创客教育在小学数学教学中的应用探析

【摘 要】在创客教育理念引导下，小学数学教师可利用情境教学法引导学生手脑并用解决问题，带领学生在观察、模仿、探索与创造中发展数学核心素养。教师要明确创客教育在小学数学教学中的应用意义并积极探索应用方法，重视培养学生的创新意识、创造能力、数学核心素养等，提升小学数学教学的效果。

【关键词】创客教育;小学数学;创新意识;应用策略

【中图分类号】G623.5  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2022）06-0210-03

创客教育的核心目标是培育创客精神，在STEAM理念引领下，结合现代信息技术工具，运用多学科知识设计、实施创客项目，能够培养学生的思维力、想象力、创造力、解决问题能力。创客教育具有独特的价值，能够充分体现开放、自由、创意的精神，激发学生的创造潜能，培育学生认真观察、独立思考、积极发现问题、自主解决问题的能力。

1   创客教育在小学数学教学中的应用意义

首先，创客教育符合新课程理念的要求，是推进新时期教育改革与落实素质教育要求的有效手段。新课改提出，教师应引导学生在积极活跃的、生动有趣的环境中学习，突出学生的学习主体地位，引导学生主动学习，积极参与自主探究、动手实践、合作交流等。在创客活动中，教师需要给予学生足够的时间与空间，引导学生经历观察、思考、猜测、验证、计算推导与证明等过程，从而获得数学知识，形成解决问题能力。对于创客教育，其要义是激发学生创新意识，调动学生的创造性，培养学生的创新意识与创造能力。创客教育与数学教学相融合，能提高数学教学的有效性[1]。

其次，创客教育以实践操作为主要形式，有利于增强学生的动手能力。在设计创客教育活动时，教师需要遵循“在创造中学习”的教育理念，根据数学课程与小学生的学习基础，借助实验器材与技术手段，指导学生应用实验器材进行动手操作，运用数学知识解决问题。这种教学模式有别于传统的知识性教学，不仅能让学生积累学科知识，更能在亲自动手操作的过程中体会学习的乐趣，获得真实的操作经验。此外，教师在指导学生观察、猜想、思考、操作、分析与推导的过程中，可以让学生经历再发现与再创造数学知识的全过程，更好地理解与掌握数学知识。

最后，创客教育融合了多个学科的知识内容，能够辅助学生发展综合思维，使学生养成举一反三的思考习惯。通过教学与创客教育的融合，小学数学教师可以统筹课内外资源，将多学科知识与技能相融合，调动学生的积极性与创造性，指导学生运用数学知识与多学科知识，从不同方面、不同角度、不同层次解决问题，提高创新能力。在不断对比与整合各学科知识的过程中，学生能够打破学科间的界限，发散思维，为后续难度更高的学习打好基础。

2   创客教育在小学数学教学中的应用策略

2.1  引入数学实验，启发创新意识

杜威提出的“在学中做”和“从做中学”教育思想与新课改教育理念相适应，二者均指出，教师不能单纯地讲授课程理论知识，而要将知识融入到具体情境中，以真实的情境吸引学生注意力，调动学生学习积极性，引导学生积极思考、自主学习与合作探究，最终使学生经历知识形成的全过程，更好地理解与获得相关知识与技能[2]。创客教育与新时期的教育理念高度契合，并进一步拓展了新课改的要求，数学教师在创客教育中需要创设更为有趣、更加新奇、更富挑战性的任务，引导学生积极思考与主动探究，从过去的被动学习转变为主动学习，树立学习自信心。

教师要结合学生的年龄特点与数学能力水平设计教学内容，组织开展不同难度、不同类型的数学实验，以此启发学生的创新意识。在低年级的数学教学中，根据小学生知识基础薄弱、思维能力较差的特点，教师要组织开展一些简单的数学实验，运用情境教学法，引导学生在具体问题情境中解决问题。面对低年级学生，创客教育活动应以观察与探索为主，让学生在手脑并用的过程中熟悉数学的基本概念，从而实现数学思维的萌芽。

如在一、二年级的“米和厘米”“分米和毫米”的教学中，数学教师为让学生直观认识毫米、厘米、分米与米等长度计量单位的具体含义，可以引导学生对实物進行观察，并通过触摸与对比的方式形成大概认识。首先，数学教师可以拿出数学教学中常用的长度测量工具“直尺”，让学生观察直尺上1 cm的长度，并用手指作为参照物，记忆1 cm的大概长度。然后，教师再让学生观察1 cm范围内毫米刻度，让学生通过观察发现“1 cm由10个小格子组成”，组成1 cm的“小格子”长度是1 mm。如此一来，学生通过观察直观认识了厘米与毫米单位。接着，教师可以组织学生使用刚刚学习到的长度计量单位对生活中常见的物品进行测量，将知识应用于具体的数学实验中，为此，教师可以拿出提前准备好的厚度为1 mm左右的卡片，让学生将卡片叠放在一起，用直尺测量出厚度为1 cm的卡片，并清点这部分卡片的数量。最后，教师可提出问题引发学生思考：“一张卡片有多厚呢？”通过这种方式让学生真切感受毫米的厚度。除此之外，在其他计量单位的教学中，数学教师也可以运用实验教学的思路引入创客教育，鼓励学生在动手操作中熟悉数学知识代表的含义。在这一过程中，学生对长度单位的理解由动手实践得来，而不是像过去那样从理论解读中得来，其对具体知识的生活化运用将更加熟炼。

面对中高年级的学生，数学教师在创客教育中应组织开展较为复杂的实验，让学生积极参与到实验探究中，利用数学知识与其他学科知识，完成相关实验探究任务。

如在小学数学六年级“长方体和正方体”的教学中，教师可以为每一个小组准备一个长10 cm、宽5 cm、高5 cm的纸盒，并发布本次创客活动的任务：现在要用这个纸盒当做礼盒，需要在其表面覆盖彩纸来装饰，请用尽量少的彩纸完成任务，让纸盒更加美观。在这个动手操作的数学实验中，学生需要测量纸盒与彩纸的相关数据，设计裁剪方案，并用工具动手制作，同时教师要进行适当的点拨。D8245B0E-567F-4C09-A2A7-E0E357500411

2.2  建构数学模型，探究创新路径

数学学习需要持续猜想、不断尝试，进行计算推理、证实与证伪等，这与创客教育的创新、探究与体验理念相适应，实施创客教育能够再现数学知识的发现过程[3]。在创客教育与小学数学教学融合的过程中，教师根据小学数学知识内容，结合创客教育的理念，运用生动、有趣的资源创设情境，引导学生在具体问题情境中发现问题、大胆猜测、动手操作、合作探究、总结归纳等，从而让学生在解决实际问题的过程中感受数学思想的意义，不仅帮助学生深入理解数学知识，而且能培养学生的思维能力、动手能力、解决问题能力等。此外，教师要根据数学课程内容，把握问题的难度，让学生建构数学模型，探究创新路径，落实创客教育理念，达成创客教育的目标。

如在六年级“圆柱表面积和体积”的教学中，为让学生真正体验与经历圆柱表面积公式S=2πr2+2πrh与圆柱体积公式V=πr2h的推导过程，数学教师可以通过创设情境的方式，指导学生通过观察、思考、动手操作、合作探究等，建构数学模型，总结出一般数学公式。根据数学教材内容以及生活场景，教师创设类似的生活情境：小兰有一个杯子，为防止烫手，妈妈打算用厚布为她做一个杯套，请问至少需要多少平方厘米的布料？有一桶水要分装到小瓶中，已知这桶水的体积是20升，现在有多个圆柱体的小瓶，至少需要多少个这样的小瓶才能全部分装？教师拿出提前准备好的杯子与小瓶道具，要求学生根据情境问题，分组探究。在此过程中，学生需要用到直尺、剪刀、纸张等进行测量并计算，建构数学模型。

在学生思考的过程中，教师要指导学生回顾教材，思考如何从这些特殊例子中推导出圆柱的表面积和体积公式。如果杯子和瓶子看做是圆柱体，其底面直径是5 cm、高是15 cm，学生应当运用所学知识，经历这样的测量与计算过程：①测量底面直径得出半径;②运用圆的面积公式算出底面积，运用长方形面积公式算出侧面积;③相加得出表面积，用圆的底面积乘以高度得出圆柱的体积。建构数学模型的过程涉及观察思考、动手测量、数学计算等过程，能够培养学生的观察能力、思维能力、计算能力等，体现了创客教育的培养目标，能够为后续培养学生创新能力与综合素养打好基础。

2.3  开展动手实践，培养创新能力

在创客教育与小学数学教学的融合中，教师主要起到辅助作用，学生是参与思考、探究与动手操作的主体，教师要在创设生活化情境的基础上，设计合适的项目，创设一些综合性的、富有挑战性的任务，融入STEAM的教育理念，让学生运用多学科知识，特别是数学知识进行思考与探究，积极参与动手制作，解决相关问题[4]。通过创设有趣的任务，驱动学生创造主题鲜明的作品，可以更好地让学生运用所学知识观察思考、动手操作、解决问题，以及学习工程知识与技能，在解决问题中回顾所学知识，实现知识的再利用。教师要引导学生发挥主观能动性，鼓励學生在合作探究中解决问题。

如在“三角形”的教学结束后，教师基于创客教育的理念，还可以创设一些综合性的动手制作任务，让学生运用所学数学知识，借助废纸、直尺、胶带等简单材料与工具，完成任务。如制作一个承重的桥梁模型，要求用废纸制作，下方为拱形结构、中间为三角形结构、上方为直梁，要求中间的三角形为等腰三角形或等边三角形，尽可能提高承重能力，长度不大于50 cm，宽度不大于20 cm，尽可能让桥梁模型美观。在本次创客教育活动中，学生需要用平面的三角形制作立体模型，同时要融合其他学科的知识，如物理学中的力学原理等，如此才能确保作品满足要求。然而，小学生对这一领域十分陌生，需要教师在活动中进行适当引导。这个任务涉及拱形与三角形的性质，如三角形的稳定性，需要学生研究任务、设计方案、画出图纸、准备材料、动手制作、实验测试、后期修改等，需要学生测量长度、计算数据等，运用多种数学知识，收集以及学习工程等方面的基础知识，运用美术知识对桥梁外观进行美化。为此，数学教师可以选用翻转课堂的教学模式，提前为学生准备好桥梁设计的微课，并针对其中难懂的部分作出解释，让学生在活动中随时根据自身需求观看微课。此外，数学教师也要及时为进展缓慢的小组提供帮助，加快其活动进程。教师要让小组代表讲述创作过程，并进行测试。在测试中，数学教师应规范测试标准，如测试桥梁的承重能力时要使用规格相同的砝码，并选择正确的受力点，而在评比桥梁的美观度时，则可以通过投票的方式进行。最后，教师根据各小组的讲述情况与测试结果，对各小组的作品进行点评，奖励和表扬优秀小组，鼓励其他小组再接再厉。

综上所述，在小学数学教学中开展创客教育，教师需要明确创客教育的内涵，认识创客教育在小学数学教学中的应用意义，在此基础上探究应用策略。通过引入丰富多样的创客教育资源，遵循小学生的发展规律，根据小学生的数学基础与认知情况，创设真实情境与探究性的任务，指导学生运用多学科知识，在观察、思考、合作与探究、动手实践中解决问题，启发学生创新意识，培养学生的创新思维与动手能力。

【参考文献】

[1]陆洪霞，顾勇.创客教育理念在小学数学教学中的应用研究[J].教育科学（全文版），2016（8）.

[2]张娜娜.基于微课下的创客教育在小学数学课堂教学中的应用[J].好家长，2019（23）.

[3]阳光.创客教育理念下小学数学课堂教学优化策略[J].中小学电教（教学），2020（2）.

[4]朱昕雯.创客教育在小学数学教学中的运用探究[J].才智，2019（36）.

【作者简介】

陈斌（1988～），男，汉族，甘肃庄浪人，本科，二级教师。研究方向：小学数学教学。D8245B0E-567F-4C09-A2A7-E0E357500411