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STEM理念下初中生数学问题解决能力的培养研究

中文摘要

《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称为《课标》）提出，为适应时

代发展对人才培养的需求，应聚焦学生的核心素养发展，学生会用数学的语言表达现实世

界。初中生在学习和生活中，综合应用所学知识去制定解决问题的方案并执行方案，解决

实际问题的能力。STEM理念强调在真实情境中，引导学生从多角度思考问题，为学生提

供多学科融合解决问题的途径和方式，培养学生的跨学科思维和提高学生的问题解决能

力，有利于学生核心素养的发展和课程目标的实现。

研究主要从以下三个方面开展工作：（1）基于“做中学”教育理论和多元智力理

论，梳理国内外与STEM教育理念和问题解决能力培养相关的理论研究与实践研究的文

献，对STEM理念的核心思想进行解读，总结STEM理念在数学问题解决能力培养中的指导

作用。（2）通过问卷和访谈对H市S中学学生数学问题解决能力发展现状进行调查分

析，为数学问题解决能力培养的教学活动流程设计提供现实依据；结合初中生数学问题解

决能力形成机制，以前期调研中发现的问题为导向，在分析教学活动要素的基础上，初步

设计了基于STEM理念的初中生数学问题解决能力培养的教学活动流程，经过三轮教学行

动实践研究，形成了能够较好培养学生数学问题解决能力的教学活动流程图。（3）通过

问卷调查等定量数据分析方法，访谈和观察等定性数据分析方法检验了教学活动流程的有

效性。

研究结果表明：（1）应用基于STEM理念的初中生数学问题解决能力培养的教学活动

流程，可有效地提升学生的学习效果，促进学生在行为态度和学习思维方面发生积极转

变；（2）基于STEM理念的教学活动流程可有效提升学生的数学问题解决能力，促进学生

在创新意识、创新思维与创新实践能力等方面的发展；（3）在STEM教育理念的引导下，

数学学科与现代教育技术专业领域深度融合，进行跨学科主题教育，是提升初中生数学问

题解决能力的一种有效途径。

I

关键词：初中数学，STEM教育理念，问题解决能力，培养

II

ResearchonthecultivationofJuniorhighschoolstudents

mathematicalproblemsolvingabilityundertheconceptofSTEM

ABSTRACT

TheCompulsoryEducationMathematicsCurriculumStandards(2022Edition)

(hereinafterreferredtoasCurriculumStandards)proposesthatinordertomeettheneedsof

thedevelopmentofthetimesfortalenttraining,weshouldfocusonthedevelopmentofstudents

coreliteracy,sothatstudentscanexpresstherealworldinthelanguageofmathematics.Cultivate

juniorhighschoolstudentsinlearningandlife,thecomprehensiveapplicationofknowledgeto

developsolutionstoproblemsandimplementtheprogram,theabilitytosolvepractical

problems.TheconceptofSTEMemphasizesguidingstudentstothinkaboutproblemsfrom

multipleperspectivesinrealsituations,providingstudentswithwaysandmeanstosolve

problemsthroughmultidiscipl