数字化建模策略与跨学科数学项目式教学的融合路径.docx

数字化建模策略与跨学科数学项目式教学的融合路径随着教育快速数字化转型，跨学科项目式教学与数字化建模探究在教育领域中的重要性日益凸显。“互联网+教育”融合创新背景下，数字化建模探究与跨学科项目式教学的结合，为学生提供了一个全新的学习平台，旨在让他们在问题情境中进行深入的学习和探究。这种结合不仅促进了教师、学生和教学资源的深度融合，而且为解决教育数字化过程中的一些问题提供了新的思路，例如不应过分侧重政策引领和理论建构，而忽视实践落地和应用探索。项目式教学和跨学科学习已成为新课标理念下培养学生核心素养的重要途径之一。这两种方法不仅强调学生的主动参与和实践探索，而且注重教学内容的实际应用和综合整合。下面，将探讨在数字化转型的背景下，跨学科项目式教学与数字化建模如何融合以促进学生的学科核心素养发展，为教育创新提供参考和指导。一、跨学科项目式教学符合新课标的素养导向新课标的实施旨在实现全面、均衡的教育，核心是培养学生运用数学视角来观察、思考和描述现实世界，即实现“三会”。这一目标分为三层：首先，确保学生掌握未来生活和学习所需的“四基”，即基础知识、技能、思想和活动经验；其次，培养学生的“四能”，即在实际情境中识别和提出问题，运用数学和其他学科知识分析和解决问题，同时理解数学与其他学科和生活的联系；最后，激发学生对数学的好奇心和求知欲，增强其欣赏数学之美的能力，提升和增强学习兴趣和信心，培养科学精神，使其勇于质疑和探索。（一）数学学科核心素养解析在数学教育领域，核心素养是一个多维度的概念，涵盖了数学眼光、抽象能力和几何直观等方面。教师开展这些教学活动，旨在培养学生观察和理解现实世界的能力，激发他们的好奇心，增强创新意识。对学生而言，在不同的学习阶段素养有不同的表现，例如小学阶段主要强调数感和量感，而初中阶段则更注重抽象能力和推理能力的培养。对于学生的能力与素养，还可以按认知能力、技能和操作、情感和态度以及交流和合作四个维度分类。教师教学时，应将核心素养作为设置课程目标的基础，选择反映数学学科特征的内容，并采用多元化的方法促进学生核心素养发展（如图1）。在模型观念中，教师将建模作为数学联系现实的基本途径开展教学，有助于学生跨学科主题学习，感悟数学应用的普遍性。图1义务教育数学核心素养框架（二）项目式教学和跨学科学习要求在数学核心素养框架下，项目式教学和跨学科学习被赋予了重要的功能与使命——培养学生的应用意识、创新意识和实践能力等。教师开展项目式教学，以用数学方法解决现实问题为主线，引导学生发现解决现实问题的关键要素，利用数学思维分析元素间的关系并探究规律。教师不仅要培养学生的模型观念和应用意识，而且要鼓励他们将现实问题转化为数学问题，合理假设，用数学方法检验真实情境并修正模型，最终解决问题。在设计教学活动时，教师应设计完整且可行的活动方案，利用信息技术或教具来展示跨学科主题的背景，同时明确学习形式和学习任务。教师应依据教学目标评价学生，评价内容应涵盖学生对相关知识的理解、对现实情境与数学表达之间关系的把握，以及学生在学习活动中的表现和学习过程中的物化成果。项目式教学（对学生而言就是项目式学习）是一个多层次的过程。在主题活动中，学生应能运用数学和其他学科的知识与方法来解决问题。这要求教师对问题进行完整设计和规划，要求学生分工协作完成任务并交流在解决问题中获得的感悟。学业要求方面，新课标强调学生应经历项目式学习的全过程，能够综合运用数学和其他学科的知识与方法，在情境中发现问题，并将其转化为合理的数学问题。此外，学生应具备独立思考和合作的能力，能设计解决问题的方案，构建数学模型，并进行合理的计算和结论分析。学生参与项目式学习应提升多方面能力，包括应用意识、模型观念、信息获取和资料处理能力、自主学习或合作探究的能力，以及撰写研究报告和语言表达的能力。新课标在教学提示中强调，项目式学习的关键在于找到合适的项目，关注问题是否现实和跨学科，以及学生是否有能力解决问题。总之，项目式教学和跨学科学习在培养学生的应用意识、创新意识和实践能力方面发挥重要作用。项目式教学和跨学科学习旨在塑造一个多元化和实践性强的学习环境，从而全面提升学生的核心素养和综合能力，让他们为迎接现实世界中的挑战做好准备。二、数字化建模在数学项目式教学中发挥跨学科融合的桥梁作用（一）项目的选择与多学科融合设计项目的选择和设计是项目式教学的核心，教师应结合真实情境提出问题和挑战，以激发学生的探索欲望。在选择阶段，教师应深入探索与数字化建模相关的数学主题，例如几何图形的优化和概率统计的实际应用价值。例如，教师设置购物问题：在有限预算内如何选择最合适的商品组合？学生可以使用Euler或Maxima软件模拟购物和预测结果进行线性规划和概率统计，并结合实际商品价格和需求找到最优购物策略。此外，选择能够