STEAM教学视角下小学数学“综合与实践”的教学探究

“综合与实践”作为《义务教育数学课程标准（2022年版）》设定的重要领域之一，重视学科内知识和学科之间知识的融合，是发展学生数学核心素养的重要载体。STEAM教学关注科学、技术、工程、艺术和数学之间的学科融合，其教学理念与“综合与实践”领域课程内容的价值取向高度契合，教师可以从真实情境创设、提出关键问题、设计实施方案、成果交流等方面以STEAM教学助力实现“综合与实践”的课程价值。

一、创设真实情境，激发实践热情

STEAM教学特别强调让学生在真实的情境中开展探究活动，在教学中，教师要创设真实的生活情境，激发学生的实践热情。以教学人教版六上“确定起跑线”为例，教师组织一堂综合实践活动课，在教学前播放我国著名短跑运动员苏炳添在2021年东京奥运会100米半决赛中以9秒83刷新亚洲纪录，以及中国男子田径队获4×100米男子接力铜牌的比赛视频，利用激动人心的比赛情境激发学生爱国热情的同时，引导学生根据生活经验和数学眼光发现4×100米比赛项目每个赛道起跑线不在一条直线上。接着，组织学生对400米跑道进行观察、比较和分析：相邻两条跑道起跑线的距离就是两个弯道所组成两个圆的周长差，πD-πd=π（D-d），而D-d等于跑道宽度的2倍，即1.25米×2×π就是标准体育场中4×100 米比赛相邻赛道起跑线的距离。最后，再对学校操场的200米跑道进行实地测量，从而确定200米比赛各个赛道的起跑线，通过测量与计算，验证两条跑道的总长度，看看自己确定的起跑线是否准确。学生在综合实践活动中进一步体验到数学与生活的密切联系，有效地培养学生应用意识。在此综合实践的活动课中，让数学的学科知识与工程、体育等学科得到有机融合，通过真实情境的引入，激发了学生参与实践活动的激情，进而开拓了学生的思维。

二、提出关键问题，孕育高阶思维

学生在学习伊始发现问题并提出问题，或者通过教师提出的关键问题，引导学生借助自身的知识经验，通过团队合作、查找资料、教师或家长的帮助等外部支持，进行分析问题并解决问题。为此，关键问题的提出就显得尤为重要，它不但能提供问题化的活动方案架构，还能引发学生的高阶思维，促进学生深度学习。以人教版四下“营养午餐”的教学为例，在课前教师布置资料搜集作业：关于10岁左右儿童健康饮食的营养配比。在课程进行过程中，教师引导学生根据自身的生活经验及课前检索资料提出关键问题：10岁儿童需要哪些营养物质？各种食物所含营养物质的比例是多少？如何设计午餐食谱，以符合10岁儿童的身体需求？针对各种食物具有的营养成分及其搭配方案等内容都可以用数学图表的形式进行表达，将生命科学与数学知识相融合。“综合与实践”领域所涉及的问题大多是现实生活中的开放性问题，因此，在教学过程中，要引导学生把现实生活问题转化为数学问题，再综合应用各学科的知识和方法解决问题。

三、设计实施方案，实现跨界学习

在确定了学习内容与主题后，设计与实施学习方案（包括学习内容、学习目标、具体流程、时间安排、人员分工及开展该项目所需的课前准备等）是STEAM教学的核心环节。“综合”是学习方案设计与实施的重要方法，也是STEAM教学的核心理念。这里的“综合”包括数学内部各知识领域的综合、数学与其他学科之间的综合、课内与课外的综合、校内与校外的综合等。以人教版三下“年、月、日”为知识基础，设计综合实践活动课“年、月、日的秘密”：1.制订周末一天的时间规划。结合具体的生活情境，让学生理解24时计时法与12时计时法的联系与区别，指导学生用自己喜欢的方式制订周末一天的时间规划，并组织学生小组内交流、互评。2.日历中的发现。引导学生通过网络查询，翻看手机日历、挂历或台历等途径，结合生活经验认识年、月、日以及它们之间的关系。3.了解二十四节气。组织学生搜集与二十四节气相关的民间故事、传说等，通过举办班级“二十四节气故事会”或数学手抄报等形式，让学生充分了解古人依据太阳运动周期划分四季与二十四节气，并指导农业生产。4.感悟土圭之法。指导学生查找资料，了解中国古代如何运用土圭之法判别四季。师生也可以在校园内尝试“立杆测影”，观察记录一段时间内影子长度的变化，在增强文化自信的同时感受度量时间的意义。通过精心设计方案，实现STEAM教学的学科融合理念，把数学、自然科学、艺术等学科元素融合在学习方案的设计、实施和调整的全过程。STEAM活动是多学时的长程学习，在方案的设计与实践时，可以根据实际情况把探究活动从课内延伸到课外、从校内拓展到校外，打破学生学习时间和空间的限制，发挥学生学习的自主性，促进学生的全面发展。

四、交流展示成果，促成交互评价

STEAM教学强调解决真实世界中的开放性问题，其课堂教学也应围绕这些问题的解决而展开。在解决问题的过程中，最终形成一个物化成果，这个成果可以是一个可操作的方案，也可以是一个根据方案形成的作品，甚至是研究小论文或研究报告等。可针对STEAM的阶段性学习成果进行可行性测评，即通过成果的交流展示，组织学生对各自成果交互评价，促进 学生完善各自方案，促成学生对学习内容的深度理解和学习成果的灵活应用。如在六年级下册学完小学数学的所有课程内容后，让学生以学校操场改建为问题背景，组织项目式学习：在一个长80米、宽60米的长方形里完成操场的平面设计，要求不但要满足学校举办各种活动的功能需求，还要给同学们提供一个景色优美、愉悦舒适的学习生活环境。要完成这个项目式学习，学生必须掌握方向与位置、图形的测量与计算、比例尺等数学的知识与方法，还要求学生要具备一定的艺术素养和工程项目的管理协调能力。交流评价活动应当贯穿于项目式学习的全过程：方案设计完成后组织各小组交流论证，取长补短；项目实施过程中及时分享经验，完善提升；项目完成后交流展示，促进综合应用。这种交流展示活动是交互式的，可以在STEAM学习的各个阶段中进行。如在成果交流展示时，生1：“我的设计方案总感觉缺少点什么，请老师和同学们多提建议，帮我完善提升。”生2：“要是你能保证师生活动不受影响的情况下，在设计中再增加一些花坛或绿植，让校园更绿色环保。”在类似的自评、他评、互评中实现了师生和生生之间多向的交流互动，开拓和修正学生的探究思路，激发学生的探究热情，有效培养学生综合应用数学、艺术、工程等学科知识解决实际问题的能力，实现STEAM教学的评价功能。

（作者单位：福建省德化县实验小学）