淺議校園科技創(chuàng)新活動中數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的培養(yǎng)

譚程文

【摘要】數(shù)學(xué)建模是中學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一，教師要在教學(xué)活動中培養(yǎng)學(xué)生的建模素養(yǎng)，利用校園科技創(chuàng)新活動幫助學(xué)生提升思維能力和動手實踐能力，同時，還能夠幫助學(xué)生直觀地認識初中階段的數(shù)學(xué)問題，有利于在實際動手的過程中解決問題。教師要想方設(shè)法將校園科技創(chuàng)新活動與數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的提升結(jié)合起來，打造全新的數(shù)學(xué)教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。

【關(guān)鍵詞】科技創(chuàng)新 初中數(shù)學(xué) 建模素養(yǎng)

中圖分類號：G4文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.06.021

數(shù)學(xué)建模對于學(xué)生而言要求較高，許多學(xué)生在培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的時候容易產(chǎn)生畏難情緒。對此，教師需要結(jié)合校園科技創(chuàng)新活動進行數(shù)學(xué)教學(xué)工作，讓學(xué)生自然而然地通過科技小制作、小發(fā)明等創(chuàng)新活動參與數(shù)學(xué)學(xué)習，經(jīng)歷由實踐到認識，再由認識到實踐的這一過程，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)認識不斷在螺旋式上升的過程中發(fā)展，借助這些模型的構(gòu)建和制作提升學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，同時讓學(xué)生在創(chuàng)新的過程中實現(xiàn)思維的轉(zhuǎn)變。

一、定期組織課題研究會議，提升教師的業(yè)務(wù)素養(yǎng)

在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的過程中，教師要切實提升個人的業(yè)務(wù)素養(yǎng)和專業(yè)能力。由于數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的提升與培養(yǎng)是一項長期并且具有一定難度的工作，所以教師要定期組織課題研究會議，及時反饋學(xué)生的學(xué)習狀態(tài)和能力階段，在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的教學(xué)措施，同時在討論的過程中共同商議將校園科技創(chuàng)新活動與數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的培養(yǎng)相結(jié)合的方法。

在初中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習過程中，大多數(shù)學(xué)生已經(jīng)逐漸對數(shù)學(xué)學(xué)習失去耐心和信心，認為數(shù)學(xué)學(xué)習枯燥無味，難以理解，但是教師觀察到當下學(xué)生對于一些科技產(chǎn)品和科技活動卻表現(xiàn)出極大的興趣，對此，教師要想方設(shè)法將科技創(chuàng)新活動與數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)結(jié)合起來，對開展校園特色活動進行創(chuàng)新，比如校園文化節(jié)、校園科技節(jié)等，讓學(xué)生分區(qū)域組織活動，造就一批創(chuàng)新型人才，為科技創(chuàng)新提供強有力的人才支撐。教師可以定期組織課題研究會議，探討如何成功地組織校園科技創(chuàng)新活動，并且根據(jù)學(xué)生目前學(xué)習的狀態(tài)、學(xué)習的現(xiàn)狀以及學(xué)生的個人喜好，選擇相應(yīng)的科技創(chuàng)新活動，如科技制作、科技發(fā)明、3D創(chuàng)意設(shè)計、無人機、創(chuàng)客、航模等，讓每個學(xué)生都能夠找到自己感興趣的板塊參與。

二、開展建模相關(guān)的科技活動，豐富學(xué)生的學(xué)習活動

在初中階段，教師想引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，就需要豐富學(xué)生的課余生活，讓學(xué)生利用課下的時間，積極主動地進行數(shù)學(xué)學(xué)習，讓學(xué)生在潛移默化的過程中提升建模能力。對此，教師可以開展相關(guān)的科學(xué)技術(shù)活動，讓學(xué)生在科技創(chuàng)新活動中感受到數(shù)學(xué)建模學(xué)習的魅力，同時也能夠讓學(xué)生找到個人的興趣愛好，以此來填充課下的活動時間。

在開展校園科技創(chuàng)新活動的時候，教師可以與數(shù)學(xué)建模相結(jié)合，讓學(xué)生參與3D創(chuàng)意設(shè)計，機器人、航模、建模、船模、創(chuàng)意編程、科技小發(fā)明、科技小制作等活動，尤其是在3D創(chuàng)意設(shè)計、航模、創(chuàng)意編程這幾個方面，學(xué)生展現(xiàn)出較強的學(xué)習意愿、比如3D設(shè)計，由于這是一個具有前沿性的課題，許多學(xué)生都在科學(xué)雜志上閱讀過相關(guān)的知識，并且通過課下資料的收集，對3D創(chuàng)意設(shè)計有初步的掌握。還有一部分學(xué)生選擇了創(chuàng)意編程，由于創(chuàng)意編程能夠與多媒體和信息技術(shù)結(jié)合起來，具有較強的實用性，許多學(xué)生學(xué)習了編程設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容，并且利用創(chuàng)意編程打造出了3D立體圖像，甚至有學(xué)生利用創(chuàng)意編程，結(jié)合個人的興趣愛好，打造出一款簡單高效的游戲，在課下活動的時候，既可以進行休閑娛樂，同時又可以提升個人的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)。

三、邀請家長參與科創(chuàng)活動，發(fā)揮家校聯(lián)合的力量

在初中階段，教師要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，就必須聯(lián)合家校雙方為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習環(huán)境，在將校園科技創(chuàng)新活動與數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)培養(yǎng)相結(jié)合時，教師需要讓學(xué)生將這一活動從課上延伸到課外，并且發(fā)展成為個人的興趣愛好，要求學(xué)生在課下利用大量時間進行研究和科技創(chuàng)作，然后在學(xué)校進行展示。在這些活動過程中，如果教師不能夠及時在課下給予學(xué)生相應(yīng)的陪護，便可以聯(lián)合家長，讓家校雙方共同參與到學(xué)生的學(xué)習活動中去，給予學(xué)生細心、耐心的陪護，并且記錄學(xué)生在每一個階段所產(chǎn)生的進步，給予學(xué)生鼓勵和信心。

在開展校園科技創(chuàng)新活動的時候，教師可以選擇創(chuàng)客和人工智能這兩個主題讓學(xué)生參與，因為這兩個主題與學(xué)生當下所接觸的信息技術(shù)緊密相關(guān)，且能夠讓學(xué)生利用課下的時間進行自主探究，對于學(xué)生而言，趣味性大于學(xué)術(shù)性，能夠讓學(xué)生更加積極主動地學(xué)習，教師可以鼓勵學(xué)生家長帶領(lǐng)學(xué)生在探究的過程中對人工智能的背景發(fā)展情況和前景進行一系列的分析。除此之外，還可以將人工智能應(yīng)用到數(shù)學(xué)學(xué)習過程中，了解機器人制作的內(nèi)部構(gòu)造，同時嘗試操作機器人，讓其智能化地發(fā)展。為了豐富這一板塊的專業(yè)技能，還有家長與學(xué)生利用學(xué)生課余時間參與了當?shù)氐臋C器人論壇和人工智能論壇大會，學(xué)生在其中積累了大量的知識，接觸到了前沿的信息，使學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)有所提升。

總之，教師需要結(jié)合校園科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，讓學(xué)生的思維經(jīng)歷從復(fù)雜到簡單的轉(zhuǎn)變過程，讓學(xué)生學(xué)會分析具體的復(fù)雜問題，不走定式思維的路徑，讓學(xué)生在建模的過程中，結(jié)合科學(xué)技術(shù)提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合實力，最終讓學(xué)生在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習的過程中感受到輕松和快樂，并且能夠?qū)?shù)學(xué)建模發(fā)展為一項長期的數(shù)學(xué)活動，將其作為興趣愛好開展。

【基金項目：本文系2019年六盤水市中小學(xué)教育教學(xué)課題《校園科技創(chuàng)新活動助力提升初中學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的實踐研究》成果，課題編號：2019LPSY0754】

參考文獻

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