师对教学活动大包大揽,学生很容易沦为教学活动中的“提线木偶”,使STEAM流于形式。再次,在活动中,教师应该让学生明晰数学知识在活动中所起的重要作用,深度挖掘数学的价值,激发学生对数学的兴趣,潜移默化中培养学生的数学素养。最后,小学生受其心智发展水平所限,对于知识的跨学科应用还不能自如,因此需要教师的提点和晰,对于一节课中的基础概念和基础技能,也需要通过传统方式进行评估,以确保完全达标。
比如在四年级上册《统计》一课,相对比较枯燥。我基于STEAM理念,进行了教学设计。首先我提出了一个待解决的问题:“为明年此时的自己买件衣服?”以这个问题为导向,让学生们进行头脑风暴,设计为了解决这一问题所需要的活动。在学生提出的问题中进行筛选,教师给予补充和完善,制定活动计划:统计近十天的温度与天气;对统计数据进行分析;根据分析结果选择衣服的薄厚;最后在相同薄厚的衣服图片中选择颜色款式进行搭配;最后根据自己的经济水平选择合适的一套。在活动结束之后,我重申了数学在这项活动中的重要价值,并让学生认识统计的意义和数据分析的重要性。我们还邀请科学老师以此为契机,为学生讲解季节的规律等知识。最后,我让学生思考,我们所得的结果是否可靠,影响统计结果可靠性的因素是什么?
在这一系列的活动中,我们既学习到了小学数学的重要内容“数据与统计”的知识,也涉及到了工程中统计数据的技能;既有相关联的自然科学知识,也有了美学的培养,甚至有理财意识的渗透,让学生能切实地感受立体的知识,以及知识对生活实践的指导,最重要的,是让学生明白各学科的知识不是孤立的,都是可以学来为我所用,以更好更快地解决问题。
二、开展项目学习,拓宽学习格局
除了针对某一个课时所开展的STEAM教学设计之外,项目学习也是进行STEAM教育的最佳途径。项目学习(Project-Based Learning,简称PBL)是一种以学生为中心,设计执行项目的教学和学习方法。指在一定的时间内,教师与学生共同选择、计划、提出一个项目主题,学生用多种形式,通过调动多种能力来拆解和完成项目中的子任务,解决实际项目中的具体问题。项目学习与STEAM教育的理念不谋而合,都是从单一学科到综合学科,消除学科界限,拓宽学习视野和格局,将多方面的资源进行整合,进行有意义地学习。 在小学数学教学中,数学教师可以联合科学教师,根据课程标准,为学生提供一系列可供选择的項目学习题目。学生以项目为核心,融合自己身边所有的教育资源,进行主题学习。项目学习是以学习主题为导向,是跨学科的、学生自主进行的、有意义的学习方式。项目学习拓宽了学生的学习视野,改变了学生的学习方式,让学生的学习既基于教材,又超越了教材;既有趣,又有用。
在带领学生进行项目学习时,教师们应注意以下几点:首先,教师应精心选择项目学习的主体,要有意义、使学生感兴趣,又要贴近生活。正如陶行知老先生所说:“生活即教育。”只有贴近生活,才能激发学生的学习热情,只有来源于生活,最后又用于指导生活,学生才能感受知识的价值和力量。其次,由于小学生刚刚接触这种新型的学习方式,教师一定要注意学习过程中的引导;引导学生去拆解学习主题,以及将项目的子主题变成一个个具体可行的子任务。注意不同学生之间的差异性,以及关注有困难的学生,并为其提供必要的帮助。再次,教师们应引导学生对学习过程进行梳理和总结,以达到知识最大程度的内化和吸收。最后,数学教师在开展项目学习时,应尽可能地争取多学科老师的配合,有效融合多方面的教育资源,给学生更好地学习体验。
举一个基于“STEAM理念”的项目学习例子。当时我为学生提供了三个项目主题:建筑中的形状、我的暑假旅行计划、设计一辆能动的车。大部分学生选择了简单易行的“我的暑假计划”。在项目学习开展之前,我举例讲解了将项目主题拆解成子主题的方法,然后由学生根据方法指导完成自我任务拆解。即目的地选择、同伴选择、路线选择、交通工具选择、开支预算;然后根据自己的经济水平修正以上各种选择。每一个子项目又可以拆解成不同的子任务。比如“目的地选择”子项目以下,又包括景点选择,所呆的时间确定等。然后学生调动一切资源,去完成各个子任务,其中包括地理知识、人文知识的补充,还有统筹时间安排,有限支出的情况下最优值的选取等跨学科知识。这种项目学习策略为学生拓展了学习的时空,使他们真正能够自觉地、主动地探索知识,建立自己的认知模型,架构自己的学习方法,最终形成独门高效地解决问题的能力。
总结我以上举的两个案例,小学数学教学中,STEAM课程的模式可以概括为:提出问题——设计解决方案——在科学、技术、工程、数学甚至美学多学科寻找知识和工具——拟定解决方案——验证解决效果——改进与总结。传统教育模式注重已知的问题,主要目的是要求学生掌握基本技能和知识,而STEAM课程是让学生掌握解决实际问题或具体题目的知识点,除此之外,STEAM教育还更强调让学生掌握一种思考方法和解决问题的能力。
未来社会需要的不再是只会读书的“好学生”而是全面发展、能精准快速解决问题的综合性人才,而这也恰好是STEAM教育理念诞生的最初意义。它不但重视知识本身,更重视教育孩子自主思考、发现问题、解决问题,而这也恰是数学学科最大的目标与价值所在。罗马不是一天建成的,小学生解决问题能力的培养,也绝非一朝一夕之功,这需要我们一线教师不断的思考和学习;认真研读课程改革的重要理念和理论支撑,并将学习成果付诸于每一节真实的课堂细节中去,尽我们最大的可能,唤醒学生的学习热情,毕竟教育的最大目的,不是灌满一桶水,而是点燃一团火。
【关键词】STEAM教育;小学数学;实际教学
STEAM教育在最近几年备受人们关注,它是一种源于美国的新的教育理念,融合科学(science)、技术(technology)、工程(engineering)、艺术(arts)和数学(mathematics)五大学科知识。STEAM教育让学生在跨学科的教育和学习中,提升逻辑力和想象力,养成系统的科学思维力,锻炼实践创新能力,使孩子能够自觉地、主动地探索,建立自己的认知模型,架构自己的学习方法,最终形成独门高效地解决问题的能力。2015年9月,我国教育部首次提出探索STEAM模式,许多重点省市的小学开始加入STEAM相关课程。在STEAM教育中,处于基础层面的学科就是数学,如何使先进的STEAM理念从云端落到脚下,引入小学数学课堂,以切实有效地提高小学生的科学素养和跨学科运用知识的能力?笔者经过多年一线教学的探索和实践,总结了一些粗浅的思考和经验。
一、基于STEAM理念,挖掘数学价值
在将STEAM理念引入小学数学教学之前,教师们首先应该通过深入的自主学习,弄明白STEAM教育的实质。目前许多学校、培训机构和早教机构都在大力度的鼓吹STEAM教育,但很多活动和教学都流于形式,让孩子在眼花缭乱的教具和活动中迷失了活动目的,以致于收效甚微。STEAM的核心不是在教学活动中,将几个学科机械性地堆砌,而是以解决问题为主要目的,针对问题需要进行跨学科融合性地学习,不为活动而活动,而是以问题为驱动,将多学科整合到一种教学模式中,把零碎的知识变成相互联系的统一整体,从而培养学生的科学素养、技术素养、工程素养、艺术素养和数学素养。
因此,基于STEAM理念进行小学数学的教学设计时,教师应着重注意以下几点:首先,教学设计的重心应该是驱动各学科整合的问题,而不是活动,活动是为了问题而服务的。其次,教学活动的设计应该充分发挥学生的主体作用,有时在确定问题之后,可以放手让学生自己设计解决问题的活动和方法,老师给予指导和完善。如果教师对教学活动大包大揽,学生很容易沦为教学活动中的“提线木偶”,使STEAM流于形式。再次,在活动中,教师应该让学生明晰数学知识在活动中所起的重要作用,深度挖掘数学的价值,激发学生对数学的兴趣,潜移默化中培养学生的数学素养。最后,小学生受其心智发展水平所限,对于知识的跨学科应用还不能自如,因此需要教师的提点和晰,对于一节课中的基础概念和基础技能,也需要通过传统方式进行评估,以确保完全达标。
比如在四年级上册《统计》一课,相对比较枯燥。我基于STEAM理念,进行了教学设计。首先我提出了一个待解决的问题:“为明年此时的自己买件衣服?”以这个问题为导向,让学生们进行头脑风暴,设计为了解决这一问题所需要的活动。在学生提出的问题中进行筛选,教师给予补充和完善,制定活动计划:统计近十天的温度与天气;对统计数据进行分析;根据分析结果选择衣服的薄厚;最后在相同薄厚的衣服图片中选择颜色款式进行搭配;最后根据自己的经济水平选择合适的一套。在活动结束之后,我重申了数学在这项活动中的重要价值,并让学生认识统计的意义和数据分析的重要性。我们还邀请科学老师以此为契机,为学生讲解季节的规律等知识。最后,我让学生思考,我们所得的结果是否可靠,影响统计结果可靠性的因素是什么?
在这一系列的活动中,我们既学习到了小学数学的重要内容“数据与统计”的知识,也涉及到了工程中统计数据的技能;既有相关联的自然科学知识,也有了美学的培养,甚至有理财意识的渗透,让学生能切实地感受立体的知识,以及知识对生活实践的指导,最重要的,是让学生明白各学科的知识不是孤立的,都是可以学来为我所用,以更好更快地解决问题。
二、开展项目学习,拓宽学习格局
除了针对某一个课时所开展的STEAM教学设计之外,项目学习也是进行STEAM教育的最佳途径。项目学习(Project-Based Learning,简称PBL)是一种以学生为中心,设计执行项目的教学和学习方法。指在一定的时间内,教师与学生共同选择、计划、提出一个项目主题,学生用多种形式,通过调动多种能力来拆解和完成项目中的子任务,解决实际项目中的具体问题。项目学习与STEAM教育的理念不谋而合,都是从单一学科到综合学科,消除学科界限,拓宽学习视野和格局,将多方面的资源进行整合,进行有意义地学习。 在小学数学教学中,数学教师可以联合科学教师,根据课程标准,为学生提供一系列可供选择的項目学习题目。学生以项目为核心,融合自己身边所有的教育资源,进行主题学习。项目学习是以学习主题为导向,是跨学科的、学生自主进行的、有意义的学习方式。项目学习拓宽了学生的学习视野,改变了学生的学习方式,让学生的学习既基于教材,又超越了教材;既有趣,又有用。
在带领学生进行项目学习时,教师们应注意以下几点:首先,教师应精心选择项目学习的主体,要有意义、使学生感兴趣,又要贴近生活。正如陶行知老先生所说:“生活即教育。”只有贴近生活,才能激发学生的学习热情,只有来源于生活,最后又用于指导生活,学生才能感受知识的价值和力量。其次,由于小学生刚刚接触这种新型的学习方式,教师一定要注意学习过程中的引导;引导学生去拆解学习主题,以及将项目的子主题变成一个个具体可行的子任务。注意不同学生之间的差异性,以及关注有困难的学生,并为其提供必要的帮助。再次,教师们应引导学生对学习过程进行梳理和总结,以达到知识最大程度的内化和吸收。最后,数学教师在开展项目学习时,应尽可能地争取多学科老师的配合,有效融合多方面的教育资源,给学生更好地学习体验。
举一个基于“STEAM理念”的项目学习例子。当时我为学生提供了三个项目主题:建筑中的形状、我的暑假旅行计划、设计一辆能动的车。大部分学生选择了简单易行的“我的暑假计划”。在项目学习开展之前,我举例讲解了将项目主题拆解成子主题的方法,然后由学生根据方法指导完成自我任务拆解。即目的地选择、同伴选择、路线选择、交通工具选择、开支预算;然后根据自己的经济水平修正以上各种选择。每一个子项目又可以拆解成不同的子任务。比如“目的地选择”子项目以下,又包括景点选择,所呆的时间确定等。然后学生调动一切资源,去完成各个子任务,其中包括地理知识、人文知识的补充,还有统筹时间安排,有限支出的情况下最优值的选取等跨学科知识。这种项目学习策略为学生拓展了学习的时空,使他们真正能够自觉地、主动地探索知识,建立自己的认知模型,架构自己的学习方法,最终形成独门高效地解决问题的能力。
总结我以上举的两个案例,小学数学教学中,STEAM课程的模式可以概括为:提出问题——设计解决方案——在科学、技术、工程、数学甚至美学多学科寻找知识和工具——拟定解决方案——验证解决效果——改进与总结。传统教育模式注重已知的问题,主要目的是要求学生掌握基本技能和知识,而STEAM课程是让学生掌握解决实际问题或具体题目的知识点,除此之外,STEAM教育还更强调让学生掌握一种思考方法和解决问题的能力。
未来社会需要的不再是只会读书的“好学生”而是全面发展、能精准快速解决问题的综合性人才,而这也恰好是STEAM教育理念诞生的最初意义。它不但重视知识本身,更重视教育孩子自主思考、发现问题、解决问题,而这也恰是数学学科最大的目标与价值所在。罗马不是一天建成的,小学生解决问题能力的培养,也绝非一朝一夕之功,这需要我们一线教师不断的思考和学习;认真研读课程改革的重要理念和理论支撑,并将学习成果付诸于每一节真实的课堂细节中去,尽我们最大的可能,唤醒学生的学习热情,毕竟教育的最大目的,不是灌满一桶水,而是点燃一团火。