踐行STEAM理念 實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)

〔摘 要〕 隨著教育理念的不斷更新，跨學(xué)科教學(xué)逐漸成為重要趨勢(shì)。STEAM教育理念作為一種融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的綜合教育模式，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力具有重要意義。特別是在小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的跨學(xué)科教學(xué)中，STEAM理念的應(yīng)用能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和綜合素質(zhì)?；诖耍疚年U述STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的重要性與有效策略，以期為基礎(chǔ)教育改革提供參考。

〔關(guān)鍵詞〕 STEAM理念；小學(xué)數(shù)學(xué)；小學(xué)科學(xué)；跨學(xué)科教學(xué)

〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2025） 01 070-072

在當(dāng)今這個(gè)快速發(fā)展的時(shí)代，教育已經(jīng)不再是單一學(xué)科知識(shí)的傳授，而更加注重學(xué)生的全面發(fā)展，特別是注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力、問題解決能力的培養(yǎng)。在這樣的背景下，STEAM教育理念應(yīng)運(yùn)而生，其提倡將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)行有機(jī)融合，從而幫助學(xué)生更好地理解、應(yīng)用知識(shí)。對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的跨學(xué)科教學(xué)來說，STEAM理念的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的意義。

一、STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的重要性

STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的跨學(xué)科教學(xué)，在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力以及激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)力等方面都具有深遠(yuǎn)的意義。首先，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，數(shù)學(xué)、科學(xué)往往被看作是孤立的學(xué)科，學(xué)生很難將數(shù)學(xué)知識(shí)與科學(xué)實(shí)踐相結(jié)合。然而，在STEAM理念的指導(dǎo)下，教師可以將數(shù)學(xué)和科學(xué)的知識(shí)進(jìn)行整合，形成一個(gè)連貫的、系統(tǒng)的知識(shí)體系。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的同時(shí)，也能夠理解數(shù)學(xué)在科學(xué)中的應(yīng)用，從而更全面地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)綜合素質(zhì)，使其不僅具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，還能夠在科學(xué)實(shí)踐中靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，更好地適應(yīng)未來的社會(huì)和生活。其次，創(chuàng)新是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵動(dòng)力，而創(chuàng)新能力則需要從小培養(yǎng)。在STEAM理念的指導(dǎo)下，學(xué)生可運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決科學(xué)問題。這一過程本身就是一種創(chuàng)新實(shí)踐，需要不斷思考、嘗試、探索，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、批判性思維，不斷增強(qiáng)其創(chuàng)造力，使學(xué)生能夠更好地應(yīng)對(duì)未來的挑戰(zhàn)。最后，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生往往只是被動(dòng)地接受知識(shí)，很難真正感受到學(xué)習(xí)的樂趣。而在STEAM理念的指導(dǎo)下，學(xué)生可參與各種實(shí)踐活動(dòng)和項(xiàng)目，感受數(shù)學(xué)的魅力和科學(xué)的神奇，更主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣和積極性。同時(shí)，可以促使學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)和科學(xué)之間的聯(lián)系及差異，更全面地認(rèn)識(shí)這兩個(gè)學(xué)科的關(guān)聯(lián)，提高學(xué)習(xí)的有效性，增強(qiáng)育人的可靠性。

二、STEAM理念下小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)策略

（一）整合跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容

在小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容無法順利融合的情況。這可能是由于教師對(duì)兩個(gè)學(xué)科的理解不夠深入，或者對(duì)教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容的把握不夠準(zhǔn)確。為解決這個(gè)問題，教師應(yīng)充分做好備課工作，深入理解兩個(gè)學(xué)科的知識(shí)體系、教學(xué)方法，找出共通之處，以便順利地將科學(xué)知識(shí)融入數(shù)學(xué)教學(xué)中。具體而言，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的年齡、興趣、認(rèn)知水平，將數(shù)學(xué)、科學(xué)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合，形成跨學(xué)科的教學(xué)主題和項(xiàng)目，設(shè)計(jì)一些與學(xué)生生活相關(guān)的“測(cè)量季節(jié)的變化”“探索天氣的變化”等主題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決科學(xué)問題。

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)《比高矮》的教學(xué)中，教師可以引入人體比例這一科學(xué)概念，展示不同年齡、性別、體型的人體模型，觀察不同人體尺寸的比例關(guān)系，從而讓學(xué)生更好地理解“高矮”這一概念；引入視覺錯(cuò)覺的元素，展示常見的視覺錯(cuò)覺圖片，讓學(xué)生分析視覺感知的復(fù)雜性、可變性。在教學(xué)過程中結(jié)合生活實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生思考高矮在不同情境下的應(yīng)用：為什么我們?cè)谂抨?duì)時(shí)通常要排隊(duì)站立看齊？為什么我們?cè)跍y(cè)量建筑物高度時(shí)通常要選擇合適的參照物？思考、討論以進(jìn)一步理解比高矮數(shù)學(xué)概念在實(shí)際生活中的應(yīng)用。又如，在小學(xué)科學(xué)“測(cè)量季節(jié)的變化”主題教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)以下教學(xué)步驟：首先，進(jìn)行簡(jiǎn)單的科學(xué)知識(shí)介紹以激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)也可以引入數(shù)學(xué)中的測(cè)量、圖表繪制技能，分析如何使用溫度計(jì)、尺子進(jìn)行測(cè)量、如何繪制圖表記錄數(shù)據(jù)。其次，學(xué)生需設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，明確何時(shí)進(jìn)行測(cè)量、如何記錄數(shù)據(jù)、如何分析數(shù)據(jù)，根據(jù)季節(jié)變化的特點(diǎn)，選擇春季的植物園、夏季的公園、秋季的果園、冬季的室外等合適的測(cè)量時(shí)間、地點(diǎn)。在記錄數(shù)據(jù)的過程中，使用數(shù)學(xué)中的測(cè)量、計(jì)算技能，用溫度計(jì)測(cè)量氣溫、用尺子測(cè)量植物的長(zhǎng)度。再次，在實(shí)施實(shí)驗(yàn)的過程中，需按照之前設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行操作，并注意控制變量、重復(fù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完成后，將數(shù)據(jù)繪制成圖表，并嘗試使用科學(xué)知識(shí)解釋四季變化對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。在這個(gè)階段，教師需引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)技能測(cè)量、計(jì)算收集數(shù)據(jù)，并使用科學(xué)知識(shí)解釋結(jié)果。最后，觀察學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的表現(xiàn)，了解具體的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、數(shù)據(jù)分析結(jié)果，評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐能力、探究精神；也可以引導(dǎo)不同學(xué)生之間互相評(píng)價(jià)，促進(jìn)其不斷提高學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，這在一定程度上能夠提升跨學(xué)科育人的有效性。

（二）設(shè)計(jì)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)

在跨學(xué)科教學(xué)中，實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)是非常重要的。然而，有時(shí)數(shù)學(xué)與科學(xué)融合實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)效果并不理想。這可能是由于教師對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理、方法不能深入分析，或者對(duì)小學(xué)生的認(rèn)知水平和能力缺乏準(zhǔn)確把握。為了提高實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)的效果，教師應(yīng)充分考慮小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和興趣愛好，設(shè)計(jì)有趣的、生動(dòng)的、安全的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，并給予必要的指導(dǎo)、幫助，確保學(xué)生能夠積極參與并從中得到收獲。具體而言，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行“水的密度”“空氣的壓力”等一些簡(jiǎn)單的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行測(cè)量、記錄和分析。

例如在“水的密度”實(shí)踐活動(dòng)中，第一，教師可為學(xué)生講解密度的基本概念：“密度，簡(jiǎn)單來說，就是單位體積內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量?！睘榱俗寣W(xué)生更直觀地理解這一概念，教師可以準(zhǔn)備一些不同密度的物體，并分別測(cè)量其質(zhì)量、體積，然后計(jì)算出各自的密度。第二，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，學(xué)生需確定實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，即觀察不同物質(zhì)加入水中后水的密度變化；選擇天平、量筒、水、鹽、糖、沙子等合適的實(shí)驗(yàn)材料；在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，學(xué)生需要注意控制變量，確保除了加入的物質(zhì)不同外，其他條件都保持一致。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生還需考慮如何收集數(shù)據(jù)，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析、解釋。第三，在實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段，學(xué)生需要使用天平稱出相同質(zhì)量的水，并將其倒入量筒中測(cè)量體積；分別將相同質(zhì)量的鹽、糖、沙子等不同物質(zhì)加入量筒的水中，并觀察水的密度變化，記錄每個(gè)步驟的數(shù)據(jù)，如加入物質(zhì)前后的水的質(zhì)量、體積，還需注意控制變量，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。第四，學(xué)生可以使用數(shù)學(xué)方法（如計(jì)算平均值、制作折線圖等）處理、展示數(shù)據(jù)，從而更清晰地看到密度變化的趨勢(shì)。具體而言，學(xué)生可以制作一個(gè)表格，列出不同物質(zhì)加入前后水的質(zhì)量、體積，然后計(jì)算出每種情況下的密度值，還可以制作一個(gè)折線圖，將不同物質(zhì)加入后的水的密度值進(jìn)行對(duì)比，從而觀察出哪種物質(zhì)對(duì)水的密度影響最大。除此之外，在反思階段，學(xué)生可以思考如何更好地控制變量、減少誤差、提高實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性等問題，提高自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，還能夠培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)新能力。不僅如此，教師還可總結(jié)與反思評(píng)價(jià)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新能力，更全面地分析其學(xué)習(xí)情況、發(fā)展水平，有針對(duì)性地為后續(xù)的教學(xué)提供指導(dǎo)、建議。

（三）鼓勵(lì)學(xué)生自主探究

在小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中，學(xué)生缺乏自主探究意識(shí)、參與程度不高等問題會(huì)導(dǎo)致教學(xué)效率不高。這主要是由于教師沒有充分激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，或者沒有為學(xué)生提供足夠的自主探究時(shí)間、空間。為解決這個(gè)問題，教師應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)，并為其提供足夠的資源和支持，確保學(xué)生能夠積極參與、互動(dòng)交流、分享成果。為此，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自主探究科學(xué)問題在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探究精神，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，并運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)、驗(yàn)證。

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中，時(shí)分秒的教學(xué)是基礎(chǔ)而又重要的內(nèi)容。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主探究欲望，教師可以將科學(xué)元素引入時(shí)分秒的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)，也能感受到科學(xué)的魅力。首先，在教學(xué)開始時(shí)，教師可以向?qū)W生介紹天文時(shí)鐘：“這是一種利用天文現(xiàn)象（如日出、日落）計(jì)時(shí)的裝置?！痹诖嘶A(chǔ)上，展示天文時(shí)鐘的圖片或視頻，讓學(xué)生分析古代人們是如何觀察、利用自然現(xiàn)象計(jì)時(shí)的，在吸引學(xué)生注意力的同時(shí)，還能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)與自然的緊密聯(lián)系。而在講解時(shí)分秒的概念時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考時(shí)間的本質(zhì)：“時(shí)間是什么？它是如何產(chǎn)生的？”讓學(xué)生自主探究時(shí)間的定義、性質(zhì)，更深入地理解時(shí)間的概念，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和探究能力。其次，為了讓學(xué)生親手體驗(yàn)計(jì)時(shí)的方法，教師可以組織一次制作簡(jiǎn)易日晷的活動(dòng)。在活動(dòng)前，教師需向?qū)W生介紹日晷的原理、使用方法，并提供制作所需的材料、工具，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計(jì)出獨(dú)具特色的日晷。完成后，學(xué)生可以帶著自己的日晷到戶外進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，驗(yàn)證其準(zhǔn)確性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在實(shí)踐中加深對(duì)時(shí)分秒概念的理解。再次，為了讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與現(xiàn)代科技的緊密聯(lián)系，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探究現(xiàn)代科技中時(shí)間的應(yīng)用，向?qū)W生介紹智能手機(jī)、智能手表等設(shè)備中的時(shí)間顯示、計(jì)時(shí)功能，讓學(xué)生思考此類功能是如何實(shí)現(xiàn)的；還可以組織一次編程活動(dòng)，讓學(xué)生利用編程軟件制作一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)器或時(shí)鐘應(yīng)用，更直觀地感受到數(shù)學(xué)在現(xiàn)代科技中的重要作用，這同時(shí)也能提高學(xué)生的編程能力和創(chuàng)新思維。最后，教師可以安排一個(gè)“時(shí)間管理小能手”的活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)際生活中運(yùn)用所學(xué)的時(shí)間單位進(jìn)行時(shí)間規(guī)劃、管理，提高學(xué)生的時(shí)間管理能力和生活技能。

三、結(jié)語

總而言之，STEAM理念下的小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)的跨學(xué)科教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力具有重要意義。小學(xué)教師應(yīng)積極探索、實(shí)踐STEAM教育理念在小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用，立足綜合性、實(shí)踐性、開放性，整合教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)、鼓勵(lì)學(xué)生自主探究、采用多元化評(píng)價(jià)方式，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教育資源、學(xué)習(xí)環(huán)境，更好地實(shí)現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)與小學(xué)科學(xué)的跨學(xué)科教學(xué)目標(biāo)，為學(xué)生的未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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