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[摘 要] 随着时代的不断发展，社会对技术型人才的需求也在逐年增多，中职学校作为技术型人才的主要培养阵地，其在教育中的地位得到了有效提高。STEM理念在中职数学教学中的应用，打破了学科之间的独立性，将日常教学与学生的专业有机结合起来，促进了技术型人才的培养。立足于STEM理念，结合中职数学教学案例，简要分析了建筑类专业数学课程内容的重构策略，以供大家参考。
[关 键 词] STEM理念;中职数学;建筑
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）25-0132-02
一、关于STEM教育理念
与传统的教学方式相比，STEM教育理念在学科教学中的应用打破了学科之间的壁垒，将各个领域的知识进行了综合整理，为学生提供了更加丰富的学习体验，也在一定程度上推动了教学改革的步伐，主要体现在以下几个方面：（1）课堂学习氛围、教学模式等，都由封闭走向了开放，学生掌握知识的灵活性有了明显提高。（2）由单独的一门学科走向了融会贯通，有力地提高了学生的知识迁移能力。（3）由单打独斗走向了合作学习。在STEM教育理念下，学生的合作意识、团队意识有了显著提升，学生的课堂学习效率也有了质的飞跃。（4）由被动学习走向了主动学习。在该教育理念的影响下，教师所营造的课堂氛围更具趣味与活力，学生会主动去探究、思考问题，有效地促进了学生综合学习能力的提高。（5）由重知识讲解走向了重问题解决。在以往的教学模式中，学生大多存在“高分低能”的学习状况，而STEM教育理念更侧重于培养学生的知识应用能力，为学生的长远发展打下坚实的基础。由此可以看出，STEM教育理念在中职数学教学中的应用，不仅能够提高学生的学习能力，还能够提高学生的综合素养。
二、STEM理念下中职建筑类专业数学课程内容重构的策略
（一）借助多媒体技术，发挥STEM理念在数学教学中的设计性
多媒体技术与教学的融合应用，似乎已成为教师在教学中常用的方式之一。而这种教学模式在STEM教育理念的干预下，增添了更多富有设计性的元素，对促进学生知识迁移能力的提升有极大的帮助[1]。对于中职建筑专业的学生来说，数学学科中的很多知识都与自身的专业相关，在解决建筑专业的相关问题时，会运用到很多所学的数学知识。
例如，在学习直角三角形的应用一部分内容时，教师可以在教学前，对建筑专业学生的学习进度做一些小调查，结合学生的专业学习情况，有针对性地设计数学教学内容。根据了解，数学教师能够发现，学生已经学习了建筑力学的基础内容。本节三角形相关知识内容的讲解，实则是在帮助学生巩固已学三角形知识的同时，颠覆学生认为“数学无用”的观点，使学生切实感受到数学知识与建筑专业之间的紧密联系。在上课之初，教师可以借助多媒体将楼梯的图片呈现给学生，并向学生明确本节内容的学习任务：利用相似三角形计算楼梯楼板各条支座负筋的长度。紧接着，教师可以借助多媒体的动画效果，将该楼梯的剖面简要图展示出来，鼓励学生计算底筋斜长的长度。通过对图片的观察，学生能够发现：楼梯剖面图是直角三角形，结合已知的数据，并运用勾股定理，就能够计算出底筋斜长的数据。教师借助多媒体技术，构建具有设计性的数学课堂，帮助学生解决了建筑课上的问题，有效地提高了学生的课堂学习质量。
（二）基于小组合作，发挥STEM理念在数学教学中的协作性
中职数学教师在实际的教学活动中，若是想充分发挥STEM教育理念的价值，就需要强调群体协同中相互帮助、相互启发的作用，鼓励学生进行合作学习，培养学生的团队意识与合作能力[2]。也就是说，数学教师在开展课堂教学时，应设计一些與建筑专业相关的实际问题，鼓励学生通过共同配合、探讨去解决这些问题。在这一过程中，学生不仅能够掌握数学学习内容，还能够对建筑专业知识有更为全面的了解。在具体的教学安排中，中职教师需要先对学生的学习情况进行了解，再按照一定的原则对学生进行分组，保证各个小组之间的整体学习水平是相同的，且组内的各个成员能够取长补短，达到提升学生数学学习水平的效果。
例如，在学习余弦定理的应用一部分内容时，中职教师既要考虑到数学课程其本质的特点，又要考虑到其与建筑专业知识间的联系。据调查数据显示，在部分数学教材中，并未将“余弦定理”作为单独的教学部分，但在建筑测量中却用到了余弦定理。针对这种情况，数学教师应重视余弦定理教学的重要价值，鼓励学生通过小组合作来学习这部分内容。在讲述完理论部分的内容后，教师可以向学生提出实际问题，要求学生通过合作互助来解决以下问题。
某建筑企业承包了高铁建设项目，在进行高铁路线的规划工作时遇到了问题。铁路会经过一座小山丘，如图1，这就需要挖隧洞。但是施工队伍无法直接测量两山脚之间的距离，如果要知道山脚B、C之间的距离，需要通过什么样的办法来解决？
在学生针对问题开始讨论时，教师可以为学生提供一些提示：此问题可以转化为知道三角形的两边与夹角，借助余弦定理求第三边的问题。通过教师的指导、学生之间的合作探讨，小组能够得出计算方式：工作人员可以在平地上任意选出一点A，绘制出一个三角形ABC，借助工具分别测量出AB、AC的长度，并量出两条边的夹角度数，最后结合余弦定理计算出BC的长度。在课前对学生的学习能力进行调查了解，在课上教学时结合建筑专业知识，为学生布置合作学习的任务，引导、鼓励学生运用余弦定理解决问题。在这一过程中，学生能够真正学会借助数学知识解决问题，使学生体会到学好数学对学好专业课的重要作用，让他们重新认识到数学知识的价值。 （三）生活化教学，发挥STEM理念在数学教学中的情景性
数学知识与建筑知识与生活之间的联系都是极为密切的，教师可以发揮STEM教育理念的情景性价值，在中职数学教学中融入生活化因素，帮助学生解决在专业学习中遇到的问题，以提升学生的发散思维能力[3]。值得注意的是，教师在开展教学活动时，切忌只是片面、孤立地教授教材中的数学知识，而是应该引导学生懂得如何将所学知识应用到专业领域。所以说，数学教师应为学生创设真实有趣、有挑战性的生活情境，帮助学生辨别不同情境的知识表现，真正获得知识、能力上的成长。
例如，在学习任意角三角函数这部分内容时，教师可以借助PPT向学生展示实际的生活问题，引导学生对出示的内容进行思考，教师在教室内巡视、指导学生。这样的教学设计能够帮助学生复习已学过的知识，并为本节课的教学做好铺垫。在具体的教学活动中，教师应先向学生展示锐角三角形三角函数的推导过程，进而引出任意三角函数的探究过程。随后，教师应引导学生思考任意角三角函数的定义，如图2。
学生通过讨论学习能够得出正弦、余弦、正切的函数表示方式。此时，教师就应结合力学上的相关内容，引导学生利用三角函数求各力在横轴、竖轴上的投影。这样的问题较为简单，学生能够很快进入学习角色。而后，教师需要提出有些难度的生活问题，如平面汇交力系合力的方向、大小等，由易到难的教学方式，利于学生循序渐进的驾驭数学学习内容。中职教师将学生熟悉的建筑专业作为学习背景，能够调动学生对数学知识的内在需求，提高学生对数学学习的主动性。
（四）教学多元化，发挥STEM理念在数学教学中的跨学科性
STEM教育理念最为突出的优势是跨学科学习，在这一理念的作用下，学生在学习中职数学内容时，不再局限于数学这门课程。教师借助科学、工程和技术等学科之间的关联，实现了跨学科界限教学[4]。所以，数学教师可以借助多元化的教学手段，将该理念的价值充分发挥出来，提升学生课堂及教学的有效性。
例如，在学习立体几何一部分内容时，教师可以将所授内容同建筑知识联系起来，通过讲解建筑专业的技巧，来引导学生开展本节内容的学习。在讲到公理“不在同一直线上的三点确定一个平面”时，教师可以通过建筑测量中三脚架的稳定性解释这一公理的含义。固定一扇门需要一个插销和两个合页也能够说明这一问题。在学习原理“两相交直线确定一个平面”时，可以向学生讲述人们确定椅子是否平稳的小技巧：若两根对角线能够相交就说明这个四脚的椅子是平稳的;在学习平面垂直的原理时，教师可以为学生播放工人砌墙的工作视频，学生会发现工人是通过系有铅锤的线，来确定墙面与地面是否垂直的。数学知识与建筑专业内容的结合，有效地促进了学生对数学基础知识的掌握。
总而言之，STEM教育理念下的中职数学课堂为数学与建筑专业之间的联系提供了多种表现方式，学生课堂学习的积极性有了显著提升，其对数学知识的掌握也会更为牢固。同时，在这一教学理念的介入下，中职数学对学生专业能力的影响愈发凸显，有效地提高了学生的实际操作能力。
参考文献：
[1]陈宏.STEM理念下的数学学科教学分析[J].数学学习与研究（教研版），2020（4）：102.
[2]杨晶，吴建国，田雨.从STEM教育视角谈我国中等职业教育发展新方向[J].科技风，2020，440（36）：72-73.
[3]段红梅，齐伟华.中职数学教学与建筑专业课教学关系的调查与分析[J].建筑工程技术与设计，2018（7）：3836.
[4]杨桂秀.基于STEM教育理论下中职数学教学研究[J].新一代（理论版），2018（21）：41.
编辑 薛直艳
[关 键 词] STEM理念;中职数学;建筑
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）25-0132-02
一、关于STEM教育理念
与传统的教学方式相比，STEM教育理念在学科教学中的应用打破了学科之间的壁垒，将各个领域的知识进行了综合整理，为学生提供了更加丰富的学习体验，也在一定程度上推动了教学改革的步伐，主要体现在以下几个方面：（1）课堂学习氛围、教学模式等，都由封闭走向了开放，学生掌握知识的灵活性有了明显提高。（2）由单独的一门学科走向了融会贯通，有力地提高了学生的知识迁移能力。（3）由单打独斗走向了合作学习。在STEM教育理念下，学生的合作意识、团队意识有了显著提升，学生的课堂学习效率也有了质的飞跃。（4）由被动学习走向了主动学习。在该教育理念的影响下，教师所营造的课堂氛围更具趣味与活力，学生会主动去探究、思考问题，有效地促进了学生综合学习能力的提高。（5）由重知识讲解走向了重问题解决。在以往的教学模式中，学生大多存在“高分低能”的学习状况，而STEM教育理念更侧重于培养学生的知识应用能力，为学生的长远发展打下坚实的基础。由此可以看出，STEM教育理念在中职数学教学中的应用，不仅能够提高学生的学习能力，还能够提高学生的综合素养。
二、STEM理念下中职建筑类专业数学课程内容重构的策略
（一）借助多媒体技术，发挥STEM理念在数学教学中的设计性
多媒体技术与教学的融合应用，似乎已成为教师在教学中常用的方式之一。而这种教学模式在STEM教育理念的干预下，增添了更多富有设计性的元素，对促进学生知识迁移能力的提升有极大的帮助[1]。对于中职建筑专业的学生来说，数学学科中的很多知识都与自身的专业相关，在解决建筑专业的相关问题时，会运用到很多所学的数学知识。
例如，在学习直角三角形的应用一部分内容时，教师可以在教学前，对建筑专业学生的学习进度做一些小调查，结合学生的专业学习情况，有针对性地设计数学教学内容。根据了解，数学教师能够发现，学生已经学习了建筑力学的基础内容。本节三角形相关知识内容的讲解，实则是在帮助学生巩固已学三角形知识的同时，颠覆学生认为“数学无用”的观点，使学生切实感受到数学知识与建筑专业之间的紧密联系。在上课之初，教师可以借助多媒体将楼梯的图片呈现给学生，并向学生明确本节内容的学习任务：利用相似三角形计算楼梯楼板各条支座负筋的长度。紧接着，教师可以借助多媒体的动画效果，将该楼梯的剖面简要图展示出来，鼓励学生计算底筋斜长的长度。通过对图片的观察，学生能够发现：楼梯剖面图是直角三角形，结合已知的数据，并运用勾股定理，就能够计算出底筋斜长的数据。教师借助多媒体技术，构建具有设计性的数学课堂，帮助学生解决了建筑课上的问题，有效地提高了学生的课堂学习质量。
（二）基于小组合作，发挥STEM理念在数学教学中的协作性
中职数学教师在实际的教学活动中，若是想充分发挥STEM教育理念的价值，就需要强调群体协同中相互帮助、相互启发的作用，鼓励学生进行合作学习，培养学生的团队意识与合作能力[2]。也就是说，数学教师在开展课堂教学时，应设计一些與建筑专业相关的实际问题，鼓励学生通过共同配合、探讨去解决这些问题。在这一过程中，学生不仅能够掌握数学学习内容，还能够对建筑专业知识有更为全面的了解。在具体的教学安排中，中职教师需要先对学生的学习情况进行了解，再按照一定的原则对学生进行分组，保证各个小组之间的整体学习水平是相同的，且组内的各个成员能够取长补短，达到提升学生数学学习水平的效果。
例如，在学习余弦定理的应用一部分内容时，中职教师既要考虑到数学课程其本质的特点，又要考虑到其与建筑专业知识间的联系。据调查数据显示，在部分数学教材中，并未将“余弦定理”作为单独的教学部分，但在建筑测量中却用到了余弦定理。针对这种情况，数学教师应重视余弦定理教学的重要价值，鼓励学生通过小组合作来学习这部分内容。在讲述完理论部分的内容后，教师可以向学生提出实际问题，要求学生通过合作互助来解决以下问题。
某建筑企业承包了高铁建设项目，在进行高铁路线的规划工作时遇到了问题。铁路会经过一座小山丘，如图1，这就需要挖隧洞。但是施工队伍无法直接测量两山脚之间的距离，如果要知道山脚B、C之间的距离，需要通过什么样的办法来解决？
在学生针对问题开始讨论时，教师可以为学生提供一些提示：此问题可以转化为知道三角形的两边与夹角，借助余弦定理求第三边的问题。通过教师的指导、学生之间的合作探讨，小组能够得出计算方式：工作人员可以在平地上任意选出一点A，绘制出一个三角形ABC，借助工具分别测量出AB、AC的长度，并量出两条边的夹角度数，最后结合余弦定理计算出BC的长度。在课前对学生的学习能力进行调查了解，在课上教学时结合建筑专业知识，为学生布置合作学习的任务，引导、鼓励学生运用余弦定理解决问题。在这一过程中，学生能够真正学会借助数学知识解决问题，使学生体会到学好数学对学好专业课的重要作用，让他们重新认识到数学知识的价值。 （三）生活化教学，发挥STEM理念在数学教学中的情景性
数学知识与建筑知识与生活之间的联系都是极为密切的，教师可以发揮STEM教育理念的情景性价值，在中职数学教学中融入生活化因素，帮助学生解决在专业学习中遇到的问题，以提升学生的发散思维能力[3]。值得注意的是，教师在开展教学活动时，切忌只是片面、孤立地教授教材中的数学知识，而是应该引导学生懂得如何将所学知识应用到专业领域。所以说，数学教师应为学生创设真实有趣、有挑战性的生活情境，帮助学生辨别不同情境的知识表现，真正获得知识、能力上的成长。
例如，在学习任意角三角函数这部分内容时，教师可以借助PPT向学生展示实际的生活问题，引导学生对出示的内容进行思考，教师在教室内巡视、指导学生。这样的教学设计能够帮助学生复习已学过的知识，并为本节课的教学做好铺垫。在具体的教学活动中，教师应先向学生展示锐角三角形三角函数的推导过程，进而引出任意三角函数的探究过程。随后，教师应引导学生思考任意角三角函数的定义，如图2。
学生通过讨论学习能够得出正弦、余弦、正切的函数表示方式。此时，教师就应结合力学上的相关内容，引导学生利用三角函数求各力在横轴、竖轴上的投影。这样的问题较为简单，学生能够很快进入学习角色。而后，教师需要提出有些难度的生活问题，如平面汇交力系合力的方向、大小等，由易到难的教学方式，利于学生循序渐进的驾驭数学学习内容。中职教师将学生熟悉的建筑专业作为学习背景，能够调动学生对数学知识的内在需求，提高学生对数学学习的主动性。
（四）教学多元化，发挥STEM理念在数学教学中的跨学科性
STEM教育理念最为突出的优势是跨学科学习，在这一理念的作用下，学生在学习中职数学内容时，不再局限于数学这门课程。教师借助科学、工程和技术等学科之间的关联，实现了跨学科界限教学[4]。所以，数学教师可以借助多元化的教学手段，将该理念的价值充分发挥出来，提升学生课堂及教学的有效性。
例如，在学习立体几何一部分内容时，教师可以将所授内容同建筑知识联系起来，通过讲解建筑专业的技巧，来引导学生开展本节内容的学习。在讲到公理“不在同一直线上的三点确定一个平面”时，教师可以通过建筑测量中三脚架的稳定性解释这一公理的含义。固定一扇门需要一个插销和两个合页也能够说明这一问题。在学习原理“两相交直线确定一个平面”时，可以向学生讲述人们确定椅子是否平稳的小技巧：若两根对角线能够相交就说明这个四脚的椅子是平稳的;在学习平面垂直的原理时，教师可以为学生播放工人砌墙的工作视频，学生会发现工人是通过系有铅锤的线，来确定墙面与地面是否垂直的。数学知识与建筑专业内容的结合，有效地促进了学生对数学基础知识的掌握。
总而言之，STEM教育理念下的中职数学课堂为数学与建筑专业之间的联系提供了多种表现方式，学生课堂学习的积极性有了显著提升，其对数学知识的掌握也会更为牢固。同时，在这一教学理念的介入下，中职数学对学生专业能力的影响愈发凸显，有效地提高了学生的实际操作能力。
参考文献：
[1]陈宏.STEM理念下的数学学科教学分析[J].数学学习与研究（教研版），2020（4）：102.
[2]杨晶，吴建国，田雨.从STEM教育视角谈我国中等职业教育发展新方向[J].科技风，2020，440（36）：72-73.
[3]段红梅，齐伟华.中职数学教学与建筑专业课教学关系的调查与分析[J].建筑工程技术与设计，2018（7）：3836.
[4]杨桂秀.基于STEM教育理论下中职数学教学研究[J].新一代（理论版），2018（21）：41.
编辑 薛直艳