第11届罗马尼亚数学大师赛(RMM）落下帷幕，中国奥数昔日辉煌不再，我们反思与思考美国为何能后起直追的同时，也不妨比较一下中外STEM教育中的数学教学。
2019年2月第11届罗马尼亚数学大师赛中，中国队惨败而归，昔日作为奥数界当之无愧的霸主，曾9次拿到国际冠军，仅两次屈居第二。
而这一次，在被称为中学生数学奥林匹克竞赛中难度最高的赛事中，美国3金、俄罗斯2金、塞尔维亚、罗马尼亚与波兰各1金，而中国最好选手的成绩仅是第15。
有媒体质疑中国曾经的奥数战绩都是强化训练的结果，与国外学生依照兴趣自由选择、自我追求与展现有本质性的不同。获奖不少，但中国学生的整体数学素养与兴趣并没相应程度的提高，这可能也是被别国赶超的原因之一。
其实，为了提高数学素养，国内已有不少教师与专家开始研究数学在STEM中的应用了。比如杭州胜利实验学校小高年级的老师设计了《西湖有多大》的数学教案，课堂的教学风就一下转变了。
老师先鼓励学生头脑风暴提方案，得到了这些方案：
1、用绿豆平铺，移到方格纸上，呈规则的长方形，面积为9×6=54（平方厘米），根据比例“图上1平方厘米大约表示实际0.1平方千米”，则西湖实际面积约为5.4 平方千米。
2、连接正方形对角线，找到中心点，作圆求面积。
3、剪出面积为100cm²的卡纸和西湖地图卡纸，称重，因为质量比=体积比=面积比，于是西湖的面积=100×质量比。
接着，老师给出方案，先让学生理解“通过大量重复试验，频率约等于概率”的原理，再将转盘原理和西湖面积相对应，转盘中“红色部分的面积”对应图中的“西湖面积”，“转盘总面积”对应正方形面积（即100平方厘米），于是问题的焦点落在测试频率。
画出下图：
最后给学生分组，一组做人工投掷实验，一组做scratch。
记录两组数据作对比
重点解析编程过程
这样学生就了解到，人工实验的原理就是编程模拟步骤，学生向盒子里随机抛的小橡皮正是编程里的小黑点，橡皮（小黑点）落在西湖中，次数加1；否则不计次（在编程中就是黑点图章）。落在西湖上的次数与试验总次数比就是频率，由此估算西湖的面积约为6.39平方千米。
这样融入STEM的数学教案，是不是很开脑洞也很涨知识呢？
再看看美国STEM中的数学教学案例：“测量和计算降落伞的伞盖直径和伞绳长度”。
学生的目标很明确：要制作一顶尽可能缓和投放载荷的降落伞。
先让学生了解伞绳长度、伞盖面积指标、与制作降落伞总指标的算法。
再抛出三个问题给学生：
1、什么是平均下降速度？
2、什么是降落伞的直径？
3、你们组的降落伞伞绳长度设置为多少？
每组学生给出这三个数据之后，老师再让他们思考后两个量与第一个量之间的联系。这时，有学生开始发现了伞盖直径越大、伞绳越短、平均下降速度越慢的关系。
在设计和改进降落伞的过程中，孩子们需要反复测量降落伞盖的直径和伞绳的长度。还需要计算打包指标来看降落伞能否塞进航天器，用秒表掐准降落伞滞空时间来计算平均下落速度。这是一个强化测量技能和运用数学知识的好方法。
最有趣的是，学生还会被要求去读一本叫做《保罗的空投任务》一书，比如NASA让科学仪器安全着陆行星事件、火星漫游者探测器等情节，让这些课堂计算与现实发生联系，给学生身临其境的感觉。
看了中外STEM教育中的数学课，你对奥数和STEM数学更认可哪一个呢？
数学作为自然科学之母，任何一项科技的研究都需要与之建立联系。但就像有些人说的，奥数本身没错，但“全民奥数”就有些可怕，因为很容易从小灌输给孩子的不是兴趣而是功利性逻辑。
STEM中的数学与奥数相反，它正是适合全民的、提高大众数学兴趣、应用能力及素养的数学教学。
爱贝迪STEM+课程中也多方位融入了数学知识，比如：
一年级的迷你王国The Minicity一课中，会涉及2D与3D图形结构知识；
二年级的固液气之家 The Matter Family中会鼓励孩子做固体与液体的精确测量；
三年级的柠檬小站The Lemonade Stand一课中，要建一个卖柠檬汁的小站，涉及三角形、四边形、五边形的周长、面积计算和成本、收入、最大化利润的计算。
到了五年级，动物专家Careers in Animals Agriculture 一课就会有较高阶的数据记录、比对和分析，最后综合制定一个农场管理计划。
像数学家陈省声说的：“我们每个人一生都花了很多时间学数学，但我们其实只是学会了计算，而不是数学”。什么才是真正提高数学素养的途径，需要教育界、学校和家长一起反思与选择。
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（部分图片来自网络）
