摘要：随着新一轮教学改革工作的持续推进，初中数学教学模式也在不断更新，使得初中数学课堂教学质量有了显著提升。STEM教育理念强调从培养学生综合素养的角度入手优化教学设计，在提升课堂教学质量的同时促进学生科学素养、实践能力及应用能力的全面发展。基于此，文章先概述了STEM教育理念的应用价值，然后讨论了基于STEM教育理念的初中数学教学策略，以期为教师优化数学课堂教学提供有益参考。

　　关键词：初中数学；STEM教育理念；教学策略

　　STEM教育理念强调科学（Science）、技术（Tech-nology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）等多学科有机融合，主张突破学科界限，以融合教学的方式丰富课堂教学内容，赋予数学课堂多样化的知识呈现方式，以调动学生参与课堂学习和互动探究的积极性，助力学生在实践与应用过程中实现综合素养的全面发展[1]。为此，教师应立足STEM教育理念的基本内涵与应用价值，积极推动数学课堂教学模式的创新，从而为学生学习质量与学习能力的同步提升赋能。

　　一、STEM教育理念的应用价值

　　（一）有助于推动教学改革

　　传统的数学教学以教师讲述为主，学生只是被动地接受教师讲解的知识和内容，学习主动性有待提升[2]。而在基于STEM教育理念的初中数学教学中，数学教学内容不仅可以进一步融入多元化的教学设计，还可以调动学生作为学习主体的主观能动性，从而在师生共同参与的双向互动中科学提升教学质量。在这一过程中，课堂教学模式可以得到进一步创新，数学教学改革工作也会在实践中得到有效落实。

　　（二）有助于激发学生的学习兴趣

　　对初中阶段的学生而言，浓厚的学习兴趣是主动参与课堂学习和问题探究的内生动力[3]。基于此，教师需要积极革新传统的教学模式，并借助多元化的教学活动激发学生主动参与学习的兴趣。在STEM教育理念的指导下，数学教学内容可以得到进一步丰富，而教师则可以通过融入科学、技术、工程、艺术等元素进一步创新数学课堂教学模式。如此一来，学生作为课堂学习主体的积极性和主动性也会得到激活。

　　（三）有助于培养学生的实践能力

　　在基于STEM教育理念的初中数学教学中，课堂教学活动不再局限于单一的数学领域，而是会系统整合科学、技术、工程、艺术领域的相关内容，并优化设计课堂教学互动。在此背景下，学生会在教师预设的多元化的教学实践中主动探究课堂所学知识，并将其应用于实际问题的解决与分析过程中。这种学习方式的转变有助于学生实践应用能力的提升与发展[4]。

　　二、基于STEM教育理念的初中数学教学策略

　　（一）融合科学知识，培养科学精神

　　从数学知识的呈现特点和应用特征不难发现，数学知识和科学应用与探究之间有着紧密的关系[5]。为此，在基于STEM教育理念的初中数学教学设计中，教师可立足数学知识与科学应用之间的关系预设多种形式的科学探究问题，帮助学生在科学探究及问题分析的过程中深化对数学知识应用价值的理解，为进一步提高学生的数学逻辑思维能力和数学学科核心素养搭建多元化的学习平台。

　　例如，在教授“有理数的乘方”这部分内容时，为使学生熟练掌握有理数乘方的运算技巧及其在实际中的应用方法，教师可以根据有理数乘法的特点创设多样化的科学探究情境，将抽象的数学知识与趣味性的科学探究问题巧妙融合，为进一步培养学生的数学应用能力奠定基础。基于对课堂教学内容以及学情的分析，教师可创设如下科学问题情境供学生探究和思考：“一种单细胞生物每半小时就可以分裂一次，由1只分裂成2只，请问在3小时后会分裂成为多少只？”这一科学问题情境能调动学生的科学探究兴趣。教师可再以科学视频、生物学实验等为辅助，引导学生自主列出算式并得出答案：2×2×2×2×2×2＝26。这样的教学设计不仅可以帮助学生更好地理解有理数乘方的数学运算逻辑，还能为学生探究科学知识以及应用数学知识解决科学问题提供助力。又如，在教授“一次函数”这部分内容时，教师可以在课堂教学的基础上进一步创设科学问题情境，助力学生巩固数学知识、强化科学应用能力，如“在弹簧弹性限度内，已知一个弹簧秤挂上一个50 g的砝码后会伸长2 cm，假设挂上3个50 g的砝码，弹簧对应的伸长量是多少？”。这一科学探究问题能使学生在应用数学知识解决实际问题的过程中自主验证胡克定律，进而深化对有理数在科学实验中的应用的理解。

　　（二）融合先进技术，推动高效教学

　　在现代化信息科技以及人工智能广泛应用的背景下，初中数学教学模式也在不断发生相应的改变。对此，教师应积极革新传统教学观念，借助现代化信息科技的应用优势进一步推动初中数学教学模式的更新。在教学实践中，教师可以借助Kahoot、Quizizz等在线学习工具呈现数学知识，为学生更好地理解抽象的数学知识和图形问题搭建信息化的学习平台。

　　例如，在教授“图形的初步认识”这部分内容时，教师可以借助交互式电子白板的教学辅助功能为学生呈现一幅房屋内部家具的图片，并据此向学生提问“同学们，你们能发现这些家具中包含哪些图形吗？”，从而在学生自主探究学习的过程中引入新课知识。接着，教师可以进一步利用电子白板的人机交互功能为学生直观展示正方体、长方体、圆柱体等生活中常见的几何图形，并将其一一拆解，帮助学生建立图形与具象认知之间的联系。与此同时，教师还可以利用GeoGebra制图软件制作正方体、三棱柱等立体图形的展开动画，先让学生猜测正方体沿各边展开后会生成怎样的图形，再播放动画验证学生的想法，助力学生直观地理解抽象的图形问题和知识。而后，教师可以为学生发放提前准备好的正方体、长方体、圆锥等立体图形模型，引导学生通过裁剪、折叠、平移等多种方式对它们进行加工，让立体图形以学生熟悉的平面图形的形式呈现，从而加深学生对立体图形与其平面展开图之间的关系的理解。此外，在融合先进技术的数学课堂上，教师可以借助VR技术让学生在虚拟空间中深化对图形问题的理解。

　　（三）融合工程知识，提高实践能力

　　工程知识看似与初中数学知识内容之间没有紧密关联，但是仔细分析后不难发现，工程设计与计算以及各类应用场景的实践分析都离不开数学知识的辅助。可以说，工程知识能够为数学知识的应用提供具体的场景，而数学知识可以为工程问题的解决提供多样化的思路。鉴于此，在基于STEM教育理念的初中数学教学中，教师可以从数学应用的角度入手，选择合适的工程应用场景作为教学媒介，引导学生利用课堂所学的数学知识、结合具体的应用场景进行综合分析，使他们在应用所学知识解决工程问题的实践体验中形成对数学理论和工程实践之间的关联的认识，进而激发其深入探究数学学习内容的兴趣，避免其数学学习只停留在浅层的理论层面，为其未来灵活应用数学知识解决各类实践问题提供助力。

　　例如，在教授“一元一次不等式”这部分内容时，教师就可以将具体的工程问题作为教学媒介，让学生基于教师的引导自主探究工程问题中隐藏的数量关系，并借助所学知识自主建立一元一次不等式模型来分析和解决实际问题，由此强化学生的数学模型观念，为学生进一步发展数学推理和逻辑思维能力奠定基础。在具体的教学实践中，教师可以预设如下工程问题供学生进行探究思考和实践分析：“某地区阶段性地铁施工项目计划在30天内完成所有挖掘工作，已知在前期准备阶段花费了5天时间，预计接下来按照每天100 m的施工进度进行挖掘。经现场技术人员勘测发现，本地区地质条件较为复杂，在实际施工过程中进度可能会有所减慢。假设施工开始后每天挖掘进度为x米，要想保证整个施工工程按照预期计划完成，x需要满足什么条件？”基于课堂所学理论知识以及教师的针对性引导，学生能自主从题干信息中提炼出“（30－5）x≥总长度”这一数量关系，并明确在进一步结合数学模型进行模拟分析和计算后可以得出所求内容。接着，教师可以引入一元一次不等式的基本概念及相关性质，让学生在解决与分析具体工程问题的过程中高效理解所学数学知识内容，由此深化学生对课内理论知识的理解。这种工程应用问题情境不仅可以帮助学生更好地理解数学理论知识与实践应用之间的关系，还能充分调动学生主动参与数学问题探究的兴趣，为进一步帮助学生应用数学知识解决工程问题奠定基础。

　　（四）融合艺术元素，渗透艺术情感

　　数学虽然是一门理科学科，但是在数学知识以及数学符号表示方面均蕴含艺术元素。仔细探究可以发现，无论是数学符号还是数学图形都蕴藏着一定的艺术美，数学中的图形对称性、比例结构等元素均在艺术领域有着广泛的应用。基于数学知识的这一显著特征，在基于STEM教育理念的初中数学教学实践中，教师可以巧妙地融入艺术元素，以课内数学知识为载体，循序渐进地推动课堂教学模式的改革，在提升学生课堂学习质量的同时进一步增强学生的艺术情感和学习体验，为学生发现数学美、感受数学美奠定基础，从而促进学生综合素养的进一步发展。

　　例如，在教授“轴对称”这部分内容时，教师可以从生活中的轴对称图形及其在各类艺术设计中的应用入手进行课堂教学活动设计，以进一步落实STEM教育理念的实践应用。具体来说，在课堂导学活动中，教师可以先利用信息技术展示与轴对称相关的艺术作品或者建筑设计，如中国传统非遗剪纸作品《蝴蝶》、对称的宫殿结构等，并引导学生观察图片中的线条、画面以及整体的结构特点，从学生熟悉的生活视角入手引入新课知识，让学生在这种生活化的实践与应用中初步感知轴对称的艺术之美和图形之美。接着，为进一步调动学生主动参与新课知识探究学习的积极性，教师可以为学生分发提前准备好的安全剪刀、彩纸等材料，引导学生根据剪纸教学视频的演示自主剪出一个轴对称图形。在这一过程中，教师可以巧妙地讲解轴对称图形的特征、性质等，让学生在动手实践的过程中潜移默化地加深对轴对称图形特征的认识，由此赋予课堂教学活动多样化的呈现方式。而后，教师可以鼓励学生利用自己裁剪的轴对称图案，通过粘贴、组合等方式自主设计并制作一幅剪纸作品，并将自己的制作成果与同学进行分享。在这种实践学习活动中，学生在动手设计及应用轴对称图形的过程中不仅可以高效理解轴对称图形的概念以及特点，还能在寓教于乐的艺术加工中直观地感受数学知识的艺术之美。如此，课堂教学质量和学生的数学学科核心素养都能在这样的创新性教学设计中得到有效提升。

　　三、结束语

　　综上，在基于STEM教育理念的初中数学教学设计中，教师一方面要系统梳理STEM教育理念的基本内涵及其应用价值，为创新课堂教学模式指明方向；另一方面要为学生搭建多元化的实践应用平台，在提升学生课堂学习质量的同时，为学生综合素养的全面发展赋能。

参考文献

　　[1]张柳.STEAM教育理念下的初中数学教学设计研究:以“统计与概率”为例[J].数学之友,2025(3):50-52.

　　[2]李美霞.基于STEAM教育理念的初中数学教学活动设计:以“勾股定理的应用”为例[J].数学教学通讯,2024(32):27-29.

　　[3]沈宝松.STEM教育理念下初中数学项目式学习的实践探索:以“纸张规格与√2”的教学为例[J].中学数学教学,2024(1):53-56.

　　[4]李漠恒.差异化教学,个性化发展:分层教育理念在初中数学教学中的渗透[J].家长,2023(23):29-32.

　　[5]向深晴.基于STEAM教育理念的初中数学应用题教学策略研究:以“勾股定理”的应用教学为例[J].数学教学通讯,2023(14):30-32.