STEM教育理念下的中職數(shù)學教學

中職教育是職業(yè)教育非常重要的組成部分。中職教育的目的是為一線生產服務培養(yǎng)高素質的勞動技能型人才，是我國科教興國戰(zhàn)略的重要內容。數(shù)學是當前信息化時代很多專業(yè)技能的基礎。然而，國內很多中職學校數(shù)學課堂教學重視數(shù)學知識的傳授，忽視數(shù)學知識在實踐中的運用。加上數(shù)學本身存在繁多的定理、公式，中職學生數(shù)學基礎薄弱等因素，使得中職數(shù)學課堂教學存在諸多問題。如何提高中職數(shù)學課堂的教學效果，讓學生掌握數(shù)學知識，養(yǎng)成數(shù)學思維，懂得學以致用是中職數(shù)學教師非常關注的問題。STEM是國外的職業(yè)教育理念，國外優(yōu)質的職業(yè)教育成果也充分證明了STEM教育理念在職業(yè)教育、培養(yǎng)高素質的勞動技能人才中具有諸多優(yōu)勢，值得我國中職教育工作者研究、學習和借鑒。一、STEM教育理念概述（一）概念STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學（Mathematics）四門學科的總和簡寫。STEM教育理念要求將這四門學科進行深入融合，打破傳統(tǒng)教育學科之間的壁壘，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力和實踐操作能力為教學目標，讓學生最終成為實用型的高素質技能型人才的教育觀念。STEM教育理念最初由美國在1986年提出，其在美國職業(yè)教育改革中起到了重要的作用，有效地提升了勞動者素質，增強國家競爭力。2008年后，STEM教育理念才引起世界各國的關注，很多國家借鑒STEM教育理念，希望對本國的職業(yè)教育進行改革。在我國，STEM教育理念作為一種教學策略，也引起了很多教育工作者的關注。STEM教育理念的內容涵蓋很廣，其貫穿教學實施的整個過程，從學科的發(fā)展，教學內容的設計，延伸到教學理念、教學方法、教學實踐、教學評價等多方面內容，其教學目標是在轉變學生學習態(tài)度、提高學生學習成績的基礎上，培養(yǎng)學生的學習習慣，學以致用，最終促成學生技術能力的整體提升。（二）優(yōu)勢與傳統(tǒng)的教學方式相比，將STEM教育理念貫徹到學科教育之中，可以為學生整合各個領域的知識，豐富學生的學習體驗，從而提升教學效果。其主要從五個方面起作用，一是能活躍課堂氛圍，變革教學模式，讓封閉的課堂走向了開放，增強了課堂教學的靈活性；二是注重知識的融合、整合，有力地提高了學生的知識遷移能力；三是改變了傳統(tǒng)的封閉式學習方式，讓學生走向了合作學習，提升了學生的團隊合作意識和課堂學習效率；四是TEM教育理念讓課堂教學更加具有趣味性，能激發(fā)學生的學習興趣，讓其從被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習，從而培養(yǎng)學生的思考能力、實踐能力，提高學生綜合學習能力；五是STEM教育理念將知識傳授深化到知識的實踐應用，更注重引導學生用所學知識解決問題，為學生的長遠發(fā)展打下基礎。二、STEM教育理念融入中職數(shù)學教學的意義（一）中職數(shù)學課堂教學現(xiàn)狀目前中職數(shù)學課堂教學存在的問題具有普遍性。一是學生學習效果差。由于普高的大量分流，中職學生的基礎比較薄弱，加之數(shù)學學習困難，學生的目標多為了一技之長，數(shù)學為基礎課，學生學習興趣低，使得中職數(shù)學課堂整體教學效果不高。二是中職數(shù)學課堂主流教學模式依然比較傳統(tǒng)，只注重知識的單向傳授，忽視學生的主體地位，學生學習的積極性很差。三是中職數(shù)學課堂教學內容設計更偏向理論，與學生的實際生活聯(lián)系較少，學生無法將所學的知識運用到實際生活之中，無法獲得學習的成就感，因此，越來越多的中職數(shù)學教師開始積極嘗試新的教學方法來豐富課堂教學，期望端正學生的數(shù)學學習態(tài)度，提高數(shù)學的學習效果。（二）STEM教育理念融入中職數(shù)學教學的意義1.增強學生學習的積極性相對其他文化課程，數(shù)學本身顯得枯燥，且理解困難。學生如果對數(shù)學學習缺乏積極性，則很難將注意力集中在數(shù)學學習之中。將STEM教育理念融入中職數(shù)學課堂教學，打破了學科之間的壁壘。教師為了讓學生開闊眼界，會設計豐富的緊密聯(lián)系生活實際的教學內容，讓學生除了學習數(shù)學知識以外，還可了解到與數(shù)學有關的其他知識和技能，讓學生覺得數(shù)學課堂豐富有趣。2.提升中職數(shù)學的教學質量將STEM教育理念貫徹到中職數(shù)學教學，需要從課前準備、課堂教學實施以及課后評價等所有環(huán)節(jié)入手，結合學生的基本情況進行科學化、專業(yè)化的設計。這使中職數(shù)學能圍繞數(shù)學的核心目標，通過創(chuàng)設與專業(yè)相關的情境來整合學科知識，使學生在數(shù)學與生活、專業(yè)相聯(lián)系的環(huán)境中建構認知結構，有助于他們在實踐中應用數(shù)學知識。這樣能極大地提高學生的數(shù)學成績，培養(yǎng)數(shù)學能力，實現(xiàn)中職數(shù)學教育的基本目標。3.培養(yǎng)學生的數(shù)學思維和能力學生具備數(shù)學思維和能力，才能將課堂的理論知識，運用于工作和生活的實踐。因此，STEM教育理念正好符合中職教育“學以致用，服務專業(yè)”的目標。我國中職數(shù)學課主要服務于專業(yè)課的學習，為學生就業(yè)打下基礎。STEM教育理念要求數(shù)學課堂除了要教會學生基本的數(shù)學知識外，還要確保學生具有運用數(shù)學的意識和能力。STEM教育理念下的數(shù)學課堂，注重實際問題的解決，以學生為中心發(fā)揮學生的主觀能動性，幫助學生養(yǎng)成用數(shù)學方法來解決實際問題的思維模式。三、STEM教育理念下中職數(shù)學教學實踐策略（一）充分進行教學準備1.深入了解學生的情況將STEM教育理念融入中職數(shù)學課堂教學，首先要對學生的基本情況有所了解。教師對學生的知識掌握情況和技能水平有清晰的了解，才能結合學生的實際，設計出符合學生興趣點和實際情況的教學內容，讓他們將已有的知識和經驗與目標知識聯(lián)系起來。當前，信息技術十分發(fā)展，尤其是智慧教育平臺的興起，教師可以充分利用平臺大數(shù)據(jù)分析功能，為數(shù)學教學內容的設計和安排提供更科學的依據(jù)。2.結合學生專業(yè)設計教學內容在了解了學生的基本情況之后，要根據(jù)學生的專業(yè)、層次，安排出符合學生專業(yè)要求、學習規(guī)律和興趣特點的教學內容。教學內容設計要遵循以下規(guī)則。一是跨學科。STEAM教育理念本身就是要打破學科之間的壁壘，對中職學生來說，數(shù)學學科中的很多知識都與自身的專業(yè)相關，可以將學生的專業(yè)進度與數(shù)字知識點結合。二是實踐性。要在教學凸顯STEAM教育理念的實踐性，以此提高學生的實踐能力，讓學生能運用數(shù)學知識解決專業(yè)問題。三是協(xié)作性。中職教育的目標之一是培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。因此，數(shù)學課堂要讓學生在學習中互相配合，在協(xié)作過程中養(yǎng)成團結協(xié)作的意識。（二）優(yōu)化數(shù)學課堂實踐1.開展小組合作，注重STEM理念的協(xié)作性在STEM教育理念下，中職數(shù)學教師需要讓學習變成合作性學習，促進學生團結協(xié)作，培養(yǎng)學生的團隊意識。數(shù)學教師在開展課堂教學時，可以根據(jù)數(shù)學本身的任務目標或者學生專業(yè)進度，將數(shù)學課堂設置成小組合作探索，促進學生通過共同配合，去解決問題。在這一過程中，學生不僅能掌握數(shù)學知識，還能在相互交流中鞏固知識。需要注意的是，分組學習需要準確掌握學生學情。只有準確了解了學生的學習情況，才能進行科學合理的分組，在保證各個小組之間學習水平整體平衡的基礎上，確保組內成員能取長補短，相互學習。以余弦定理應用為例，該定理在航海專業(yè)中經常會用到，教師就可以設置出不同的航海問題，讓學生分組測量自己的航線。學生通過合作解決問題，又能真正將所學的知識運用到具體實踐之中。2.積極創(chuàng)設生活情景，數(shù)學教學生活化數(shù)學是很多學科的基礎，其知識與生活的聯(lián)系密切。教師要結合STEM教育理念，積極創(chuàng)設生活情景，將中職數(shù)學教學融入生活化的內容或因素，讓學生理論聯(lián)系實際，從而培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力。例如，在學習統(tǒng)計相關知識時，教師可以借助當前生活中的熱點問題，以小組為單位向學生發(fā)布數(shù)學統(tǒng)計任務。讓學生從自身就十分關注的熱點中，利用數(shù)學知識去了解熱點問題的關鍵，最終將統(tǒng)計結果繪制成圖。從統(tǒng)計結果中找到問題的根源所在，甚至解決問題，不僅能讓學生在實踐中發(fā)現(xiàn)數(shù)學課程的樂趣，還能敦促學生互相幫助，培養(yǎng)合作精神。3.與專業(yè)相結合，體現(xiàn)STEM理念的協(xié)作性STEM教育理念最為突出的優(yōu)勢是跨學科學習，教師借助科學、工程和技術等學科之間的關聯(lián)，實現(xiàn)跨學科數(shù)學教學。在STEM教育理念的干預下，中職數(shù)學教學要注意引導學生將所學知識應用到專業(yè)領域。教師可以借助技術手段，在數(shù)學課堂中增添專業(yè)元素。例如，在學習直角三角形的應用這部分內容時，教師可以在教學前了解學生的專業(yè)學習進度，然后結合專業(yè)中需要用到這個知識點的內容，有針對性地安排教學內容。通過對三角形相關知識內容的講解，讓學生切實感受到數(shù)學知識與自身專業(yè)之間的緊密聯(lián)系，幫助學生學會用三角形知識解決專業(yè)中的問題。4.積極利用技術手段，豐富數(shù)學課堂教學模式當前信息技術手段能從知識的各個角度、層面分解、細化數(shù)學知識，從而讓學生了解數(shù)學知識從何而來，又如何真正將所學的知識運用到具體實踐之中。此外，技術手段還能激發(fā)學生的學習熱情和探究欲望，從而讓學生理解數(shù)學的本質，形成數(shù)學的思維。將這些手段運用到中職數(shù)學教學中，能將數(shù)學內容化抽象為具體，化復雜為簡單，幫助學生深入地理解知識的本質，從而達到深度學習的目的。例如，通過視頻模擬幾何、函數(shù)在專業(yè)應用中的變化過程，讓數(shù)學知識與專業(yè)理論知識相結合，使得教師的講解更加細致深入直觀；或者借助當前的智慧教育平臺，創(chuàng)設情境，開發(fā)專業(yè)互動數(shù)學教學，讓學生通過參與搶答、競賽等模式，解決專業(yè)知識，鞏固數(shù)學知識；或者利用大數(shù)據(jù)分析技術，針對性地對學生某個與數(shù)學相關的專業(yè)問題進行精準化、分層式輔導?？偠灾?，中職數(shù)學教師要積極嘗試多種教學模式和方法，促進數(shù)學課堂教學朝著多元化、豐富化發(fā)展，將學生熟悉的專業(yè)作為學習背景，調動學生對數(shù)學知識的內在需求，提高學生對數(shù)學學習的主動性。（三）科學進行數(shù)學教學評價教學評價是檢驗數(shù)學課堂非常重要的內容。中職教育的目標是培養(yǎng)技能型人才，所以教師不能將學習完成情況作為評價學生的唯一標準。而在STEM教育理念下的數(shù)學課堂，更加注重學生的學以致用，因此其數(shù)學課堂評價模式應該更加多元化、多角度化和全面化。要深入反思，數(shù)學課堂是否激發(fā)了學生學習的主動性，是否促進了學生學習模式的改變，是否鍛煉了學生的實踐能力，是否培養(yǎng)了學生的團隊意識，是否在培養(yǎng)學生的數(shù)學思維等，只有這些方面達到了，才能真正稱為符合S