“自主· 导学”式课堂教学与“STEAM教育”的有效融合

☉张晓娟

数学新课程实施多年，“三重三轻”现象仍然存在，即“重知识传授，轻人格塑造；重分数提高，轻能力培养；重教师主导，轻学生主体”。这样的教学方式，学生的数学关键能力得不到有效培养，数学核心素养得不到全面提升，更谈不上创新思维的开发。因此，构建“自主· 导学”式的课堂教学方式显得尤为重要。在科技飞速发展的互联网时代，单一技能的运用已经无法支撑未来人才的发展，我们急需培养多方面的综合型人才，所以当下的数学教学已然不能只着眼于单学科教学，“STEAM教育”理念恰巧弥补了当下数学课堂教学这方面的不足。

所谓“STEAM教育”，就是集科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），艺术（Art），数学（Mathematics）于一体的综合教育［1］。在国外，STEAM教育已经成为一种潮流。而在我国，有一项调查数据表明，STEAM教育主要以课外形式出现，说明国人的重视程度不够。在现阶段中小学开设的STEAM课程中，58．3%由教育研究机构和教育公司提供，自己独立开发的只占27．1%，教师团队开发也只占33．3%，学校与高校合作开发仅仅占12．5%。而基于常规学科教学来开展的STEAM教育几乎为零。主要是STEAM教育对老师的要求比较高，因此，公办学校的STEAM教育基本处于一个初级阶段。

基于以上情况，笔者认为，数学学科是基石学科之一，具有代表性，在小学数学学科中构建“自主· 导学”式的课堂教学方式，与STEAM教育理念的有效融合，有利于培育学生的“创客精神”，发展学生数学核心素养，从而为实现“全面发展的人”打下坚实的基础。

一、“自主· 导学”式课堂理念——基于“STEAM教育”视角

“自主”是指给学生足够的自主学习的空间、时间和活动机会，把学习的主动权交还给学生，使学生真正成为学习的主人。“导学”是指教师立足于主导地位，服务于学生的学，根据学习内容，创设学习情境，明确学习任务，设计导学单，组织学生参与学习活动，教师适时点拨、合理评价，用积极的情感推动学生学习［2］。在小学数学课堂教学中融合STEAM教育，构建“自主· 导学”的教学方式，其主要目的就是为了教师实现多元化教学，有效提高学生关键能力，发展数学核心素养。

（一）跨界融通：“STEAM教育”理念

当前，小学应用最广泛的课程教学模式是分科教学模式，即数学、语文、科学等学科教师负责教授各自科目，很少重视学科之间的联系。《数学课程标准》指出：义务教育的数学课程要为学生未来生活、工作和学习奠定重要的基础。这就要求数学学科教学不能只是单纯地教学数学学科知识，更需要提高学生综合运用知识的能力，提高学生的数学核心素养。所以这就需要跨越学科界限、融通思考问题。有研究表明，学生接受STEAM教育有助于获得对数学、科学等多学科内容的深入理解，也有助于培养学生获得在真实世界综合应用知识解决实际问题的能力。因此，在小学数学课堂教学中有效融合STEAM教育理念，对构建“自主· 导学”式的课堂教学能起到积极作用。

（二）指向素养：“STEAM教育”目的

2016年9月13日，教育部公布《中国学生发展核心素养》，正式确定学生发展核心素养的框架、维度和指标。核心素养被誉为基础教育的DNA。“核心素养”包含两个层次的含义：一是学生发展核心素养；二是数学学科核心素养。实施“STEAM教育”的出发点和归宿也是培养学生的核心素养，两者不谋而合。因此，在数学课堂教学过程中，教师应处处为培养学生的数学核心素养而教，并综合融入“科学 、技术、工程和艺术”中的诸多元素，让其互相支撑、补充、碰撞，让学生的数学学习从低阶走向高阶、从表层走向深层。

二、“自主· 导学”式课堂建构——基于“STEAM教育”方法

《数学课程标准》总目标里明确指出：要体会数学知识之间、数学与其他学科之间、数学与生活之间的联系，运用数学的思维方式进行思考，增强发现和提出问题的能力、分析和解决问题的能力。数学是STEAM的基础性工具，数学教育是STEAM教育的重中之重。在小学数学课堂教学中构建“自主· 导学”式学习，就是要让学生真正成为学习的主人，把课堂交还给学生，并让数学融合艺术、科学、信息技术等多门学科，发展学生的核心素养，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。

（一）“设疑＋创造”导学：数学与艺术有效融合

创新意识的培养是现代数学教育的基本任务，应体现在数学教与学的过程之中。创新意识的培养离不开课堂教学，课堂上可以通过创设情境，并设置疑问，以此来激发学生的求知欲望，产生迫切需要解决问题的动机。

例如，教学四年级数学上册《角的度量》一课时，先让学生每人画两个角，然后有选择性地展示学生作品。先展示第一组两个角大小比较悬殊的作品，边展示边复习角的各部分组成，然后问：“这一组两个角，哪个角大？”学生一眼就分辨出了大小，并且还发现了角的两条边张开得越大，角就越大。接着展示第二组两个角，这两个角的大小差不多，仅凭肉眼很难分辨出大小，这时老师故作深沉地问：“现在这两个角，哪个大？”学生有的说第一个角大，有的说第二个角大，争论不休。此时教师顺势设疑：“到底哪个角大？看来仅凭肉眼难以分辨出大小了，那你有什么办法可以比出大小呢？”这时教师的引导者角色体现得淋漓尽致，点燃了学生遇到困难时要借助以往的学习经验进行探索的欲望，适时点拨学生回忆当初学习比较线段的长短、课桌面的大小时是怎么比的？学生运用知识迁移，想到了需要借助工具来测量。老师随机追问：“现在要测量角的大小，你准备用什么工具来测量？你能自己来发明一个吗？”在老师的问题激发下，学生借助测量长度时发明直尺的经验，兴趣一下子被提了上来。有学生道：“我可以借助比这两个角更小的角去度量，分别度量出这两个角里有几个小角这么大。”老师及时表扬这位同学的想法，他给其他同学抛砖引玉。于是按照这位同学的想法，老师拿出了一些小角，把小角一个个贴在被测量的大角里。但是，结果发现测量出来个数不是正好，于是学生再次修正自己的想法，要拿更小的角去测量，这样会减少测量的误差。同学们的思维在疑问中被激活了，在一次次尝试中互相碰撞，不断修正，量角器的雏形就这样诞生了。随着学生思维的发展，一把半圆形的量角器被逐步创造了出来。从半圆形的轮廓到里面从中心开始被平均分成180等份的刻度线、内圈、外圈的刻度等一一被画完整了，这时再让学生来了解量角器各部分的组成就水到渠成了。接下来的过程就是带领学生好好玩一玩这把量角器，让量角器发挥它的功能——量角，学生在边玩边量的过程中，感悟到了用量角器测量角的方法。老师还鼓励学生创作一些喜欢的图形，并用量角器测量出图形中各个角的度数，再看看有什么发现，为后续深入研究多边形内角和的知识做好铺垫。

在这个教学环节中，老师融入了“STEAM教育”理念，通过创设“画角——设疑——创造——量角——创作”等一系列教学过程，把数学与艺术完美融合，学生亲历了量角器的创造过程，发现了数学之美。同学们不仅感悟到了数学课程的融通性，数学与艺术密不可分的，而且品尝了到创造的快乐，有效培养了学生的创造精神。

（二）“问题＋思考”导学：数学与信息技术有效融合

数学家哈尔莫斯说过：“问题是数学的心脏。”使学生有疑问才能成功教学。有意识地将问题设在新知的矛盾冲突中，可以使学生的学习心理始终处于最佳的学习状态。这就要求教师所提的问题不能只停留在课本所呈现的素材上，可以根据学生的生活经验和知识水平，结合教学内容，提出一些富有启发性的问题，为学生打开数学思维的大门，有效提高学生数学思维能力。

例如，教学五年级下册《圆的认识》一课时，课始先由问题引入“车轮为什么要做成圆形？”学生起先觉得这个问题有点不可思议，根据生活常识，车轮本来就应该是圆形的。这时教师再追问：“为什么不做成方的或三角形的呢？”学生抢着回答：“车轮要是做成方的或三角形的，开动起来会颠簸。”“那是为什么呢？”学生支支吾吾，答不上来了。这时老师借助媒体播放视频，直观形象地呈现了汽车的行进过程，学生从三种不同形状的车轮中比较发现了正方形、三角形的重心到轮子外圈的距离是发生变化的，只有圆形的圆心到轮子一周的距离是保持不变的，所以把车轴安装在圆心上，汽车可以保持平稳。由此学生理解了“圆，一中同长”的重要数学知识。

接着老师出示导学单：同一圆内①圆有多少条半径，多少条直径？②半径的长度有什么特点？直径呢？③直径的长度和半径的长度有什么关系？

围绕这几个核心问题，先组织学生小组讨论，自主探究，再进行全班交流，同时借助媒体演示，让学生直观地看到了圆的半径、直径的条数可以无限增加等知识点，自然而然地发展了学生的数学极限思想。

在认识圆的过程中，把数学与信息技术有效融合，以问题导学，合作交流、自主探究，借助信息技术手段，深化思考，把教学内容深入浅出地呈现给学生，突出了重点，突破了难点。

（三）“应用＋推理”导学：数学与科学有效融合

数学是一门基础性学科，在生活中的应用也是十分广泛的。我们在完成教学任务的同时，不能忽略培养学生的应用意识。正如数学课程标准所说：数学源于生活，用于生活。学习数学的最终目的是要让学生把所学的知识应用到生活中去，解决现实生活中的实际问题，这样才能让数学教学真正落地生根。

例如，在教学五年级上册《复式条形统计图》一课时，为了让学生体会复式条形统计图在生活中的应用，设计了这样一道练习：

科学小组的同学们做了一个实验，把一盆蒜头放在阳光下，阳光充足；一盆放在房间里，没有阳光照射。在这两种不同的生长环境下，记录下了蒜叶的生长情况，并制作了三张形态各异的复式条形统计图（见图1），只有一张是正确的，你认为是哪张？说说你的想法。

图1 不同环境下蒜叶生长情况统计图

一部分学生认为图1－A是正确的，另一部分学生认为图1－C是正确的。

问：现在形成了两种意见，请你们来说说你们是怎样判断的？

代表1：图1－A中蒜苗的生长高度忽高忽低，不符合植物的生长规律，所以不正确。

代表2：图1－B中蒜苗在阳光下生长的高度比房间里还低，也不符合植物的生长规律，因为植物的生长和阳光、水分等有直接关系，植物在阳光充足的地方一般会长得比没有阳光的地方要高一些。由此可以判断只有图1－C是正确的。

教师结合教学内容创造性地设计了这道练习题，把数学与科学有效融合，让学生不仅仅停留在单纯的数据分析，而且还能运用科学知识加以辨别，有效培养了学生的推理能力，发展了学生的数学核心素养。

总之，数学是一门有着广泛应用的学科，数学与其他学科知识以及现实生活都有着非常密切的联系。我国当前的课程正经历着由分学科到综合整合的改革发展趋势，构建“自主· 导学”的课堂教学，与STEAM教育理念有效融合，能够顺应时代的发展，为提高学生的数学核心素养打下坚实的基础。