PDF下载
基于智慧校园下培养学生的数学建模意识

张兴涛

全椒县第四中学,安徽滁州,239500

摘要: 本文观点,基于智慧校园下,发挥智慧课堂、VR实验室和综合实践活动室等平台的功能优势,拓宽培养学生数学建模意识通道;开展一系列实验课和实践活动多角度形成培养学生数学建模意识的有效机制;构建监测与评估体系检测培养数学建模意识的效度,及时调整培养策略;组织学生参加相关赛事和体验活动让学生获得积极的成功快感,促使学生数学建模意识的内化与养成,不断提高学生的数学建模等核心素养。
关键词: 智慧校园;数学模型;数学建模意识;培养
DOI:10.12721/ccn.2023.157083
基金资助:
文章地址:

引  言:

义务教育数学课程标准指出:“…,重视学生已有的经验,使学生体验从实际背景中抽象出数学问题,构建数学模型、寻求结果、解决问题.”[1]尽管强调了注重发展学生模型思想的重要性。由于学生认知特点、学段结构性缺陷等因素的制约,数学建模意识真正内化为学生的核心素养仍有很长的路要走,尽管有一些学者做了一些有益的研究,仍然有很多瓶颈亟待解决。本文将探讨基于智慧校园环境下如何培养学生数学建模意识,也是教师实现高效课堂的一个重要课题。

1 发挥智慧课堂、VR实验室和综合实践活动室等教育平台的功能优势,挖掘、优化教育平台的优质资源,拓宽培养学生数学建模意识的通道。

1.1 充分发挥智慧课堂的功能优势,用好智慧课堂平台提供的各种工具,实现智慧课堂平台的功能最大化,形成培养学生数学建模意识的个性化记录,为有效检测学生的数学建模意识培养情况提供一个科学的模型。

智慧课堂的实质是基于动态学习数据分析和“云、网、端”的运用,通过智慧的教与学,促进全体学生实现符合个性化成长规律的智慧发展。它一般具有一键开放投屏、海量优质资源、实用教学工具、多彩互动课堂、全程动态评价、立体交互交流等功能。因此,在实际教学中:

1.1.1 利用海量优质资源功能帮助师生获取丰富的学习资源,有利于开阔师生的眼界和学生形成宽广的思维视野。

海量优质资源是培养学生数学建模意识一个不可或缺的工具。对教师而言,这些资源可以助力教师轻松备课高效上课,站得高看得远,能从优质资源中掌握培养学生数学建模意识的最新动态,及时调整培养策略,形成科学的培养模式[2]。对学生而言,尽管数学模型是比较生疏的,通过优质资源所提供的丰富信息,学生会对数学模型形成一个系统的认知、体验,对数学模型能产生正向迁移的印象,有利于数学建模意识的自然生成。

1.1.2 依托实用教学工具功能构建多元化授课手段,搭建一个培养学生数学建模意识的高效平台,实现“精准教、个性学”,以激活学生数学建模意识固化的内源性驱动力。

智慧课堂平台提供了希沃白板、实物展台、课堂互动、微课录制等丰富的教学工具,通过这些工具的使用让学生在丰富的体验中潜移默化地将数学建模意识内化为认知体系的一个模块。如“平行线判定”内容时,我们可以打开希沃白板工具栏“数学画板”演示“三线八角”模型(如图1)。既直观形象又动感十足,可以

安排部分学生动手操作,学生非常感兴趣,很快就掌

握了“三线八角”模型,实现了预期教学目标。

1.png

图1“三线八角”模型

1.1.3 利用全程动态评价功能对学生数学建模意识的培养进行科学评价和精准诊断。

全程动态评价覆盖面大到整个学习过程,小到一节课。以一节课为例,课前,我们要围绕“培养学生数学建模意识”主题精心设计学习内容;课中,启用多元化评价工具对培养效度进行有效监测,对存在的问题进行精准诊断并及时反馈,疑难杂症可以通过线上会诊凝聚集体的智慧提出合理化解决方案;课后,师生从整体角度交流得与失,教师提出一些合理化建议,完成评价监测表。     

表1 “智慧课堂”评价检测表

评价人:                                                                                                                                       年   月   日

2.png

1.2 充分发挥VR实验室的虚拟现实等数字技术优势,借助虚拟的场景开展一些有趣的数学实验,震撼的视觉体验与体感交互操作有利于提高培养学生数学建模意识的效度。

智慧校园环境下,VR实验室的虚拟实验融合了虚拟现实、体感交互、信息传感等技术,建立在一个虚拟的场景基础上,通过丰富的视觉体验和与现实场景类同的真实操作,学生可以通过虚拟实验模拟进行一些简单的数学实验如数学模型的构建,实验中学生有充分的实验自主权,根据熟悉的数学模型自由选择实验素材-几何图形构建、组装数学模型或模型的变形、重构,并通过实际操作检验数学模型的科学性。通过这些丰富的交互体验学生既可以掌握一些常见的数学模型也能提升对数学建模的认同感,有利于学生数学建模意识的养成。

2.开展一系列实验课和实践活动多角度形成培养学生数学建模意识的有效机制。

为了建立一套培养学生数学建模意识的有效机制,我们可以开展一系列针对性实验课,如课堂监测、同课异构、微课、翻转课堂、慕课等。发挥不同实验课的特色从不同角度构建“自主学习、探究合作、互动激发、高效生成、愉悦共享”的学习平台,使数学模型成为教学活动的一个模块,展示数学模型对数学学习的积极影响[3]。在实验课中,我们可以为学生提供有价值的素材,引导学生创设不同的生活背景或个性化情景,成功的体验可以激活学生的探究意识,促使数学知识与数学建模的有机结合,才能有效地激发学生的学习兴趣。在实验教学中教师要增加学生参与的平台,给予学生更多表现的机会,也凸显教学活动的灵活多样性,让学生在教学中增强对数学建模意识的认知,体会数学建模的魅力和可贵之处。

3 构建监测与评估体系检测培养数学建模意识的效度,及时调整培养策略。

评估与学生数学建模意识培养的效度是衡量提升学生数学建模意识水平的一个重要维度。因此,在培养学生数学建模意识的同时加强监测与评估工作,构建有效的监测与评估体系,为此,我们可以设计课堂监测与评估表,以便动态掌握学生在形成数学建模意识的状态和可能存在的问题,组织专家进行有效诊断并提出可行性解决方案,及时调整培养策略,促使学生由被动接受转化为主动、潜意识生成。如讲解“隐形圆模型”内容时,对备课、授课、作业设计等环节进行全程监测,重点监测课堂教学,全程摄像,评估团队认真观看教学的各个环节,给出评估意见,结合评估意见回放视频,分段诊断每个环节存在的缺陷,指出改进的措施,然后把评估团队评估情况形成视频材料,把两个视频材料送给权威专家点评,形成比较科学的观点,为学生数学建模意识的培养构建一个有效的监测与评估体系。实践表明,监测与评估工作的开展对培养学生的数学建模意识具有重要的影响。

综上所述,在“双减”政策的背景下,基于智慧校园下培养学生的数学建模意识是每一个教师必须面临的挑战,学生的数学建模意识的形成有利于打破学生的思维定势和激活学生创新思维的活力,为打造高效课堂奠定坚实的基础,有利于营造轻松、愉悦的自主学习、合作探究的课堂氛围,对促进学生的健康成长具有重要的影响[3]

参考文献

[1]中华人民共和国教育部·义务教育数学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2022:10.

[2]李伟平.新课标下如何培养学生数学建模意识与能力[J].中学教学参考,2010(35):23-24.

[3]张凌仙.培养学生数学建模意识[J].大同职业技术学院学报,2004,18(1):91-92.