淺議校園科技創新活動中數學建模素養的培養

譚程文

【摘要】數學建模是中學數學核心素養之一，教師要在教學活動中培養學生的建模素養，利用校園科技創新活動幫助學生提升思維能力和動手實踐能力，同時，還能夠幫助學生直觀地認識初中階段的數學問題，有利于在實際動手的過程中解決問題。教師要想方設法將校園科技創新活動與數學建模素養的提升結合起來，打造全新的數學教學形式，激發學生的學習興趣。

【關鍵詞】科技創新 初中數學 建模素養

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

數學建模對于學生而言要求較高，許多學生在培養數學建模素養的時候容易產生畏難情緒。對此，教師需要結合校園科技創新活動進行數學教學工作，讓學生自然而然地通過科技小制作、小發明等創新活動參與數學學習，經歷由實踐到認識，再由認識到實踐的這一過程，讓學生的數學認識不斷在螺旋式上升的過程中發展，借助這些模型的構建和制作提升學生的數學建模素養，同時讓學生在創新的過程中實現思維的轉變。

一、定期組織課題研究會議，提升教師的業務素養

在培養學生數學建模素養的過程中，教師要切實提升個人的業務素養和專業能力。由于數學建模素養的提升與培養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，及時反饋學生的學習狀態和能力階段，在此基礎上制定相應的教學措施，同時在討論的過程中共同商議將校園科技創新活動與數學建模素養的培養相結合的方法。

在初中階段的數學學習過程中，大多數學生已經逐漸對數學學習失去耐心和信心，認為數學學習枯燥無味，難以理解，但是教師觀察到當下學生對于一些科技產品和科技活動卻表現出極大的興趣，對此，教師要想方設法將科技創新活動與數學建模素養結合起來，對開展校園特色活動進行創新，比如校園文化節、校園科技節等，讓學生分區域組織活動，造就一批創新型人才，為科技創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新活動，并且根據學生目前學習的狀態、學習的現狀以及學生的個人喜好，選擇相應的科技創新活動，如科技制作、科技發明、3D創意設計、無人機、創客、航模等，讓每個學生都能夠找到自己感興趣的板塊參與。

二、開展建模相關的科技活動，豐富學生的學習活動

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

在開展校園科技創新活動的時候，教師可以與數學建模相結合，讓學生參與3D創意設計，機器人、航模、建模、船模、創意編程、科技小發明、科技小制作等活動，尤其是在3D創意設計、航模、創意編程這幾個方面，學生展現出較強的學習意愿、比如3D設計，由于這是一個具有前沿性的課題，許多學生都在科學雜志上閱讀過相關的知識，并且通過課下資料的收集，對3D創意設計有初步的掌握。還有一部分學生選擇了創意編程，由于創意編程能夠與多媒體和信息技術結合起來，具有較強的實用性，許多學生學習了編程設計相關的內容，并且利用創意編程打造出了3D立體圖像，甚至有學生利用創意編程，結合個人的興趣愛好，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學建模素養。

三、邀請家長參與科創活動，發揮家校聯合的力量

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

在開展校園科技創新活動的時候，教師可以選擇創客和人工智能這兩個主題讓學生參與，因為這兩個主題與學生當下所接觸的信息技術緊密相關，且能夠讓學生利用課下的時間進行自主探究，對于學生而言，趣味性大于學術性，能夠讓學生更加積極主動地學習，教師可以鼓勵學生家長帶領學生在探究的過程中對人工智能的背景發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用到數學學習過程中，了解機器人制作的內部構造，同時嘗試操作機器人，讓其智能化地發展。為了豐富這一板塊的專業技能，還有家長與學生利用學生課余時間參與了當地的機器人論壇和人工智能論壇大會，學生在其中積累了大量的知識，接觸到了前沿的信息，使學生的數學建模素養有所提升。

總之，教師需要結合校園科技創新活動，培養學生的數學建模素養，讓學生的思維經歷從復雜到簡單的轉變過程，讓學生學會分析具體的復雜問題，不走定式思維的路徑，讓學生在建模的過程中，結合科學技術提升數學素養和綜合實力，最終讓學生在中學數學學習的過程中感受到輕松和快樂，并且能夠將數學建模發展為一項長期的數學活動，將其作為興趣愛好開展。

【基金項目：本文系2019年六盤水市中小學教育教學課題《校園科技創新活動助力提升初中學生數學建模素養的實踐研究》成果，課題編號：2019LPSY0754】

參考文獻

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