融合STEM理念的小学数学项目式学习设计

融合STEM理念的小学数学项目式学习设计

李冬梅

河北省邯郸市广平县明德小学

摘要：在当前教育改革的浪潮中，STEM教育理念以其跨学科融合与创新的特点，为小学数学教育注入了新的活力。本文聚焦于融合STEM理念的小学数学项目式学习设计，旨在通过跨学科整合、问题导向的学习模式，促进学生数学素养与STEM综合素养的协同发展。通过设计贴近生活的项目任务，引导学生在解决实际问题中运用数学知识，同时融合科学、技术和工程元素，培养学生的创新思维、实践能力和团队协作能力。还探讨了实施策略，并强调了其在提升学生综合素养方面的积极作用。

关键词：STEM教育；小学数学；项目式学习

随着科技的不断进步和社会对创新型人才需求的增加，STEM教育理念在全球范围内得到广泛关注。STEM教育强调跨学科的融合与创新，旨在培养学生的科学思维、技术能力、工程素养和数学素养。在小学数学教学中，融合STEM理念不仅能够丰富教学内容，还能激发学生的学习兴趣，提高学生的综合素养。

一、STEM教育理念对学生综合能力培养的重要性

（一）跨学科融合的优势

STEM教育通过整合科学、技术、工程和数学四大领域的知识，为学生构建了一个多维度、立体化的学习框架。这种融合不仅打破了传统学科间的壁垒，使学生能够从不同角度审视问题，还促进了知识的相互渗透和迁移。学生在解决复杂问题时，能够灵活运用多学科知识，形成综合性的解决方案，从而培养学生的创新思维和问题解决能力。另一方面，跨学科融合还有助于学生构建更为完整和系统的知识体系，为未来的学习和生活打下坚实的基础。

（二）促进创新思维发展

STEM教育理念的引领下，学生的创新思维得到了前所未有的促进；这一教育理念鼓励学生跳出传统框架的束缚，勇于探索未知领域，挑战既有观念。通过参与项目式学习、动手实践等活动，学生被激发去发现问题、提出假设、设计实验并验证结果，这一系列过程正是创新思维的核心所在。STEM教育强调过程比结果更重要，它鼓励学生试错、反思与迭代，从而在不断尝试中培养起坚韧不拔的探索精神和独特的创新能力。这种以问题为导向、以实践为基础的学习方式，为学生搭建了一个自由想象、勇敢创造的平台，让学生的创新思维如同插上了翅膀，飞向更加广阔的天地。

（三）提升实践能力

STEM教育理念不仅仅是理论知识的传授，更是将知识转化为实际行动的桥梁；在STEM项目中，学生需将抽象的数学概念、科学原理与具体的技术操作、工程设计相结合，通过亲自动手实验、制作模型、解决实际问题等方式，将所学知识应用于实践之中。这种“做中学”的方式，不仅加深了学生对知识的理解和掌握，更重要的是，它锻炼了学生的动手能力、操作技能和解决实际问题的能力。随着项目的深入，学生逐渐学会如何运用所学知识解决复杂问题，如何在实践中不断调整和优化方案，从而在实践中不断成长和进步。

二、融合STEM理念的小学数学项目式学习策略

（一）整合跨学科内容

整合跨学科内容意味着需要精心设计项目，确保科学、技术、工程和数学等多个领域的知识能够无缝衔接，共同服务于学生的学习与发展。跨学科内容的整合不仅丰富了数学学习的内涵，也为学生提供了更为广阔的思考和应用空间。例如，在“小小建筑师”项目中，学生们不仅要运用数学中的几何知识来设计房屋的平面图、计算面积和体积，还需要了解物理学中关于结构稳定性的原理，以及工程学中的材料选择和承重计算。同时，学生还会接触到信息技术，利用相关软件绘制设计图，甚至通过3D打印技术制作出房屋模型。在这个过程中，学生不仅加深了对数学知识的理解，还自然而然地掌握了科学、技术和工程等多方面的知识，实现了知识的跨界融合与综合运用。这样的项目设计，不仅激发了学生的学习兴趣和探究欲望，还培养了学生的创新思维、实践能力和团队协作能力[1]。学生在解决真实问题的过程中，不断尝试、调整和优化方案，从而逐步构建起自己的知识体系和解决问题的能力框架。

（二）问题导向与自主探究

问题导向与自主探究是推动学生深度学习的核心动力，这种策略鼓励学生围绕真实世界的问题展开学习，通过自主探究的方式寻找答案，从而激发其内在的学习动力和创造力。教师要精心设计一系列具有挑战性、层次性和开放性的问题，这些问题往往与学生生活紧密相连，能够激发学生的好奇心和探索欲。例如，在“绿色出行计划”项目中，教师可能会提出“如何规划一条既经济又环保的上学路线？”这样的问题。面对这个问题，学生们需要运用数学知识计算不同路线的距离和成本，同时考虑环保因素如交通拥堵、尾气排放等，甚至还需结合地理知识分析路线周边的环境。在自主探究的过程中，学生们会经历提出问题、设计方案、收集数据、分析论证、得出结论等一系列科学研究的基本步骤。学生不再是被动接受知识的容器，而是成为了主动探索未知的小小科学家。通过这样的学习方式，学生们不仅掌握了数学知识和技能，更重要的是学会了如何像科学家一样思考和解决问题。

（三）实践与反思并重

融合STEM理念的小学数学项目式学习策略中，实践与反思并重，构成了学生深化理解、优化学习成效的重要环节。这一策略强调，理论知识的学习必须伴随实际操作与亲身体验，而实践之后的深刻反思则是提升认知、促进成长的关键。例如，在“小小园艺师”项目中，学生们不仅要学习植物生长的数学知识，如比例、测量和估算等，还需亲手种植植物，观察其生长过程，记录相关数据。这一实践过程让学生将抽象的数学概念与具体的自然现象相结合，加深了对知识的理解。同时，通过定期的观察记录，学生们学会了如何收集和分析数据，培养了科学严谨的态度。而更为重要的是，项目结束后，学生们会被鼓励进行深入的反思。学生会回顾整个项目过程，思考自己在哪些方面做得好，哪些方面还有待改进。这种反思不仅限于技术层面，更涉及问题解决策略、团队协作效率以及个人成长感悟等多个维度[2]。通过反思，学生们能够认识到自己的优势与不足，从而在未来的学习中更加明确方向，不断优化自己的学习策略。

三、结论

融合STEM理念的小学数学项目式学习是一种有效的教学模式，它不仅能够丰富学生的学习内容，提高学生的综合素养，还能激发学生的学习兴趣和创新潜能。在未来的教育实践中，应继续深入探索和实践STEM教育理念，为学生的全面发展贡献更多的智慧和力量。同时，也需要关注教师培训、课程资源开发等方面的问题，为STEM教育的有效实施提供有力保障。

参考文献

[1]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.

[2]宋乃庆,蒋秋,高鑫.STEAM教育理念在我国小学数学教科书中的渗透探析[J].课程.教材.教法,2020,40(06):81-88.