基于STEAM教育理念的高中数学建模活动课设计研究
发布时间：2021-08-17 23:05
创造性思维不仅对于个人能力的培养有着举足轻重的作用,社会发展和时代进步亦离不开个人的创造能力。数学作为一门中学课程,通常被认作是其它社会科学的基础,对于培养人的创造性有一定的积极作用。数学建模作为六大数学核心素养之一,在数学核心素养中起着引领作用（数学建模的过程可以渗透其它五个数学核心素养的培养）,对于学生创造能力的提高极其重要。《普通高中数学课程标准》（2017版）明确要求在数学课堂上,教师需要注重对学生数学核心素养能力的培养,以期他们学会用数学的眼光观察和发现世界的奇妙。本论文在国内外学者近些年来对数学建模研究的基础上,整理课堂教学中存在的问题,并引入美国教育理念的代表------STEAM教育,借助STEAM教育先进的教育理念,改进数学建模教学中存在的问题,探索基于STEAM教育理念的数学建模课的设计,具体内容包括:一、通过搜集文献,整理出STEAM教育和数学建模的基本概念和相关理论,并且对这两个理念的国内外研究现状进行分析,形成文献综述。二、针对STEAM教育和数学建模是否可以进行融合这一问题,从理论上分析两者融合的必要性,以及从教学内容的选择、教学模式的形成和教学评价体系的建...
【文章来源】：陕西理工大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文思路框图
7第2章文献综述及相关概念2.1关于数学建模2.1.1基本概念(1)数学建模、数学模型及数学建模能力关于数学建模，有许多不同的描述。360百科搜索“数学建模”，其结果显示“数学建模是一种解决问题的手段或者方法，只是在解决问题的过程中需要借助数学工具”[9]；《普通高中数学课程标准》（2003版）指出：“数学建模可以看作是借助数学思想、方法和知识，对实际问题进行分析，并最终解决实际问题的过程”[10]；阮晓青、周义仓教授认为“数学建模是一种运用数学思想和方法建立模型，在此基础上进行求解，并且借助结果对现实问题进行验证的过程”[11]。李明振教授则认为“数学建模是通过对实际问题进行分析，再借助数学工具来描述实际问题，紧接着采用数学的方式进行解答，最后得到实际问题答案的过程”[12]，具体过程可参考如下图2-1。图2-1数学建模流程图Fig.2-1Mathematicalmodelingflowchart可以发现，关于数学建模的描述具备相同的本质：利用数学工具解决现实问题的过程。也就说是数学建模过程一般应包括以下几个步骤：分析问题并搜集资料、模型假设、
具体来看，数学运算是数学核心素养的基础，也是对数学学习的最低要求，数学建模过程中往往存在较大的计算量，学生只要经历完整的数学建模过程就必然会提升数学运算能力；数学抽象是数学建模过程中必不可少的一部分，学生只有经历实际问题，并对实际问题进行抽象和转化才能使之成为一个数学问题；在多数情况下，数学建模的过程同样贯穿着逻辑推理，数据分析、和直观想象，对于这几种能力的培养也具有一定的作用。故而完整的数学建模过程有助于提升其它五个核心素养，但不仅限于在数学建模的过程中对其进行培养（具体关系可参见图2-2），教师应对其进行细化，更新传统教学观念，将“学生为本”渗透到日常教学中，真正将数学核心素养落到实处。图2-2核心素养关系图Fig.2-2Diagramofcoreliteracy(3)数学建模活动与数学建模“数学建模活动”与“数学建模”有所不同，“数学建模”是专门为大学生开设的一门具有完整体系和课程内容及培养目标的课程，而在高中阶段，“数学建模”的存在形式主要是“数学建模活动”，它并不是一门独立的课程，而是以某种活动的形式存在。故本论文提出的“数学建模活动课”是指数学建模课在高中阶段的一种普遍存在形式，主要是指教师利用课外活动或者选修课的方式，进行适合的问题情境创设，引导学生参与实践、合作交流，从而发现问题、提出问题、解决问题和创造问题的活动过程，以此培养学生对数学学习的兴趣、提高学生的创新能力、团结协作精神等综合素养。另外，本论文研究的是STEAM教育理念与高中数学建模活动课的融合，所以论文中出现的数学建模课和数学建模活动课均指高中阶段以活动课形式存在的完整数学建模过程。2.1.2国外中学数学建模研究现状及发展趋势通过整理文献发现，数学建模是20世纪60年最早起源与[17
本文编号：3348682
【文章来源】：陕西理工大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文思路框图
7第2章文献综述及相关概念2.1关于数学建模2.1.1基本概念(1)数学建模、数学模型及数学建模能力关于数学建模，有许多不同的描述。360百科搜索“数学建模”，其结果显示“数学建模是一种解决问题的手段或者方法，只是在解决问题的过程中需要借助数学工具”[9]；《普通高中数学课程标准》（2003版）指出：“数学建模可以看作是借助数学思想、方法和知识，对实际问题进行分析，并最终解决实际问题的过程”[10]；阮晓青、周义仓教授认为“数学建模是一种运用数学思想和方法建立模型，在此基础上进行求解，并且借助结果对现实问题进行验证的过程”[11]。李明振教授则认为“数学建模是通过对实际问题进行分析，再借助数学工具来描述实际问题，紧接着采用数学的方式进行解答，最后得到实际问题答案的过程”[12]，具体过程可参考如下图2-1。图2-1数学建模流程图Fig.2-1Mathematicalmodelingflowchart可以发现，关于数学建模的描述具备相同的本质：利用数学工具解决现实问题的过程。也就说是数学建模过程一般应包括以下几个步骤：分析问题并搜集资料、模型假设、
具体来看，数学运算是数学核心素养的基础，也是对数学学习的最低要求，数学建模过程中往往存在较大的计算量，学生只要经历完整的数学建模过程就必然会提升数学运算能力；数学抽象是数学建模过程中必不可少的一部分，学生只有经历实际问题，并对实际问题进行抽象和转化才能使之成为一个数学问题；在多数情况下，数学建模的过程同样贯穿着逻辑推理，数据分析、和直观想象，对于这几种能力的培养也具有一定的作用。故而完整的数学建模过程有助于提升其它五个核心素养，但不仅限于在数学建模的过程中对其进行培养（具体关系可参见图2-2），教师应对其进行细化，更新传统教学观念，将“学生为本”渗透到日常教学中，真正将数学核心素养落到实处。图2-2核心素养关系图Fig.2-2Diagramofcoreliteracy(3)数学建模活动与数学建模“数学建模活动”与“数学建模”有所不同，“数学建模”是专门为大学生开设的一门具有完整体系和课程内容及培养目标的课程，而在高中阶段，“数学建模”的存在形式主要是“数学建模活动”，它并不是一门独立的课程，而是以某种活动的形式存在。故本论文提出的“数学建模活动课”是指数学建模课在高中阶段的一种普遍存在形式，主要是指教师利用课外活动或者选修课的方式，进行适合的问题情境创设，引导学生参与实践、合作交流，从而发现问题、提出问题、解决问题和创造问题的活动过程，以此培养学生对数学学习的兴趣、提高学生的创新能力、团结协作精神等综合素养。另外，本论文研究的是STEAM教育理念与高中数学建模活动课的融合，所以论文中出现的数学建模课和数学建模活动课均指高中阶段以活动课形式存在的完整数学建模过程。2.1.2国外中学数学建模研究现状及发展趋势通过整理文献发现，数学建模是20世纪60年最早起源与[17
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