基于STEM理念的数学探究式教学模式的实践研究.pdf

摘 要 STEM 是科学 （Science ）、技术 （Technology ）、工程 （Engineering ）和 Mathematics STEM 数学 （ ）四门学科的缩写。 教育相比于传统教育，更多地强调 的是将这四类领域进行跨学科地有机结合，以培养出复合型的STEM 创新人才。 将STEM 理念应用于中学数学教学中，设计出以培养学生跨学科、重应用的、 新型的思维能力、和动手能力为目标的中学数学教学模式框架，有利于为一线教 育者了解、学习、掌握STEM 教育模式提供机会，为教育者转变传统的教学模 式提供理论支持。本研究旨在通过分析国内外有关探究式教学和STEM 教育的 研究现状，了解已有的研究和研究的不足，明确STEM 理念下探究式教学的概 念和理论基础，提取适合我国中学数学教学实践的精髓，设计出以开发理工科思 维为导向的中学数学探究式教学模式，并进行实践研究。 本文共分为六部分： 第一部分为绪论，结合选题背景，提出了研究的问题，阐述了研究意义和 研究方法，并说明了研究的创新之处，为本研究的开展奠定了基础。 第二部分介绍了STEM 教育和探究式教学的相关理论及综述，包括对该理 念下5E 探究式教学模式的介绍，以及对发现式探究、推理式探究和实验式探究 STEM 5E 三种探究式教学策略的理解，为面向 教育的 探究式教学模式的构建埋 下伏笔。 第三部分通过研读 《普通高中数学课程标准 （2017年版）》确立了数学探 究式教学融入STEM 元素的可行性，并介绍了基于STEM 理念的数学探究式教 STEM 5E 学的理论基础。接着，以 教育为背景，结合 探究式教学模式，将三种 探究式教学策略融入该流程，构建了面向STEM 教育的5E 探究式教学模式。 STEM 5E STEM 第四部分，根据面向 教育的 探究式教学模式设计了基于 理念的教学案例。并在第五部分中对基于STEM 理念的教学设计进行实践研究， 提出研究目的，选择研究对象，确定研究工具，说明实施过程，将STEM 理念 下数学探究式教学案例进行教学实践，通过问卷调查和访谈等方式，收集实验数 据。对数据整理并分析，得出STEM 教育理念下的数学探究式教学具有可行性 和有效性，同时发现学生的学习兴趣、创新意识、创新思维和创新能力在教学实 践后均得到了提升。 第六部分分析了本研究的不足之处，并对研究提出了相关展望。 关键词：STEM 教育；探究式教学；教学模式；实践研究 I Abstract STEM is the abbreviation of science, technology, engineering and mathematics. Compared with traditional education, STEM education emphasizes more on the organic integration of these four fields, so as to cultivate compound STEM innovative talents. Applying STEM concept to middle school mathematics teaching, we design a framework of middle school mathematics teaching mode aiming at cultivating students’ interdisciplinary, application-oriented, new-type thinking ability and pract