方法 | 美国STEM课堂如何把数学与工程融合？
美国通识教育核心课程的数学标准让老师不得不反思：该如何教好数学课，怎么做才能让学生在学会加减乘除基本技能外，还能建立对数学概念的深层次理解。
工程与数学结合正是解决这些问题的不二选择。
近年，我们一直探索“工程思维”这一概念。
工程思维是一种孩子通过动手参与工程活动而发展出来的思维能力。
工程能够培养多种习惯，其中最有促进作用的，当属运用数学知识来解决问题的能力和意识。
每个孩子都爱敲敲打打，都有创造热情，而工程课正好迎合了孩子们的这一天性。
工程思维
思考并分步骤解决问题 基于背景综合思考问题 构思多种解决方案 流程创新、方法创新、设计创新 在保持标准与条件限制之间保持平衡 全局思考 运用数学知识解决问题 运用科学知识解决问题 对材料的性质和使用进行研究 构建模型和原型 以事实为依据做决策 永不言败，且能在失败中吸取教训 对可能的解决方案进行评估 与团队高效协作 沟通能力强 把自己看成工程师的一员
这个短片，可以让你看看工程课堂上，孩子们设计、制作和测试降落伞的情况。
从中可以明显的感受到，动手参与工程任务可以激发孩子的数学技能，锻炼他们解决问题的能力，并接触真实世界的问题。
视频中，老师和孩子们讨论两种测量的量：降落伞的伞盖直径和伞绳的长度。这与通识教育核心课程标准中“测量与数据”部分刚好契合。例如，二年级标准中要求学生能学会用尺子等工具进行正确的测量。
传统的课堂教学中，教师会让孩子在教室内随意测量一些物品。为了测量而测量的学习太过于抽象，孩子们无法理解你为什么非要测量鞋、黑板或是课桌。
在现实世界中，精确测量是工程师日常工作。
在上面的视频中，孩子们作为航空工程师参与到“长距离投送：设计降落伞”的课程当中。
他们在设计、制作和测试降落伞的过程中，有着清晰的目标：制作一顶降落伞，尽可能地和缓投放载荷。
课堂配备有故事书“保罗的空投任务”，将课堂挑战与现实发生的事件紧密地联系起来。比如，NASA让科学仪器安全着陆行星和小行星的事件，包括著名的火星漫游者探测器等。
在改进设计的过程中，孩子需要反复测量降落伞盖的直径和伞绳的长度。
这不但强化了孩子的测量技能，也让孩子们获得了大量运用数学知识的机会，并在此过程中达到通识教育的标准。
例如，孩子们通过计算“打包指标”来判断降落伞够不够小巧，能否塞进航天器；他们用秒表测量降落伞的滞空时间，进而计算“平均下落速度”。
在获取这些结果的过程中，孩子都需要用到十进制知识储备。
我国著名的数学家陈省声曾经说：“我们每个人一生都花了很多时间来数学，但我们其实只是学会了计算，而不是数学。”
的确，现在对于很多国内的学生来说，数学意味着公式和精密的计算，那些藏在数字背后的逻辑反而无人问津。
而STEM教育，就是寓教于乐，以解决实际问题出发，让孩子参与其中，真正学习到数学的实际应用层面。