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基于STEM 的高中数学教学模式新尝试中学数学的重要课程教学发展目标之一是着力培养高中学生的综合逻辑推理思维

能力,为培养学生的综合终身实践学习和自有学者提高能力打下理论和心理基础。近年来

教学方式也在随着社会科技技术的发展而不断更迭，社会的发展对有学者国高中数学的

学科教学内容与学科教学方式都已经提出了更高的技术要求,如何在学科教学中充分渗透

现代科学、技术和信息工程的教学内容,成了现在有学者国高中数学学科教学中课题研究

的重要热点之一，本文主要对STEM 的高中数学教学模式新尝试进行分析。

一、STEM 教育的内涵

STEM 作为一种新的教学模式，强调建立学科之间的联系，采用多样的方法进行教育，其主要组成是科学、技术、工程和数学。这四个部分的英文是science、technology、engineering、mathematics，取四个首字母的综合缩写就可以组成STEM。那么如何建立

四个学科之间的联系呢?首先是确定基础，即数学，数学是学习发展科学的媒介，而科

学则是形成工程的前提和基础，通过工程进一步设计产出高新技术手段，高新技术再进

行反馈为工程实施提供有利的硬件支持。STEM 和STEM 教育模式的出现对于转变传统

教育思维和认知习惯有着重要的意义，区别于以往形式单一、较为无趣，只强调学生要

将注意力集中于某一个特定目标和任务的教育方式，STEM 教育引导可使学生充分借助

多种教学媒介,整合多个知识领域的基础知识,通过小组合作共同学习方式完成某一任务,

有助于引导学生彻底摆脱属于传统课堂教学模式中的单一知识学科的复杂知识结构束

缚。

有学者国的中小学学科教育长期以来是直接围绕着考试科目进行的,在学科教学上普

遍缺乏应用工程和技术的基础内容,这样的传统应试教育模式造成有学者国中小学生普遍

严重缺乏自主创新劳动意识和自己动手发挥创造性的能力。教育要时刻为社会发展服务，

当下有学者国经济发展迅速，为了更好的适应社会发展的需要，人才培养的数量和质量每

年都在不断的提高，教育改革也在不断兴起。教育部在《关于"十三五"期间全面深入推进

教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》中明确的提到STEM 教育，稳重说到"有效利

用信息技术推进‘众创空间’建设,探索STEM 教育、创客教育等新教育模式,使学习者具

有较强的信息意识与创新意识"，从中有学者们不难看出STEM 教育未来的发展潜力，

更能看出其未来的演变方向与趋势。"STEAM 教育"理念就是有学者国STEM 艺术教育

新的扩展版

——将STEM 艺术加入教育(ART 教育艺术)，形成一种更加多元复合的教育模式，这恰

恰代表着也是有学者国未来深化教育教学改革的重要长期发展战略方向。

二、高中数学教育中的 stem 教育目标

（一）高中数学课堂融入科学教育

根据新课标规定高中数学人教 A 在新版数学教材中包含有很多社会数学知识在生活中广泛应用的典型实例,教学中任课教师不仅可以根据课材教学内容,寻找与社会科学教育课程的实际结合点,渗透理论科学知识,培养高中学生的社会科学素养。

比如说在高中数学必修五第三章第一节《直线的倾斜角与斜率》的数学教学中，课本中就先介绍了一种斜线曲率在实际日常生活应用中的主要应用"坡度",由于这些学生在实际日常生活中往往有着亲身实践体验,所以具体接受学习起来比较容易。但由于教材正文中的"坡度"只是简单给出了坡度概念,没有具体介绍在实际交通应用时坡度是如何正确表示的,所以大部分中小学生在网上看到了关于一定坡度的各种交通安全标示牌后, 并不能及时给出正确的语义解释,所以有学者在教学时可以通过结合交通标示牌的具体介绍, 加深一些学生对坡度概念的正确理解。现在有学者国高中数学注重课堂教学,注重学科知识内容背景的综合创设,所以通过借助语文物理化学等学科的知识内容来索引出实际数学中的问题等也是高中教师经常需要使用的教学方法。斜线曲率在数学物理中有着丰富的实际应用,如平均运动速度等,教学中教师可以通过结合数学相关的斜线物理教学背景,让每位学生从不同的物理角度深入体会斜线曲率的实际应用,从而可以加深对斜线曲率的物

理本质也就是几何变化率的正确理解。

（二）高中数学课堂融入技术教育

《高中数学课程标准》明确指出:由于信息学科技术教学有着广泛的实际应用,高中数学课程教学中教师应充分整合各种信息科学技术,实现其与高中教学内容的有机相互融合,目的之一是为了帮助高中学生正确认识高中数学的技术本质,加深对数学知识的整体理解。如果借助于电子几何图形画板,flash 等教学软件等就可以更加动态的直观地准确

呈现课堂教学内容,这在以往的中国传统课堂教学中几乎是难以实现的。计算综合能力训练是广大学生家长应该必须具备的重要的一种数学综合能力之一,教学中应当注重笔画口算和数学心算的综合训练。与此同时,鼓励广大学生充分学会如何使用现代科学化的计算器

技术进行科学计算,并同时教会学生如何使用现代计算机技术进行科学探索和创新发现,以利于培养学生的计算信息网络技术应用素养。

比如说，在学习高中数学人教A 版数学必修一第一章第三节《函数的基本性质》时, 为了使教学方式更加贴近现代生活，在课本第37 页中特别设置了针对于信息处理技术的小知识专题:《用计算机绘制函数图像》，不仅可以加深学生对于函数的理解，同时可以锻炼学生的电脑操作能力。在这个专题中，教材编者要求学校为学生提供一个计算机数学教室,在每一台中小学生计算机上安装上office excel 和《几何画板》两个软件，再根据编

者的指导进行一次、二次、三次、反向和分式和对勾等各种函数的几何图像的绘制,并通

过设置一些数学探究实践活动,让学生通过利用软件主动进行数学探索。课堂上有学者们

采用分组授课合作互动学习的授课方式,通过应用软件的各种动态图像演示,每个学生都清

楚直接看到了应用函数抽象图像的各种变化,从而大大加深了对应用函数的基本理解。在

有学者国高中数学技术课堂的融合教学中,结合课堂教学内容合理恰当地设置融合应用信

息科学技术,可以有效地帮助促进高中学生对基本概念的正确理解,同时也充分培养了高

中学生的综合信息科学技术应用能力。

（三）高中Th的数学工程课堂需要融入现代工程应用教育模式

《高中数学课程标准》明确指出:高中数学在生活中的教学应用越来越广泛,在有学

者国高中数学的工程教学中需要加强工程应用的教学内容,开展"数学建模"的工程教学,

它既十分符合有学者国社会科学发展的实际需要,又十分有利于不断拓展高中学生的知

识视野。

stem 高等教育科学作为未来高等教育的一个发展重要方向,方式就是通过综合性地运用

了多种跨学科的专业知识,来帮助解决人们生活工作中的一些实际社会问题。

例如,在学习高中数学人教 A 版数学必修四第一章《三角函数》时，课本中有一个练习单元，给学生一个知识联系实际的机会，叫做《如何设计水车》的相关数学基础建模

问题研究,通过多次分小组交流合作,并据此制订了四大学习步骤：一是收集相关资料、提出

主要问题、解决实际问题、总结以及反思。在通过项目研究解决问题过程中,学生深入了解了

有学者国水车的制造历史和水车制造制作工艺，再结合运用课本上的基础知识，让学生

通过具体案例探究水车上任意一点距离水面的高度与水的流速的运动关系,水车在单位时

间内的平均输水量与水流速的运动关系等问题。因此，可以发现利用实例，帮助学生巩固

专业知识、解决设计生产问题,学生不仅由此加深了对自己所学工程数学知识的基本理解,

也初步了解了有关科学技术研究的一般操作步骤,有利于不断培养广大学生善于发现和研

究解决科学问题的综合科学素养。

三、总结

[1]在当前日益提倡教学创新的教育背景下,高中数学学科课程如何真正体现出 stem

的创新教育教学理念,需要广大高中数学教师在课程教学中不断深入实践地去探索,如何让学生在未来成为一个真正的创客,成为一个拥有 STEM

能力的人,真正的启发学生对于课程的兴趣、让其愿意持续专注的进行学习和研究、让学生发挥想象力去做出让人惊叹的作品是必不可少的。这就是所谓的"一万小时定律",有学者

想教师XX系统改革还有很多事情需要去做。