數(shù)字經(jīng)濟背景下基礎(chǔ)教育學生數(shù)字模型思想的培養(yǎng)路徑研究

摘 要：隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展和數(shù)字經(jīng)濟的高質(zhì)量推進，數(shù)字素養(yǎng)教育已成為數(shù)字經(jīng)濟時代基礎(chǔ)教育的重要組成部分。數(shù)字模型思想作為數(shù)字素養(yǎng)的核心內(nèi)容之一，對于培養(yǎng)學生的邏輯思維、問題解決能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。然而，在基礎(chǔ)教育學生數(shù)字素養(yǎng)培養(yǎng)的實踐中，存在教師認識不足、教材內(nèi)容與數(shù)字素養(yǎng)結(jié)合不緊密、評價體系不完善等問題。文章結(jié)合我國基礎(chǔ)教育實際，采用案例分析的方法，將數(shù)字模型思想有效地融入基礎(chǔ)教育數(shù)學教學，通過創(chuàng)新教學方法、整合教材內(nèi)容、構(gòu)建適應性評價體系等，提出提高學生數(shù)字素養(yǎng)的切實可行的培養(yǎng)策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)字經(jīng)濟 基礎(chǔ)教育 數(shù)字模型思想 培養(yǎng) 路徑

中圖分類號：F061.3;G62 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2024）11-200-03

數(shù)字經(jīng)濟作為全球經(jīng)濟的新引擎，正深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式，進入數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)字技術(shù)已經(jīng)滲透到社會生活的各個方面，成為推動經(jīng)濟社會發(fā)展的重要力量?；A(chǔ)教育作為人才培養(yǎng)的搖籃，必須適應這一時代變革，加強對學生數(shù)字素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，基礎(chǔ)教育階段的學生，不僅需要掌握基本的學科知識，還需具備數(shù)字模型思想，即能夠運用數(shù)字技術(shù)和工具，對實際問題進行抽象并求解的能力。數(shù)字模型思想作為連接數(shù)學理論與實際問題的橋梁，對于提升學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力具有重要作用。因此，研究數(shù)字經(jīng)濟背景下基礎(chǔ)教育學生數(shù)字模型思想的培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。

一、數(shù)字經(jīng)濟背景下基礎(chǔ)教育的數(shù)字模型思想

（一）基礎(chǔ)教育的數(shù)字模型思想

數(shù)字模型思想是數(shù)學教學的重要組成部分[1]，通過抽象和簡化現(xiàn)實世界問題，構(gòu)建數(shù)學模型，并運用數(shù)學方法分析和解決[2]，其核心是使用數(shù)學語言描述現(xiàn)實世界中的現(xiàn)象，通過建立數(shù)學模型來預測、分析和控制這些現(xiàn)象。隨著科學技術(shù)的進步，數(shù)字模型思想已滲透到物理學、生物學、經(jīng)濟學、社會科學等多個學科領(lǐng)域，成為現(xiàn)代科學研究不可或缺的一部分。在基礎(chǔ)教育階段，數(shù)字模型概念通常主要體現(xiàn)在數(shù)學教育中，通過使用具體的數(shù)字和模型幫助學生理解和掌握數(shù)學概念、運算規(guī)則和解決問題的方法。這種思想強調(diào)直觀教學和操作實踐，使學生在具體的操作和觀察中形成數(shù)學概念，發(fā)展數(shù)學思維。在教學中，教師可以利用各種教具和模型，如計數(shù)棒、算盤、幾何圖形等，幫助學生直觀地理解數(shù)字和數(shù)學關(guān)系。比如，使用計數(shù)棒來演示加法和減法，學生可以直觀地看到數(shù)量的增加和減少;使用幾何圖形模型教授面積和體積概念，學生可以直觀地理解空間關(guān)系。數(shù)字模型思想不僅有助于學生形成直觀的數(shù)學概念，而且能夠激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的觀察力、想象力和動手操作能力，為數(shù)學學習和數(shù)字素養(yǎng)打下堅實基礎(chǔ)。

（二）數(shù)字經(jīng)濟背景下的基礎(chǔ)教育——數(shù)學教育

數(shù)字經(jīng)濟背景下，基礎(chǔ)教育中的數(shù)學教育正面臨著前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。信息技術(shù)的迅猛發(fā)展使數(shù)學教育不再局限于傳統(tǒng)的紙筆計算和黑板教學，而是需要融入更多與數(shù)字技術(shù)相關(guān)的元素。要通過教學方法與教學手段的創(chuàng)新，將編程、數(shù)據(jù)分析、人工智能等現(xiàn)代技術(shù)融入數(shù)學課程與教學內(nèi)容中，讓學生在學習數(shù)學的同時，理解和掌握數(shù)字經(jīng)濟時代所需的關(guān)鍵技能。要更加注重培養(yǎng)學生的邏輯思維、解決問題能力和創(chuàng)新意識，通過項目式學習、合作學習等多樣化的教學模式，激發(fā)學生學習興趣，提高運用數(shù)學知識解決數(shù)字經(jīng)濟時代實際問題的能力。教師不再僅僅是知識的傳遞者，而要成為學生數(shù)學思維和成長成才的引導者與促進者，通過不斷更新知識結(jié)構(gòu)，掌握新的教育技術(shù)，以適應數(shù)字經(jīng)濟時代對基礎(chǔ)教育數(shù)學教育提出的新要求?？傊A(chǔ)教育中的數(shù)學教育要與時俱進，與數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展緊密結(jié)合，為學生提供一個全面、創(chuàng)新、實用的數(shù)學學習環(huán)境，為學生在數(shù)字經(jīng)濟時代的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

（三）培養(yǎng)學生數(shù)字模型思想的重要性

數(shù)字經(jīng)濟時代，個體的數(shù)字素養(yǎng)與能力顯得尤為關(guān)鍵。數(shù)字模型思想作為培養(yǎng)學生數(shù)字素養(yǎng)與能力的核心，其重要性不容忽視。首先，數(shù)字模型思想能夠增強學生對數(shù)字世界的理解能力。信息技術(shù)的迅猛發(fā)展使得數(shù)字技術(shù)成為日常生活和工作不可或缺的一部分，通過數(shù)字模型思想的訓練與培養(yǎng)，學生能夠更深入地理解數(shù)據(jù)、算法和系統(tǒng)的工作機制，為他們未來在數(shù)字化環(huán)境中學習、工作和創(chuàng)新奠定堅實基礎(chǔ)。其次，數(shù)字模型思想的培養(yǎng)有助于提升學生的邏輯思維能力和解決問題的能力。數(shù)字模型的學習要求學生運用抽象思維將復雜問題簡化為可操作的數(shù)學模型，這種訓練不僅提升了學生的邏輯推理能力，還使他們能夠運用科學方法分析和解決實際問題。同時，數(shù)字模型思想的培養(yǎng)是學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和適應未來社會需求的關(guān)鍵，數(shù)字經(jīng)濟時代對人才的需求日益傾向于具備跨學科知識和創(chuàng)新能力，數(shù)字模型思想的培養(yǎng)能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)其靈活運用數(shù)字技術(shù)應對各種挑戰(zhàn)的方法，以適應快速變化的社會和經(jīng)濟環(huán)境。

二、數(shù)字模型思想在基礎(chǔ)教育數(shù)學教育中的應用

在數(shù)字經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，數(shù)字模型思想已經(jīng)廣泛滲透至基礎(chǔ)教育的數(shù)學教學領(lǐng)域，不僅促進了教師專業(yè)能力的提升，而且顯著增強了學生解決數(shù)學問題的能力。其在數(shù)學領(lǐng)域的應用主要體現(xiàn)在融入數(shù)學教材與課程設(shè)計、融入數(shù)學課程教學內(nèi)容、融入教學方法等。

（一）數(shù)字模型思想融入數(shù)學教材與課程設(shè)計

數(shù)字模型思想的滲透能夠幫助學生理解數(shù)學概念的形成過程，通過構(gòu)建和應用數(shù)學模型來解決實際問題。[3]數(shù)字模型思想在數(shù)學教育中的應用，強調(diào)通過構(gòu)建數(shù)學模型來深入理解數(shù)學概念、原理和方法。在我國基礎(chǔ)教育的數(shù)學教材中，數(shù)字模型思想的融入日益顯著。當前，數(shù)字模型思想融入數(shù)學教材在于通過“問題情境─建立模型─求解驗證”的過程，使學生在解決實際問題的過程中體驗數(shù)學模型的應用價值，化繁為簡、數(shù)形結(jié)合，培養(yǎng)學生探尋規(guī)律，通過利用數(shù)學模型找到解決問題的方法。例如，通過解決“植樹問題”“雞兔同籠”等經(jīng)典問題，引導學生構(gòu)建相應的數(shù)學模型并求解驗證。數(shù)字模型思想融入數(shù)學課程設(shè)計方面，則注重培養(yǎng)學生的模型意識和建模能力，通過設(shè)計與日常生活緊密相關(guān)的實際問題，激勵學生親自實踐和自主探索，以深化對數(shù)學模型的理解和應用。

數(shù)字模型思想融入數(shù)學教材和課程設(shè)計，不僅有助于學生掌握數(shù)學知識，更能幫助學生提升邏輯思維能力和解決問題能力，引導學生識別問題的本質(zhì)，選擇合適的數(shù)學工具和方法來構(gòu)建模型，然后通過邏輯推理和計算求解問題，同時，教師會和學生一起對結(jié)果進行驗證，使學生在實踐中學習數(shù)學，理解數(shù)學概念的內(nèi)涵和外延，數(shù)學方法的適用范圍和局限性，理解數(shù)學與現(xiàn)實世界的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和批判性思維，提高運用數(shù)學知識解決實際問題的能力。

（二）數(shù)字模型思想融入數(shù)學課程教學內(nèi)容

當前，基礎(chǔ)教育階段數(shù)字模型思想融入數(shù)學課程教學內(nèi)容主要依賴于教師的主導作用。數(shù)學教師已廣泛運用現(xiàn)代信息技術(shù)，使用計算機軟件和互聯(lián)網(wǎng)資源等，將數(shù)字模型思想作為教學目標的一部分，通過模擬實驗，引導學生深入理解數(shù)學概念和原理，使學生直觀地觀察到數(shù)學模型的變化和結(jié)果，從而加深對數(shù)學概念的理解。例如，在教授幾何圖形時，教師會引導學生通過觀察、測量和比較，建立對圖形的基本認識，并進一步引導學生構(gòu)建相應的幾何模型，以理解圖形的性質(zhì)和關(guān)系。此外，還有很多數(shù)學教師會根據(jù)教學實際和教學進度設(shè)計與數(shù)學模型相關(guān)的實踐活動，讓學生在動手操作中深化理解。例如，使用積木、幾何畫板等工具，讓學生親手構(gòu)建數(shù)學模型，通過實際操作來探索數(shù)學規(guī)律。數(shù)學教師也會將數(shù)字模型思想融入問題解決的過程中，鼓勵學生在日常生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學模型的應用，培養(yǎng)學生數(shù)學建模意識，通過觀察生活中的現(xiàn)象，引導學生建立數(shù)學模型，將復雜問題簡化，并通過數(shù)學模型來分析問題、解釋問題，尋找解決問題的方案。

（三）數(shù)字模型思想融入教學方法

學生對數(shù)字模型思想的接受與理解是影響教學效果的關(guān)鍵因素。學生認知水平和接受程度受個人學習興趣、先前經(jīng)驗及教師教學方法等多重因素影響[4]?；A(chǔ)教育階段，數(shù)字模型思想融入教學方法呈現(xiàn)出多樣化態(tài)勢，教師會采用情境教學、實踐教學、自主探究、小組討論和問題式教學方法等策略，激發(fā)學生的學習興趣和積極性，引導學生發(fā)現(xiàn)和提出問題，并通過數(shù)學模型予以解決。信息技術(shù)的快速發(fā)展，特別是多媒體教學和在線學習平臺的廣泛應用，也為數(shù)字模型思想的傳播和應用提供了有力支持，教師利用這些先進的技術(shù)手段，幫助學生更直觀地理解數(shù)學模型和建模過程。數(shù)字模型思想融入教學方法，不僅使數(shù)學學習變得更加有趣和實用，還促使學生主動關(guān)注并解決身邊的數(shù)學問題，知行合一，實現(xiàn)了知識學習與實踐應用的結(jié)合。

盡管數(shù)字模型思想在基礎(chǔ)教育數(shù)學教育中的應用取得了一定成效，但進入數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)字模型思想融入數(shù)學教育還面臨著諸多挑戰(zhàn)。教師對數(shù)字模型思想的重視程度不夠、對教學內(nèi)容的深度挖掘不足、教學方法的局限性[5]，等等，都對數(shù)字模型思想在數(shù)學教育中的應用構(gòu)成制約，以至于數(shù)學教材中的模型思想被簡化或忽略，學生無法在具體的數(shù)學學習中體驗到模型思想的實際應用和價值。評價體系的不完善也是制約數(shù)字模型思想應用的一個因素?，F(xiàn)有的評價體系往往側(cè)重于對學生數(shù)學知識掌握程度的考核[6]，對于學生模型構(gòu)建能力、問題解決能力和創(chuàng)新思維等模型思想相關(guān)能力的評估不夠充分，這種評價方式可能會導致教師和學生忽視模型思想的重要性，從而影響其在教學中的滲透和應用，這不僅影響了教學質(zhì)量的提升，也制約了學生數(shù)學素養(yǎng)的全面發(fā)展。

三、數(shù)字經(jīng)濟背景下基礎(chǔ)教育數(shù)學教學滲透數(shù)字模型思想的策略

新課程標準強調(diào)，數(shù)學教學的核心不僅在于傳授數(shù)學知識，更在于培養(yǎng)學生深入的數(shù)學思維，尤其是模型思想的培養(yǎng)。模型思想的融入，使學生能夠洞察數(shù)學概念的本質(zhì)，并通過建立和運用數(shù)學模型來應對現(xiàn)實世界中的問題。這種能力的培養(yǎng)，對于學生理解數(shù)字經(jīng)濟中的復雜現(xiàn)象至關(guān)重要。數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展依賴于數(shù)據(jù)分析、算法設(shè)計等數(shù)學工具，而數(shù)學模型正是連接數(shù)學知識與數(shù)字經(jīng)濟應用的橋梁。通過模型思想的教育，學生能夠更好地適應數(shù)字經(jīng)濟時代的需求，為未來的職業(yè)生涯打下堅實的基礎(chǔ)。

（一）數(shù)學教學中高度重視數(shù)字模型思想

教師在傳授數(shù)字模型思想方面扮演著至關(guān)重要的角色。鑒于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會對具備數(shù)字模型構(gòu)建能力的人才需求日益增長。因此，教育部門和學校應將數(shù)字模型思想的培養(yǎng)作為基礎(chǔ)教育數(shù)學課程教學目標的核心內(nèi)容，并據(jù)此制定詳細的教學大綱和課程標準，通過組織教師培訓、研討會和交流活動，有效提升教師對數(shù)字模型思想的深入理解和教學實踐能力。

在教學實踐中，教師應著重強調(diào)數(shù)學模型的構(gòu)建過程，引導學生運用觀察、實驗和歸納等科學方法，從具體問題中提煉出數(shù)學模型。例如，在教授幾何圖形時，教師可以利用生活中的實例，如設(shè)計一個簡單的花園布局，讓學生在實際操作中掌握平面圖形的性質(zhì)和計算方法。此外，將數(shù)字模型思想與數(shù)字經(jīng)濟的實踐相結(jié)合，有助于學生認識到數(shù)學模型在經(jīng)濟決策、數(shù)據(jù)分析和預測等領(lǐng)域的實際應用價值，可引入簡單的成本—收益分析等經(jīng)濟模型，讓學生在解決實際問題的過程中，深入理解數(shù)學模型在經(jīng)濟活動中的重要性。教師還應鼓勵學生利用現(xiàn)代信息技術(shù)工具，包括計算機軟件和互聯(lián)網(wǎng)資源輔助數(shù)學模型的構(gòu)建和分析，以增強學生解決復雜問題的能力，幫助學生適應數(shù)字經(jīng)濟時代對信息處理能力的要求。

（二）深度挖掘教學內(nèi)容，創(chuàng)新教學方式與方法

在基礎(chǔ)教育數(shù)學教學中，深度挖掘教學內(nèi)容并創(chuàng)新教學方式與方法，是適應數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵。教師要充分利用數(shù)字模型思想，設(shè)計與數(shù)字經(jīng)濟緊密相關(guān)的數(shù)學問題，運用信息技術(shù)工具，并組織小組合作學習，深度挖掘數(shù)學教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生的數(shù)學應用能力和創(chuàng)新思維，以更好地培養(yǎng)數(shù)字經(jīng)濟時代需要的具有數(shù)字素養(yǎng)的高素質(zhì)人才。

首先，將數(shù)字模型思想與數(shù)字經(jīng)濟的實際案例相結(jié)合，引導學生理解數(shù)學模型在經(jīng)濟活動中的應用。例如，通過分析電子商務中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計模型，引導學生了解如何利用數(shù)學模型預測市場趨勢和消費者行為。其次，設(shè)計與數(shù)字經(jīng)濟相關(guān)的數(shù)學問題，讓學生在解決實際問題的過程中，深入理解數(shù)字模型的構(gòu)建和應用。例如，模擬網(wǎng)絡(luò)購物平臺的促銷活動，讓學生運用數(shù)學模型計算折扣、優(yōu)惠券等對銷售額的影響。再次，鼓勵學生利用信息技術(shù)工具，如電子表格軟件，進行數(shù)據(jù)的收集、整理和分析，提高學生的信息技術(shù)應用能力。最后，要采用多樣化的教學手段，組織學生進行小組合作學習、探究式學習，通過團隊協(xié)作解決復雜的數(shù)學模型問題，在小組討論和合作中，學生相互學習，共同提高，從而更深入地理解數(shù)字模型思想，提升學生的數(shù)學知識和技能，培養(yǎng)學生適應未來社會和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵能力。

（三）建立以能力為導向的評價機制

在基礎(chǔ)教育的數(shù)學教育中，要構(gòu)建以能力為導向的評價機制，不僅要評價學生數(shù)學知識的掌握程度，還要重視學生未來應對數(shù)字經(jīng)濟挑戰(zhàn)、運用數(shù)字模型解決實際問題和現(xiàn)實問題的能力。通過細致觀察學生在數(shù)學教學活動中的表現(xiàn)、在小組討論中的貢獻以及在數(shù)字模型構(gòu)建中的創(chuàng)新性，全面而深入地評估學生的學習成效。要開展形成性評價與過程性評價，把這兩種評價作為基礎(chǔ)教育數(shù)學教育評價體系的核心，形成性評價關(guān)注學生學習過程中的進步與改進，通過持續(xù)的反饋促進學生能力的提升;過程性評價側(cè)重記錄和分析學生學習過程中的各種活動和表現(xiàn)，以評估學生在特定時間段內(nèi)的發(fā)展軌跡。兩種評價共同作用，為教師提供更加全面和深入的洞察，從而優(yōu)化教學策略和學習方法，確保數(shù)學教育質(zhì)量持續(xù)提高。此外，還要倡導學生開展自我評價和同學評價，以促進其反思能力和批判性思維的發(fā)展，以能夠全面反映學生在數(shù)字模型思想方面的綜合素養(yǎng)。

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（責編：若佳）