基于STEAM 教育理念的小学数学跨学科整合课程设计研究

引言

在当今科技飞速发展的时代，社会对人才的要求不再局限于单一学科知识，而是需要具备综合运用多学科知识解决实际问题的能力。STEAM 教育理念作为一种强调科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）多学科融合的教育模式，正逐渐受到教育界的关注。小学数学作为基础教育的重要学科，承担着培养学生逻辑思维、运算能力和空间观念等基础素养的任务。将 STEAM 教育理念融入小学数学课程，开展跨学科整合教学，有助于打破学科界限，激发学生的学习兴趣，提高学生的综合素养和创新能力。因此，开展基于 STEAM 教育理念的小学数学跨学科整合课程设计研究具有重要的现实意义。

1STEAM 教育理念的内涵

STEAM 教育理念是在 STEM 教育（科学、技术、工程、数学）的基础上融入艺术（Art）元素而形成的。它强调多学科的交叉融合，鼓励学生通过参与项目式学习，综合运用各学科知识解决实际问题。在 STEAM 教育中，科学是研究自然现象和规律的基础；技术是应用科学知识解决实际问题的方法和手段；工程是将科学和技术应用于实际产品或系统的设计和建造过程；艺术则注重培养学生的审美能力、创造力和表达能力；数学作为基础学科，为其他学科提供数量关系和空间形式的支持。

2STEAM 教育理念的特点

2.1 打破学科壁垒，构建多元知识网络

STEAM 教育理念打破了传统学科之间的严格界限，将科学、技术、工程、艺术和数学等多学科知识有机融合。在传统教育中，各学科往往独立教学，学生难以看到知识之间的内在联系。而 STEAM 教育强调跨学科整合，以实际问题或项目为载体，让学生在解决实际问题的过程中综合运用多学科知识。例如，在设计并制作一座桥梁的项目中，学生不仅需要运用数学中的几何知识计算桥梁的结构尺寸，还要运用科学中的力学原理分析桥梁的承重能力，同时借助工程思维进行桥梁的设计和搭建，最后还可以通过艺术元素为桥梁增添美感。

2.2 强调亲身体验，培养动手操作能力

STEAM 教育理念高度重视学生的实践操作和亲身体验。它认为学生只有通过实际动手去做、去尝试，才能真正理解和掌握知识。在 STEAM 课堂上，教师会设计各种实践活动和项目任务，让学生在实际操作中学习。例如，在开展机器人编程项目时，学生需要亲自组装机器人硬件，编写程序代码来控制机器人的行动。在这个过程中，学生不仅会遇到各种技术问题，如硬件连接故障、程序逻辑错误等，还需要通过不断尝试和调试来解决问题。

2.3 鼓励大胆想象，激发创新创造潜能

创新是 STEAM 教育理念的核心价值之一。它鼓励学生突破传统思维的束缚，大胆想象、勇于创新。在 STEAM 教育环境中，没有标准答案的限制，学生可以自由地表达自己的想法和观点，尝试不同的方法和途径来解决问题。教师会通过创设开放性的问题和项目情境，激发学生的创新思维。例如，在开展“未来城市设计”项目时，学生可以充分发挥自己的想象力，设计出具有独特功能和外观的城市建筑、交通系统等。

3 基于 STEAM 教育理念的小学数学跨学科整合课程设计策略

3.1 立足数学核心知识，精准锚定跨学科连接点

在基于 STEAM 教育理念设计小学数学跨学科整合课程时，首先要深入研究小学数学教材，精准把握各个年级、各个单元的核心知识点。例如，在低年级学习图形的认识时，像三角形、正方形、圆形等基本图形的特征和性质就是核心内容。以此为出发点，寻找与其他学科的连接点。在科学领域，三角形的稳定性在建筑结构中有着广泛应用，可引导学生观察生活中哪些建筑利用了三角形的稳定性，如自行车的车架、篮球架等，让学生明白数学知识在科学实践中的重要作用。

3.2 创设真实生活情境，搭建跨学科学习桥梁

真实的生活情境能够激发学生的学习兴趣和探究欲望，为跨学科学习搭建起坚实的桥梁。在设计课程时，要结合学生的生活实际，创设具有挑战性和趣味性的情境。比如，在学习“统计与概率”知识时，可以设计一个“校园小商店”的情境。在这个情境中，学生不仅要运用数学知识统计商品的销售情况，计算销售额和利润，还需要运用科学知识分析不同商品的受欢迎程度与季节、天气等因素的关系。

3.3 开展项目式学习活动，促进跨学科深度融合

项目式学习是 STEAM 教育理念下实现跨学科深度融合的有效方式。教师可以根据教学内容和学生的兴趣爱好，设计一系列具有综合性的项目。例如，在学习“测量”知识后，开展“设计校园花园”项目。在这个项目中，学生首先要运用数学知识测量校园空地的面积、形状等，为花园的设计提供数据支持。然后，结合科学知识，选择适合当地气候和土壤条件的花草树木进行种植规划。在花园的设计过程中，要充分发挥艺术想象力，设计出美观大方的布局，如设置小径、凉亭等景观。

3.4 多元化评价学生表现，全面反馈跨学科学习成效

多元化评价是确保小学数学跨学科整合课程有效实施的重要环节。在评价过程中，要综合考虑学生在数学以及其他学科方面的表现。不仅关注学生的学习成果，如项目作品、测试成绩等，还要重视学生的学习过程，包括参与度、合作能力、创新思维等。可以采用教师评价、学生自评和互评相结合的方式。

结语

综上所述，在教育改革不断深化的当下，基于 STEAM 教育理念开展小学数学跨学科整合课程设计研究具有重要的现实意义与深远价值。通过对本研究的深入探索与实践，我们清晰地认识到这种跨学科整合模式为小学数学教学带来了全新的活力与变革。从学生层面来看，跨学科整合课程极大地激发了学生的学习兴趣与主动性。将数学与科学、技术、工程、艺术等多学科知识有机融合，使抽象的数学知识变得生动有趣、具体可感。

参考文献：

[1] 数学与科学跨学科整合的教学. 王亚斌. 小学科学,2025(16)

[2] 小学数学跨学科整合教学“新视角”. 陈良燕 . 文理导航 ( 下旬 ),2025(01)