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摘要：STEM教育是科学、技术、工程以及数学学科的综合英文简称，它的出现引起了世界各地的教育部门的关注和重视。将STEM教育理念引入数学课堂，不仅可以激发学生对数学学习的兴趣，还可以培养学生的综合能力。STEM教育理念可以有效地帮助学生对科学、技术、工程以及数学各学科有一个深入的理解，从而培养学生解决实际问题的能力。其次，数学作为一门综合性很强的学科，不仅需要学生理解知识，还需要学生掌握科学的解题方法和思维，尤为重要的是感受到数学学科的本质魅力。因此，本文结合STEM教育，探究了初中数学课程的教学方式以及如何培养学生的学习能力。
关键词：初中数学；STEM教育；创新能力
一、STEM教育融入初中数学课堂中的意义
目前，我国初中数学教学模式过于单一，根据新课改要求提出，课程内容不但包含了数学的结合，更加注重的是数学结果的形成以及其中包含的数学解题方式，数学知识内容更加重视经验和过程。同时，初中教学的主要目标是实现课程的快速结合，利用STEM教育理念的综合教育方式，可以激发学生的数学学习兴趣，使得学生可以利用知识解决实际生活中遇到的问题。初中数学与小学数学相比，难度更大，导致学生觉得数学学起来很困难，而STEM教育理念可以引导学生领悟数字知识的本质，掌握良好的学习方式，从而让数学知识学起来更加的轻松简单。通过对知识的分析，学生可以提高解题能力，将复杂的问题变为简单，在转化思想过程中培养了自身的思维创新能力。
（二）科学与数学相结合，培养学生的求知精神
在数学教学过程中，教师需要引导学生通过严谨的科学精神，去探究数学问题，通过实验操作、图形变化、逻辑推理以及学生之间协作等各种方式来探究数学知识的概念。其次，教师可以设计一系列的数学问题，让学生带着数学问题去探究知识的奥秘，并且通过学生自主动手操作和讨论，获取知识的最后结论。在教师的引导下，学生会从科学的角度去分析数学难点，在对知识深入理解的同时，不断拓展自己的数学思维，并且在应用的过程中深入地理解数学知识内涵，进而拓宽知识面。由此以来，学生通过自主观察、实际操作、共同合作探究出知识的规律，然后再把操作和逻辑推理结合起来，让推理论证成为学生探究得出的结论，从而培养了自主求知的精神。
（三）技术与数学相结合，培养学生的信息素养
随着科学技术的不断发展与进步，可以看出科学和技术有着十分密切的联系，而数学与技术也存在着一定的联系。在初中数学课堂中，融入技术内容，从教学的实际出发去设计教学内容，可以有效培养学生的数学核心素养。在教学过程中，教师可以通过计算机技术让学生直观地看到函数图像的形成。在传统的数学课堂上，学生学会运用描点法得到函数图像以后，但是对于函数图像缺乏一个深入的了解和认知，而利用计算机技术将函数图像的动态生成过程通过数据处理软件，输入变量和函数的诸多数据，让学生了解到直角坐标上的点，借助计算机软件生成函数图像，这样学生就可以看到完整函数图像的形成过程，从而深化了学生对函数图像的理解和学习，也在技术与数学的融合下，培养了学生的信息素养。同时，教师也可以利用互联网平台布置作业和批改作业，这样不仅可以通过平台解决学生的知识难点问题，还可以减轻教师的教学负担，并且教师和家长可以利用网络平台的交流，及时了解学生在家或者在学校的真实情况，为随时“家访”提供了便利。在数学课堂中融入信息技术，让学生充分了解数学与技术之间的联系，利用互联网平台，有利于实现数学知识教学一体化。
（四）将数学课程和工程内容相结合，培养学生实际解决问题的能力
在初中数学教学课堂中，有效融入工程内容，利用数学知识去解决实际的工程问题。同时，将数学教学和工程内容相结合，真正地实现了理论和实践相结合。学生在教师的引导下，进行手工实践操作工程内容，再通过对实践操作进行自主思考数学知识，在数学课堂中应用工程内容，就是将理论知识扩展到实践当中。学生在自主操作的过程中，自主总结学习经验，并且和老师、同学共同讨论出解决问题的方式，从而探究知识的规律，找到学习的方法。最后，工程内容应用到课堂当中，最主要的目的就是以培养学生数学核心素养为基础，引导学生在现实生活中发现问题，建立数学思维能力，利用所学数学知识解决实际工程问题，从而培养学生解决实际问题的能力。
二、通过STEM教育理念融入数学课程的探究，提出有效建议
（一）根据教育指导方向对STEM教育进行总体设计
STEM教育是一种跨学科结合的新型教学理念。数学学科与技术、科学相结合，不仅可以有效促进学科走向综合化，还可以弥补我国教育的短板，发挥一定的优势，从而培养学生的学科综合素养。首先，教育部门应该重视STEM教育的发展，充分了解STEM教育在国际上的影响，应该利用STEM教育的优势，去发展数学教育，加强数学与科学、技术以及工程的结合，从而为我国培养出综合性人才奠定坚实的基础。其次，充分利用STEM教育的数学资源，有效结合科学、技术、以及工程课程，引导学生在数学实践中提升自己的数学核心素养。要想提升学生的综合素养，我们应该提升教育意识，可以利用博物馆或科技展览馆等，利用各种实践基地让学生深入了解STEM教育理念的重要性，同时也促进了STEM教育的实践发展。再次，教师可以引导学生在课下和同学共同探讨数学、科学方面的问题，共同参与体育锻炼，在体育锻炼中发现生活中的数学、科学知识问题，比如在篮球活动中发现圆的知识奥秘，集体的力量对STEM教育素养的培养起着关键性的作用。最后，可以利用教育部门、社会的力量大力宣传和推广STEM教育理念，从而为学生的综合能力培养奠定基础。STEM教育与传统教学方式存在着一定的差异。在数学教学课堂中，教师应该摒弃传统的教学模式，从科学、技术以及工程的角度展开教学活动，利用STEM教育理念将工程项目组建起来，然后指定项目方案，对数学进行系统的设计，最后根据教学需求调整教学方式，引导学生从多个角度去研究问题，结合实际情景，进而提高学生的知识理解能力。
（二）STEM教育理念重视培养学生的综合素养
在STEM教育中，教师和家长需要共同努力，去引导学生阅读与数学知识有关的书籍，比如科技读物、工程读物、信息技术读物等等，并且在节假日的时候可以带领学生去参观科技博览馆，让学生了解科技的发展以及先进的科学技术，让学生感受到来自数学知识带来的魅力，这样有利于挖掘学生的潜能，培养学生的创新思维能力。目前，我国正处于教育事业改革的重要阶段，从单一教学逐渐转化为综合教学以及跨学科教学。STEM教学模式不但可以培养学生的数学学习兴趣，还可以促进各学科知识的综合运用，提高学生的学习能力。同时，数学作为一门综合性较强的学科，应探究怎样与其他学科的结合，用以解决生活中的实际问题，从而培养学生的综合素养。
（三）STEM教育注重将数学知识和生活实际相结合
STEM教育相比传统教育而言，存在着一些差异，它不仅注重理论教学，更注重抽象的知识在实际生活中的体现，引导学生在做的过程中获取知识。因此，在数学教学过程中，教师应该善于挖掘生活中的资源，将数学知识通过多样化的方式展示出来，从而让学生了解到数学知识的规律和变化。比如，教师可以让学生试着画出教室所在的平面图位置，通过看图纸去学习直线和曲线的关系，以及图形的面积等等，然后教师再结合教材内容进行讲解，将理论知识和学校现有的教学资源相结合，从而呈现出数学教学的特色。另外，在数学教学课堂中进行特色化教学，合理利用现有的教学资源，培养学生的学习自主能力，并利用STEM教育理念提高学生的实际解决问题的能力。
（四）STEM教育注重培养教师的教育能力
在STEM教育中涉及很多学科的内容，因此教师可以将数学相关的学科融入数学课堂中。在实际数学教学中，根据相关政策展开教学活动，提前做好STEM教育的课前培训工作，让数学教师掌握正确的教育方式，摒弃传统教学观念，创新教学模式，将抽象的理论知识和实践相结合，直观形象地将数学知识呈现出来，端正学生对数学知识的学习态度，从实践中去探索数学知识的奥秘。其次，STEM教育更加注重培养教师的教学水平和能力，在STEM教育方针的指导下，需引导教师树立知识整合观念，提高教师的STEM教育能力，同时应该加强培养数学教师的计算机操作能力，让教师在数学教学中合理利用教学资源，提高数学教学质量，促进学生的全方面发展，达到教学目标。
三、结语
随着教育事业的不断发展与改革，目前我国的教育事业正处于改革创新的重要阶段。新课程改革中重点提出的就是如何将各学科有效整合，以数学学科为基础，去实现科学、工程以及技术课程的有效结合是教育工作者一直努力的最终目标。同时，STEM教育作为一种创新的教育理念，通过STEM教育理念的指导，来提升学生分析、实际解决问题的能力。其次，在初中数学课程中引入STEM教育理念，不仅可以培养学生的思维创新能力，还可以将科学、技术共同结合起来，让学生感受到数学的魅力，在发现问题以及思考数学知识的同时，懂得利用数学思维去解决生活中遇到的实际问题，这就是STEM教育理念的核心目标。
参考文献：
[1]曹俊玲.初中数学课程中的STEM教育初探[J].课程教育研究，2018（7）.
[2]张静文.概念转变视角下的STEM教学设计研究[J].中小学信息技术教育，2018（1）.
[3]孙海荣.“STEM”视角下的初中数学教学[J].数学教学通讯，2017（14）.
[4]李正艳.中小学STEM教育模式的构建与应用研究[D].广州大学，2017.
作者:于海军 单位:甘肃省兰州市第九十九中学
