基于STEM教育理念的小学数学教学模式研究

摘要：STEM教育强调科学、技术、工程、数学四门学科的交叉，并与在实际生活中遇到的问题进行关联。本研究为小学阶段的数学教学引进这样的教学模式，试图了解其实际效益。结果显示，数学教学深受STEM影响，能在激发学生的学习兴趣上取得成功，还能促使学生成绩提升，更有助于培育实际动手力，提高其综合素养，并养成创新思维。此外，还发现，STEM教育理念的实施，需要教师具备跨学科的专业知识和技能，并能辅以各种教学策略和教学资源，这对教师队伍的专业发展提出了新的要求。因此，本研究的意义在于，基于STEM教育理念的小学数学教学模式能为实践者提供理论和策略借鉴，为我国小学数学做进一步的深化和发展；对教师职业开发也提供了顶层设计和切实的参考。

关键词：STEM教育理念；小学数学教学模式；实践操作能力；跨学科教学

1 STEM教育理念简述

1.1 STEM教育理念的起源与发展

STEM教育理念是指将科学、技术、工程及数学这四个学科相结合的一种跨学科教育模式[1]。这一理念起源于20世纪末的美国，最初的目的是为了提升学生在这些核心领域的综合素质和实践能力，以应对全球化竞争对劳动力市场提出的新挑战。随着时代的发展，STEM教育理念逐渐从一个单纯的学科整合概念演变为一种以实际应用和问题解决为导向的教学方式。在发展历程中，STEM教育理念经历了多个阶段的演变和拓展。最初，其主要任务是改善科学和数学教育，以期提高学生在这两个基础领域的技能。进入21世纪后，面临着快速变化的科技和经济环境，教育界开始更多地关注工程和技术两个领域的引入，推动了STEM教育在教学内容和方法上的进一步革新。这一过程中，STEM教育理念得到多国政府和教育机构的重视，成为推动教育改革的重要策略。STEM教育理念的核心在于培养学生的创新能力和实践技能。它强调通过真实问题的设计和解决，促进学生的跨学科学习和应用能力。这一理念要求教育者具备更高的跨学科整合能力和教育教学创新能力，以引导学生全面理解和掌握不同学科间的关联性及其在现实世界中的应用。由此可见，STEM教育在全球范围内的兴起，不仅是对传统学科教学模式的革新，也是推动教育与经济发展的重要力量。

1.2 STEM教育理念核心特征

STEM教育理念的核心特征在于强调科学、技术、工程和数学四个学科的综合性和交叉性，它基于现实世界的问题情境，以团队协作和问题解决为导向。不同于传统教育模式强调分科教学，STEM教育注重培养学生的综合运用能力和创新思维。通过真实问题的探究，学生不仅可以将各学科知识进行整合和应用，还能提高实际操作技能和实践能力。STEM教育提倡动手实践，通过亲自参与实验和项目开发，学生能够深刻理解抽象的数学和科学概念；这种实践导向的学习过程有助于激发学习兴趣和积极性[2]。在STEM环境中，教师的角色转变为引导者，提供支持与资源，而学生则负责自主学习与探索。这种教育模式不仅促进学生的个性化发展，还强调批判性思维和团队合作能力，为未来应对复杂的社会挑战做好准备。通过多元化的教学策略和灵活的学习环境，STEM教育理念激励学生在动态的学习过程中不断创新，形成全面发展的素养。

1.3 STEM教育理念与传统教育模式的比较

在教学目标、方法及评价机制上，STEM教育观和传统教育呈现明显分歧。依往常模式，教育重在知识储备和独立学科精通，教师即讲者，以书籍为中轴，考成也为教育核心。反观STEM，突出学科融合，学子以项目学习及实践手法解决难题，以此培养创新思维和动手能力，倡导合作，热爱创新，乐于探究。其评价，更倾向于多次元方式，以过程评估呈现学子任务完成时全方面表现。教师角色也蜕化为学习的引领者，协助学生在实际环境下实行自发学习和应用。此种转型，为产生新时代全能人才提供了不可或缺的路径。

2 基于STEM教育理念的小学数学教学模式

2.1 小学数学教学的现状分析

当前小学数学教学面临诸多挑战，亟需改革创新。传统教学模式往往强调知识灌输与单一解题训练，忽视学生实际问题解决能力和创新思维的培养。这种方法易导致学生对数学缺乏兴趣，学习动机不高，甚至出现学业倦怠现象。在许多小学数学课程中，课堂互动不足，学生参与度低，学习内容与实际生活脱节。国内小学数学教师普遍面临知识结构单一、跨学科教学能力不足的问题，这对教学质量产生不利影响。在小学数学教学中，评估方式也存在局限，过分依赖标准化考试，未能全面反映学生的综合能力。随着信息技术的发展，学生获取知识的渠道更加多元，但传统教学方法在利用现代技术方面表现滞后。教学资源的匮乏和单一化，也是当前小学数学教学的一大问题，限制了课堂活动的多样性和开放性。为应对这些挑战，教育界逐渐开始关注和引入STEM教育理念，希望通过学科交叉与整合，丰富数学教学的形式和内容，提升学生的学习体验。这一教育理念鼓励通过实践和动手操作，让学生在真实情境中应用数学知识，不仅培养学生的逻辑思维和问题解决能力，还能提高其对学习的兴趣与积极性。在小学数学教学现状分析中，亟需突破传统教学模式的桎梏，勇于创新和变革，为学生提供更加开放、多元、富有挑战性的学习环境。

2.2 STEM教育理念下的小学数学教学策略

在STEM教育理念下，小学数学教学策略强调跨学科融合与实际应用，集中在三个主要方面。其一，问题导向教学法通过实际问题引导学生运用数学知识，激发学生兴趣和求知欲，提高解决实际问题的能力。例如，在“面积和体积”教学中，设计建筑模型任务，要求学生运用几何知识计算实际建筑材料的用量。项目式学习法以综合项目为教学载体，使学生在解决项目过程中，应用所学知识并进行批判性思考与创新。通过团队合作，学生不仅提升数学能力，还培养领导能力、沟通技巧与团队协作精神。比如，组织学生设计一座“环保城市”，涵盖从面积计算到预算支出的多个数学考点，鼓励多学科知识的融合应用。互动与反馈机制在STEM教育中起到关键作用。通过数字化工具和平台，如互动白板、在线题库和数据分析软件，教师能实时评估学生的学习状况，并及时调整教学策略。线上与线下结合的教学模式，不仅增加教学的灵活性，也使得老师能够更有效地关注每个学生的学习进展和需求。STEM教育理念下的小学数学教学策略，通过实际问题、项目式学习和互动反馈机制的结合，为学生提供了更加贴近真实生活的学习体验，有效提升了学生的数学素养和综合能力。

4 结束语

本研究依托STEM教育理念，通过文献研究法、观察法和访谈法等多元化研究手段，深入探讨了STEM教育理念对小学数学教学的影响，揭示了基于STEM教育理念的小学数学教学模式不仅能有效提高学生的数学成绩，还有助于培养学生的创新思维和实践操作能力。同时，研究还发现，推行STEM教育理念，需要教师具备跨学科的专业知识和技能，并能运用各种教学策略和教学资源，这为教师职业发展提出了新的挑战和要求。

参考文献：

[1]刘娜.基于STEM教育理念的小学数学教学[J].新课程教学：电子版，2020，0（02）：86-86.

[2]丁梦佳.基于STEM教育理念小学数学教学策略[J].中文科技期刊数据库（全文版）社会科学，2019，（01）.