楊小麗

摘? 要：“超腦麥斯STEM”數(shù)學(xué)課程是一種融科學(xué)、技術(shù)、工程在內(nèi)的綜合課程?！白鰯?shù)學(xué)”“說數(shù)學(xué)”“玩數(shù)學(xué)”是超腦麥斯課程的精髓。超腦麥斯課程是實施數(shù)學(xué)創(chuàng)客教育、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)教育的重要載體。置入超腦麥斯課程之中，學(xué)生能夠真正做到“做思行”圓融、“玩學(xué)創(chuàng)”共生。

關(guān)鍵詞：“超腦麥斯”數(shù)學(xué);課程設(shè)計;課程實施

“超腦麥斯數(shù)學(xué)STEM”課程（以下簡稱STEM）是一種符合STEAM教育理念，融創(chuàng)客教育、核心素養(yǎng)教育在內(nèi)的綜合課程，旨在發(fā)展學(xué)生STEM素養(yǎng)（包括創(chuàng)新意識、動手創(chuàng)造能力等）?！白鰯?shù)學(xué)”“說數(shù)學(xué)”“玩數(shù)學(xué)”是超腦麥斯課程操作要義，超腦麥斯課程是實施數(shù)學(xué)創(chuàng)客教育、核心素養(yǎng)教育的重要載體。

一、什么是“超腦麥斯”課程？

超腦麥斯數(shù)學(xué)課程融科學(xué)、技術(shù)與工程教育于一體，旨在發(fā)展學(xué)生STEM素養(yǎng)。超腦麥斯教育理念是一種前沿性理念，融合了數(shù)學(xué)教育的科學(xué)、技術(shù)與工程。在超腦麥斯課程教學(xué)理念觀照下，筆者發(fā)現(xiàn)，許多教師教學(xué)實踐行為還尚未能得以跟進。因此，發(fā)展學(xué)生STEM素養(yǎng)，實施創(chuàng)客教育，是超腦麥斯課程建立的必然要求。

1. 融合科學(xué)，培育探究精神

超腦麥斯課程既可以整合生活中數(shù)學(xué)問題（鏈接生活），也可以整合科學(xué)中數(shù)學(xué)問題（跨界融通）。例如，學(xué)生學(xué)習(xí)《球的反彈高度》，教師可以融合科學(xué)實驗方式進行探究。先引發(fā)學(xué)生猜想，然后引導(dǎo)學(xué)生驗證。首先是同一個球反彈高度是下落高度的幾分之幾的探究;其次是不同球的反彈高度是下落高度幾分之幾的探究。驗證過程要讓學(xué)生設(shè)計：比如地應(yīng)該平、要做上下落、反彈標(biāo)記等。對于學(xué)生容易忽視的問題，要提醒學(xué)生，如球要自由下落，特別要留心反彈高度等。超腦麥斯要在實驗過程中激發(fā)頭腦風(fēng)暴，讓學(xué)生觀察、猜想、辨析、推理等。

2. 融合技術(shù)，培育信息素養(yǎng)

超腦麥斯不僅融合科學(xué)，而且融合技術(shù)。將信息技術(shù)程序語言如Logo、Scratch等融入數(shù)學(xué)教學(xué)之中，形成跨界課程，比如設(shè)計數(shù)學(xué)游戲，計算全班某次考試中的優(yōu)秀人數(shù)等。超腦麥斯課程需發(fā)展學(xué)生的邏輯思維，很多時候，學(xué)生正是在簡單編程過程中體會到思維的嚴謹性。教學(xué)《平行四邊形、三角形的認識》，有學(xué)生用直尺、量角器畫等邊三角形總會產(chǎn)生誤差。為激發(fā)學(xué)生畫圖興趣，筆者將數(shù)學(xué)課與信息技術(shù)課整合，用Scratch程序編寫。將信息技術(shù)融入數(shù)學(xué)課堂中，讓學(xué)生更真切地感知數(shù)學(xué)知識形成的過程。對學(xué)生認識圖形的邊、角及旋轉(zhuǎn)等知識具有重要意義。融合信息技術(shù)的超腦麥斯，能培育學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)。

3. 融合工程，培育綜合素養(yǎng)

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準（2011年版）》明確指出，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)以探究為主線，安排綜合實踐活動，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)。蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材，每冊都安排了“綜合與實踐”活動，這些活動就是一個個“微工程”，是展開超腦麥斯教育的課程載體，能發(fā)展學(xué)生的綜合素養(yǎng)。比如蘇教版三下《上學(xué)時間》，可引導(dǎo)學(xué)生分小組合作，制定研究步驟。在這個過程中，引導(dǎo)學(xué)生收集數(shù)據(jù)、匯總討論、回顧反思等。盡管這個活動看起來“草根化”，但能讓學(xué)生獲得感悟，如收集數(shù)據(jù)是解決問題的重要方法，要在常態(tài)下進行，數(shù)據(jù)經(jīng)整理可獲得有用信息等。這種感悟，正是學(xué)生數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的積淀、提煉和升華。

以教材為藍本設(shè)計超腦麥斯課程，要緊扣創(chuàng)新力、決策力、批判力展開。超腦麥斯課程著眼于開發(fā)全腦思維，讓學(xué)生手腦協(xié)同活動，實現(xiàn)高階思維發(fā)展;著眼于生活課程開發(fā)，超越紙筆數(shù)學(xué)，讓學(xué)習(xí)、實踐融為一體，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。超腦麥斯課程是集教材、課件、教具、學(xué)具在內(nèi)的整體性開發(fā)。

二、怎樣進行“超腦麥斯”教學(xué)？

超腦麥斯數(shù)學(xué)以“做”“玩”“創(chuàng)”為教學(xué)理念，讓教材與學(xué)單并舉，課件與學(xué)具共促，努力打造“創(chuàng)意教室”。學(xué)生沉浸于“創(chuàng)新工作坊”，能展開自主探究、合作交流，彼此分享學(xué)研成果。通過對數(shù)學(xué)知識的分析、應(yīng)用、評價，真正讓學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成為一種創(chuàng)意設(shè)計、創(chuàng)新開發(fā)。

1. “做”數(shù)學(xué)——讓實踐成為常態(tài)

超腦麥斯數(shù)學(xué)課程主旨是激發(fā)學(xué)生思維。對教師來說，不是給學(xué)生一杯水，而是點燃學(xué)生思維火把，獲得持久性興趣。有了興趣，學(xué)習(xí)對學(xué)生來說就不是脅迫，而是需要?！癶ands on”活動是超腦麥斯課程教學(xué)的常用方式。超腦麥斯數(shù)學(xué)課堂，有時甚至不用紙筆，而通過“hands on”活動，將操作內(nèi)化為智慧。

教學(xué)《公因數(shù)和公倍數(shù)》，傳統(tǒng)教學(xué)或許就是教師寫數(shù)，讓學(xué)生運用乘法口訣，寫出或說出因數(shù)或倍數(shù)，從而找出公因數(shù)、公倍數(shù)、最大公因數(shù)等。表面上看效率高，其實學(xué)生沒有獲得真正感受與體驗。引入超腦麥斯教學(xué)理念，給學(xué)生分發(fā)幾張不同規(guī)格長方形紙板和小正方形塑料片，引導(dǎo)學(xué)生活動探究。學(xué)生在學(xué)習(xí)單的指引下，小組間進行合作交流，不斷嘗試用小正方形塑料片鋪長方形。學(xué)生在操作中發(fā)現(xiàn)，有些小正方形塑料片正好可以鋪滿長方形，有些小正方形塑料片卻不行?！暗降自鯓拥脑蜃屝≌叫嗡芰掀苊茕佌麄€長方形呢？”經(jīng)過觀察、思考，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)小正方形塑料片的邊長是長方形的長和寬的公因數(shù)時，才能鋪滿。在操作中獲得深刻感悟，理解公因數(shù)都能將長方形密鋪，感悟到只有最大公因數(shù)才能讓密鋪塊數(shù)最少等。

超腦麥斯教學(xué)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造火花，讓學(xué)生不僅“愛”上數(shù)學(xué)，而且愛“上”數(shù)學(xué)。學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)潛質(zhì)是無限的，但需要用合適方式去開發(fā)。只有手腦并用，引發(fā)學(xué)生在實踐中不斷接受挑戰(zhàn)、形成猜想，數(shù)學(xué)課堂才能充滿生命活力。

2. “玩”數(shù)學(xué)——讓探索成為常態(tài)

超腦麥斯教學(xué)以建構(gòu)主義為基礎(chǔ)。在超腦麥斯課堂上，要為學(xué)生準備學(xué)具、模型、制作材料等，打造“玩數(shù)學(xué)”應(yīng)有盡有的空間;給學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)、音頻、視頻、軟件、網(wǎng)站等，打造一個無處不在的學(xué)習(xí)場所。為了讓學(xué)生“玩”得更具系統(tǒng)性，將超腦麥斯課程做這樣的劃分：儀器操作類、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)類、學(xué)具制作類、軟件設(shè)備類等。以儀器操作類為例，又可分為模型類、組合類、轉(zhuǎn)化類、測量類、工具類等。

以《玩轉(zhuǎn)七巧板》教學(xué)為例，七巧板又被稱為“智慧板”“東方魔塊”，是我國古代拼板工具。在學(xué)生認識多邊形后，開發(fā)“玩轉(zhuǎn)七巧板”（蘇教版數(shù)學(xué)四下）課程。對于七巧板，學(xué)生在二年級就已認識，這節(jié)課主要是讓學(xué)生拼接七巧板，增強手腦并用力。首先從兩塊七巧板開始拼接，添一塊繼續(xù)。兩塊七巧板添一塊，讓圖形發(fā)生多元變化，學(xué)生體驗到七巧板的精妙、神奇。接著，讓學(xué)生選用四塊、五塊、六塊直至七塊七巧板拼接。學(xué)生不僅拼接了各式各樣的幾何圖形，而且拼接了各種有趣的圖案，如小房子、小動物等。在玩轉(zhuǎn)七巧板后，筆者又出示了“四巧板”（博士板）、“五巧板”。最后，向?qū)W生介紹傷腦筋十二塊板、十三塊板、十四塊板等。以生為本、以學(xué)為主、以教為輔，充分發(fā)掘?qū)W生設(shè)計、創(chuàng)造的潛質(zhì)。

超腦麥斯課程下的數(shù)學(xué)教學(xué)，致力于發(fā)展學(xué)生多面核心素養(yǎng)。超腦麥斯教學(xué)，積淀學(xué)生動手操作體驗，引發(fā)學(xué)生頭腦思考創(chuàng)造，讓學(xué)生在輕松中具備數(shù)感、量感、空間感等，讓學(xué)生勇于挑戰(zhàn)自我、超越極限。

3. “說”數(shù)學(xué)——讓交流成為常態(tài)

對真正數(shù)學(xué)來說，興趣是最好的老師，遠勝于責(zé)任感。秉持超腦麥斯教學(xué)理念，要讓學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)得到展示。超腦麥斯課程理念提倡以平等立場引導(dǎo)學(xué)生。當(dāng)學(xué)生提出問題后，不求學(xué)生用期待方法解決，重在引導(dǎo)學(xué)生合理的邏輯思維判斷。在超腦麥斯課堂上，引導(dǎo)學(xué)生進行積極展示、表達，讓學(xué)生在思維碰撞、知識思辨中感受數(shù)學(xué)魅力，體驗數(shù)學(xué)美好。

復(fù)習(xí)平面圖形，筆者開發(fā)超腦麥斯數(shù)學(xué)課——《神奇“莫比烏斯圈”》，平面圖形基本上都是兩個面，你能將它變成一個面嗎？學(xué)生積極探索，其中幾個學(xué)生竟將長方形一面翻轉(zhuǎn)、粘貼，經(jīng)過筆者介紹，學(xué)生認識了“莫比烏斯圈”。這個圈有怎樣的特征呢？①畫一畫，沿莫比烏斯圈的邊緣畫線，你發(fā)現(xiàn)了什么？②剪一剪，在莫比烏斯圈中間畫直線，沿直線剪開，你發(fā)現(xiàn)了什么？③做一做，在莫比烏斯圈中間畫兩條直線，在中間部分涂色，沿所畫兩條線剪開，你發(fā)現(xiàn)了什么？經(jīng)過探索，學(xué)生感知、交流出莫比烏斯圈系列特質(zhì)，創(chuàng)意迭出?！袄蠋?，如果把磁帶做成莫比烏斯圈，就不用翻面了?！薄袄蠋煟绻覀儗⑤斔蛶ё龀赡葹跛谷?，能延長輸送帶的使用壽命?！薄叭绻麑⒂螛穲雎膸к壍雷龀赡葹跛谷Γ蛟S能提高安全系數(shù)?！钡鹊?。創(chuàng)想導(dǎo)引創(chuàng)行，最后筆者向?qū)W生展示迷人的“莫比烏斯建筑”“莫比烏斯涼鞋”等。

在超腦麥斯課堂上，學(xué)生始終興趣盎然，在思維碰撞中感受到數(shù)學(xué)的魅力，體驗到合作的美好。這里，自由交流、自由展示成為常態(tài)，成為學(xué)生本質(zhì)力量的感性顯現(xiàn)。超腦麥斯課堂給學(xué)生全新體驗、感受、視域。

數(shù)學(xué)大師陳省身曾寫下“數(shù)學(xué)好玩”，數(shù)學(xué)家田剛則曾題詞“玩好數(shù)學(xué)”，如何找到這樣的學(xué)習(xí)場？超腦麥斯課程與教學(xué)無疑提供了這樣的場域。高質(zhì)量創(chuàng)意思維是超腦麥斯課程與教學(xué)的指向，它讓學(xué)生走進美妙的數(shù)學(xué)花園。徜徉在這個花園中，學(xué)生能真正做到“做思行”圓融、“玩學(xué)創(chuàng)”共生。作為數(shù)學(xué)教師，應(yīng)當(dāng)將學(xué)生帶入數(shù)學(xué)超腦學(xué)習(xí)之境。