科技模型活動(dòng)課程與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合實(shí)踐

科技模型活動(dòng)課程作為一種融合了科技與教育的創(chuàng)新教學(xué)形式，已經(jīng)在我國(guó)的中小學(xué)中廣泛開展。然而，為了使其更好地發(fā)揮作用，科技模型活動(dòng)課程需要與其他學(xué)科相結(jié)合，形成跨學(xué)科的教學(xué)模式。本文將探討科技模型活動(dòng)課程與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合實(shí)踐，旨在為教師和教育機(jī)構(gòu)提供有益的啟發(fā)和借鑒。

一、“雙減”政策背景下科技模型活動(dòng)課程對(duì)小學(xué)生的積極影響

“雙減”政策背景下科技模型活動(dòng)課程有利于激發(fā)小學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神、提升實(shí)踐動(dòng)手能力，并能有效促進(jìn)學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，這將有助于小學(xué)生的全面發(fā)展，適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的需求。

（一）激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

科技模型活動(dòng)課程提供了一個(gè)實(shí)踐性、探究性強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。通過(guò)參與制作科技模型，小學(xué)生可以自主思考、動(dòng)手實(shí)踐，培養(yǎng)解決問題的能力和創(chuàng)新思維，進(jìn)而增強(qiáng)他們?cè)诿鎸?duì)新情境時(shí)的適應(yīng)能力?？萍寄Ｐ突顒?dòng)課程通過(guò)實(shí)踐操作和探究，將抽象的數(shù)學(xué)概念與具體的模型制作相結(jié)合。這種融合能夠使數(shù)學(xué)變得更加有趣，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生在制作科技模型的過(guò)程中，可以體驗(yàn)到數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，增強(qiáng)了他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

（二）培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神

科技模型活動(dòng)課程通常需要小組合作完成。學(xué)生不僅需要與同伴進(jìn)行密切配合、分工合作，還需要共同解決遇到的問題。這樣的合作過(guò)程培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流能力和互助精神，使他們學(xué)會(huì)了相互支持和傾聽他人意見，增強(qiáng)了集體意識(shí)。科技模型活動(dòng)課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐應(yīng)用，需要學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。例如，在設(shè)計(jì)和制作一個(gè)簡(jiǎn)單的航海模型時(shí)，學(xué)生需要測(cè)量、計(jì)算水流速度、流量等參數(shù)，涉及長(zhǎng)度、面積、速度等數(shù)學(xué)概念和計(jì)算方法。通過(guò)這樣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，提高數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用能力。

（三）培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力

傳統(tǒng)教育往往注重理論知識(shí)的灌輸，缺乏對(duì)實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)?？萍寄Ｐ突顒?dòng)課程注重學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，學(xué)生在制作科技模型的過(guò)程中，需要運(yùn)用各種手工、電子器材等工具，培養(yǎng)他們的操作技能和動(dòng)手能力，提高解決實(shí)際問題的能力?？萍寄Ｐ突顒?dòng)課程培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力，在制作科技模型的過(guò)程中，學(xué)生需要進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)、比例計(jì)算、模型優(yōu)化等，這要求他們運(yùn)用數(shù)學(xué)思維進(jìn)行分析和計(jì)算。通過(guò)設(shè)計(jì)和調(diào)整模型，學(xué)生不僅培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維，還提高了觀察、推理等解決問題的能力。

（四）提升學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用能力

科技模型活動(dòng)課程豐富多樣，涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等。通過(guò)制作科技模型，小學(xué)生綜合應(yīng)用學(xué)科知識(shí)，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。例如，在制作風(fēng)車的過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算設(shè)計(jì)比例，還能學(xué)習(xí)到風(fēng)能轉(zhuǎn)化的原理，以及物體平衡的規(guī)律等。

科技模型活動(dòng)課程將數(shù)學(xué)概念與實(shí)際操作緊密結(jié)合，幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。例如，在制作一個(gè)簡(jiǎn)單的航海模型時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)調(diào)整模型的長(zhǎng)度、重物擺放的位置等探究模型的平衡點(diǎn)，從而初步把握力的平衡條件等重要概念。通過(guò)實(shí)踐操作，學(xué)生能夠直觀地感受數(shù)學(xué)原理，加深對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解。

二、“雙減”政策背景下科技模型活動(dòng)課程與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合策略

（一）利用微課視頻，加強(qiáng)科技模型拆解教學(xué)

微課視頻可以將科技模型的拆解教學(xué)過(guò)程以圖文、動(dòng)畫等形式呈現(xiàn)給學(xué)生，這種方法可以使學(xué)生更加清晰地了解和理解模型的結(jié)構(gòu)和組成部分，并且便于學(xué)生反復(fù)觀看和復(fù)習(xí)。通過(guò)微課視頻的輔助，學(xué)生可以更輕松地掌握模型制作的基本步驟和技巧。

例如，教師可以制作一個(gè)微課視頻，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)拆解一個(gè)建筑模型來(lái)加深他們對(duì)模型原理和數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。在視頻的開始，教師可以通過(guò)圖文說(shuō)明建筑模型的特點(diǎn)、構(gòu)成部分，并介紹一些經(jīng)典的建筑模型作品，使學(xué)生對(duì)建筑模型有一個(gè)基本的認(rèn)知。接下來(lái)，教師可以在微課視頻中演示如何拆解建筑模型，通過(guò)視頻或者動(dòng)畫等方式，展示教師將模型從整體拆解為各個(gè)零部件，并解釋每個(gè)部件的功能和作用。在這一過(guò)程中，教師可以結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，例如長(zhǎng)度的測(cè)量、角度的計(jì)算等，輔助學(xué)生理解相關(guān)數(shù)學(xué)概念。

教師可以在微課視頻中巧妙地融入數(shù)學(xué)知識(shí)，在拆解模型的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生思考與數(shù)學(xué)相關(guān)的問題。例如，當(dāng)教師拆解建筑模型上的承重梁時(shí)，可以提出問題：“如果想改變建筑模型的平衡點(diǎn)，需要如何調(diào)整承重梁的長(zhǎng)度？”這樣可以引導(dǎo)學(xué)生思考與比例、長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。教師還可以提供一些提示和解答，引導(dǎo)學(xué)生思考和理解。例如，在拆解過(guò)程中，如果學(xué)生遇到難點(diǎn)或者疑問，教師可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候給予解答，并簡(jiǎn)要說(shuō)明背后的數(shù)學(xué)原理，幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)與模型制作之間的聯(lián)系。通過(guò)這樣的微課視頻，學(xué)生可以跟隨教師一步步拆解建筑模型，加深對(duì)模型原理和數(shù)學(xué)概念的認(rèn)知。同時(shí)，教師還可以靈活利用視頻的互動(dòng)功能，設(shè)置一些問題和小測(cè)驗(yàn)，讓學(xué)生在觀看視頻的過(guò)程中積極參與，從而檢驗(yàn)自己的理解和掌握情況。將制作建筑模型的過(guò)程融入微課視頻中，可以讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，幫助他們更好地理解模型原理和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。這樣的教學(xué)方法既豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，又提高了學(xué)習(xí)的趣味性。

（二）引入數(shù)學(xué)思想，輔助學(xué)習(xí)科技模型制作

科技模型制作涉及一些數(shù)學(xué)概念和計(jì)算任務(wù)，例如測(cè)量、比例、幾何形狀等。在教學(xué)過(guò)程中，引入相關(guān)的數(shù)學(xué)思想和方法，可以幫助學(xué)生理解和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，同時(shí)提升他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

例如，在制作一個(gè)簡(jiǎn)單的航海模型時(shí)，教師可以通過(guò)展示一幅圖畫、觀察實(shí)際的航船情況，以及分享航海模型制作失敗的視頻等方式來(lái)導(dǎo)入話題，激發(fā)學(xué)生對(duì)制作航海模型的興趣。

在引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手制作的過(guò)程中，教師可以問學(xué)生：“你們是否注意到水龍頭打開時(shí)水流的速度是變化的？”然后引導(dǎo)他們思考為什么會(huì)有這種變化發(fā)生，激發(fā)學(xué)生對(duì)流量、速度等數(shù)學(xué)概念的興趣。教師可以準(zhǔn)備一些材料，如水桶、塑料管、瓶子等，鼓勵(lì)學(xué)生在小組內(nèi)自由探究。教師可以給予一些基本指導(dǎo)，如讓學(xué)生嘗試調(diào)節(jié)水龍頭的開啟程度，觀察和測(cè)量水流的變化情況，在這個(gè)過(guò)程中，教師可鼓勵(lì)學(xué)生使用尺子測(cè)量水流的高度、使用容器計(jì)量水流的體積等，并引導(dǎo)他們建立起流量和速度之間的關(guān)系。經(jīng)過(guò)實(shí)踐操作后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生共享各自的觀察結(jié)果和測(cè)量數(shù)據(jù)，然后組織學(xué)生進(jìn)行分析和討論。例如，教師可以提問：“開啟水龍頭的程度越大，水流的速度是否會(huì)越快？為什么？”通過(guò)這樣的分析和討論，學(xué)生可以更深入地理解流量和速度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。在制作航海模型的過(guò)程中融入數(shù)學(xué)概念，學(xué)生就會(huì)結(jié)合流量、速度等知識(shí)，更加深入地理解和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)航海模型。這樣的教學(xué)方法既提高了學(xué)生對(duì)科學(xué)與數(shù)學(xué)之間聯(lián)系的認(rèn)識(shí)，又培養(yǎng)了他們觀察、分析和解決問題的能力。

（三）結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)模型圖紙

模型圖紙是制作科技模型的重要參考，通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和繪制模型圖紙，可以結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)讓學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確的尺寸計(jì)算和比例繪圖。這一過(guò)程不僅加強(qiáng)了學(xué)生的幾何思維和繪圖能力，還培養(yǎng)了他們的觀察、分析和抽象能力。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)模型圖紙，也能更好地理解和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。

例如，在帶領(lǐng)學(xué)生制作飛行器模型的過(guò)程中，教師可以首先介紹飛行器的機(jī)翼構(gòu)造和原理，引導(dǎo)學(xué)生思考與數(shù)學(xué)相關(guān)的問題。例如，教師可以詢問學(xué)生：“你們認(rèn)為飛機(jī)機(jī)翼的形狀和尺寸會(huì)對(duì)飛行有影響嗎？”然后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用幾何概念和測(cè)量技巧，設(shè)計(jì)出符合要求的機(jī)翼形狀和尺寸。學(xué)生動(dòng)手制作科技模型之前，教師可以提供一些具體的數(shù)據(jù)，并引導(dǎo)學(xué)生分別根據(jù)給定的尺寸，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和比例關(guān)系的推斷。例如，教師可以給出一個(gè)線框模型圖紙，并告訴學(xué)生某個(gè)部件的實(shí)際尺寸和比例，要求學(xué)生計(jì)算其他部件的尺寸。這樣可以讓學(xué)生在應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的過(guò)程中，鍛煉他們的計(jì)算能力和推理能力。

教師可以要求學(xué)生按照所學(xué)習(xí)的比例關(guān)系，利用尺子和繪圖工具進(jìn)行模型圖紙的繪制。例如，學(xué)生可以根據(jù)機(jī)身長(zhǎng)度計(jì)算出機(jī)翼長(zhǎng)度和尾翼長(zhǎng)度的比例關(guān)系，并在圖紙上準(zhǔn)確繪制出它們的相對(duì)位置和尺寸。這樣的繪圖過(guò)程不僅強(qiáng)化了學(xué)生的幾何思維，還提升了他們的測(cè)量和繪圖技能。

在學(xué)生完成初版模型圖紙后，教師可以引導(dǎo)他們進(jìn)行實(shí)際制作，并觀察飛形器的飛行性能。通過(guò)觀察飛行器的表現(xiàn)，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際反饋進(jìn)行數(shù)值調(diào)整并改進(jìn)設(shè)計(jì)。例如，如果飛行器的飛行距離太短或者高度不夠穩(wěn)定，學(xué)生可以嘗試調(diào)整機(jī)翼形狀、增加起落架等，并記錄并分析調(diào)整前后的數(shù)據(jù)變化。這樣的實(shí)踐過(guò)程既鞏固了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，又培養(yǎng)了他們的實(shí)踐操作和問題解決能力，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)和航天的興趣，并促使他們?cè)趯?shí)踐中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題。

（四）運(yùn)用趣味評(píng)價(jià)，科學(xué)點(diǎn)評(píng)學(xué)生學(xué)習(xí)成果

在科技模型活動(dòng)課程中，通過(guò)運(yùn)用趣味評(píng)價(jià)的方式，例如舉辦展覽、比賽等，評(píng)選出學(xué)生制作的最佳模型，鼓勵(lì)他們展示自己的成果。這樣的評(píng)價(jià)方式既能激發(fā)學(xué)生的參與積極性，也可以給予學(xué)生實(shí)質(zhì)性的科學(xué)點(diǎn)評(píng)，幫助他們改進(jìn)和提高。同時(shí)，趣味評(píng)價(jià)也能為學(xué)生建立起積極的學(xué)習(xí)動(dòng)力和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

例如，在“雙減”政策背景下，科技模型活動(dòng)課程與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合實(shí)踐可以促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)際問題解決能力。為了評(píng)價(jià)學(xué)生在這種融合實(shí)踐中的表現(xiàn)，教師可以結(jié)合數(shù)學(xué)課上常用的評(píng)價(jià)方式進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。教師還可以結(jié)合跨學(xué)科的思想，采用其他學(xué)科中常用的評(píng)價(jià)方式，對(duì)學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。例如，如果學(xué)生在科技模型活動(dòng)中成功地利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決了一個(gè)實(shí)際問題，并在考試中展示出類似的能力，那么可以給予積極的評(píng)價(jià)，其實(shí)這也是數(shù)學(xué)課堂上數(shù)學(xué)教師經(jīng)常使用的評(píng)價(jià)方式，這有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以給學(xué)生帶來(lái)比較新穎的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

在科技模型活動(dòng)課程中，學(xué)生可能需要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作、展示結(jié)果，教師可以通過(guò)觀察和記錄學(xué)生在集體討論中的參與度、在結(jié)果展示中的清晰度和自信度等方面來(lái)評(píng)估他們的表現(xiàn)。例如，如果學(xué)生能夠積極參與討論并提出有建設(shè)性的意見，且在展示中清楚地闡釋學(xué)習(xí)成果，那么可以給予肯定和鼓勵(lì)。

此外，教師還可以使用個(gè)別評(píng)價(jià)的方式來(lái)肯定學(xué)生的深入思考和創(chuàng)新能力。例如，可以給學(xué)生設(shè)計(jì)一些開放性問題，讓他們發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，然后通過(guò)評(píng)估他們的回答和解決方案來(lái)評(píng)價(jià)他們的表現(xiàn)。這種個(gè)別評(píng)價(jià)的方式能夠更好地體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和潛力。通過(guò)多樣化的評(píng)價(jià)方法，可以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并為他們提供有針對(duì)性的指導(dǎo)和下一步的發(fā)展方向。

總之，科技模型活動(dòng)課程與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合能夠促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力的培養(yǎng)。通過(guò)動(dòng)手制作科技模型、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生不僅能夠加深對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解，還能鍛煉他們的觀察、分析和綜合運(yùn)用能力。同時(shí)，這也需要教師深入掌握相關(guān)知識(shí)和能力，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

【本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度“協(xié)同創(chuàng)新”（含幫扶項(xiàng)目）專項(xiàng)課題“‘雙減’背景下科技模型活動(dòng)課程與數(shù)學(xué)教學(xué)融合育人實(shí)踐探究 ”（ 立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)Fjxczx22-234 ）的階段性成果?！?/p>