STEM教育理念下的小学数学教学策略研究与实践

引言：《小学数学课程标准（2022 年版）》明确指出，“数学教师应培养学生在具体情境中运用数学思想方法解决实际问题的能力，提高推理能力并发展逻辑思维。”此政策为 STEM 教育理念下小学数学教学指明方向。教师设计情境任务、合作探究及项目化活动能够激发学生主动参与的积极性，让其在实际操作中深度理解数学运算、几何测量等知识，为培养数学素养提供科学支撑。

一、融合跨学科资源，提升数学应用能力

数学知识与其他学科存在天然的联系，若孤立呈现数学知识容易导致学生难以理解数学在真实情境中的作用[1]。因此教师规划学习内容时需引入跨学科资源，将数学学习置于实践活动的核心位置，能够让学生在探究过程中增强数学应用能力，同时保持对跨学科知识的敏感度，以此形成符合 STEM教育理念的小学数学教学策略。

在小学数学四年级下册《四则运算》课堂中，教师可设计“校内物资分配计划”项目，先让学生观察学校物资存储情况，同时认识不同物资使用频率上的差异，从而确定分配的优先级。随后学生需分组执行任务，每组负责不同物资类别并借助科学方法收集库存数据，根据加减法运算法则确定差额，运用乘法计算多份物资总量、除法确定分配余量。学生处理复杂混合运算题时应用小括号调整运算顺序，并模拟校内物资调配计划验证计算结果的合理性，同时在技术工具辅助下整理电子表格数据。整个项目中学生以工程思维为指引分工协作，设计物资配送方案，模拟执行分配任务并持续优化方案，使数学运算、数据处理与工程计划相结合。教师须观察学生的操作过程，提供实时反馈，协助学生发现运算中可能出现的误差或计算方法的局限性，结合科学逻辑分析差异原因，保障每一步数学运算能够精准应用于实际问题中。

二、引导合作式学习，培养团队协作意识

在 STEM 理念指导下，协作学习能够让学生在互助中体验数学知识的不同应用方式，提高探究兴趣，同时增强沟通表达以及协同解决问题的能力[2]。教师规划合作式学习时，须设计能够自然体现团队分工、信息共享的课堂结构，建立跨学科联系，让数学学习活动紧密关联科学实验、技术操作或工程设计环节，助力学生在合作中理解运算策略并提升问题解决能力。

《运算律》是小学数学四年级下册的重要课程，包含加法结合律、乘法分配律等知识点，教师以探究式问题导入：李叔叔计划骑车旅行一周，每天骑行公里数已知，要求计算前三天骑行总里程。学生以小组为单位展开合作式学习，分工整理每天骑行数据或记录不同计算方法，并运用加法结合律验证结果。期间教师提供相关科学材料，启发学生思考骑行过程中人体消耗能量及车辆维护问题，估算骑行消耗热量或骑行速度对总时间的影响，从而在数学计算中融入科学实验的思维。接下来课堂延伸至购物问题，讨论购买羽毛球拍的总价、单价及数量关系，教师鼓励学生利用数据分析方法规划预算，学生交流计算方法并优化购买策略，比较不同方案的合理性。在整个项目化任务中学生需要共享信息、记录运算过程并提出改进建议，而教师则鼓励学生应用跨学科思维，保障数学知识紧密关联科学、技术等元素，培养其团队协作能力。

三、设计项目化任务，强化问题解决能力

任务驱动下，学生需要综合运用几何、代数等知识，分析问题结构、规划解决步骤并协同执行任务，从而锻炼独立思考能力并增强探究动力[3]。教师将三角形、四边形及多边形等几何知识融入探究项目中，设置递进的任务流程带领学生分析问题、设计方案及实践操作，让学生在掌握数学知识的同时提高问题解决能力[4]。

教师可根据小学数学四年级下册《三角形》的重点知识设计“建造三角形校园花坛”项目任务，要求小组成员分工协作，利用刻度尺、量角器以及小棒模拟建造过程。操作过程中学生组合不同长度纸条检验能否形成三角形，发现 6、7、8 厘米纸条能够构成等腰三角形，而 3、6、10 厘米纸条无法构成三角形，进而归纳三角形两边之和大于第三边的规律。学生绘制三角形高线时测量顶点到对边的垂直距离，比较不同底边对三角形稳定性的影响，探究几何特性与结构支撑之间的联系。接下来学生需要依据角度测量结果将所制作的三角形校园花坛分类，并拼接角度验证内角和为 180°的结论，由此在反复讨论中强化自身数据分析能力。此外教师鼓励学生改进设计以增强花坛结构的稳固性，结合数学及工程知识合作分工并尝试提出更优的方案，让学生在融合跨学科的实践中提高解决问题的能力，同时体验数学在工程设计中的应用价值。

结束语：在 STEM 教育理念引领下，小学数学教师将传授知识与培养能力相结合，借助探究式学习为学生建立丰富的认知环境。课堂设计突出数学概念、运算规律以及空间几何知识在真实情境中的应用，引领学生在实践操作中验证理论并形成有条理的思维方式。未来，教师可以进一步拓展融合跨学科的深度，加速融合信息技术与数学实验，以丰富学习情境并增强实践探索的多样性。

参考文献：

[1]孙彤,朱丽波.STEM理念下小学数学课堂项目式学习——以人教版六年级数学上册“描述并绘制路线图”为例[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2025,38(03):149-156.

[2]刘芳.基于 STEM 教育理念的小学数学玩具设计研究[J].玩具世界,2025,(02):57-59.

[3]洪雅芳.STEM 教育背景下小学数学跨学科主题学习的有效实践[J].亚太教育,2024,(20):13-1

[4]王迪,梁玉兰,尹艾玲,郑浠,冉孟君,罗天琦.基于 STEAM 理念的小学数学活动课程设计与实践[J].西部素质教育,2022,8(03):189-192.