科技模型活动课程与小学数学教学的融合实践

邱绍龙 福建省三明市沙县区城关第三小学

科技模型活动课程作为一种融合了科技与教育的创新教学形式，已经在我国的中小学中广泛开展。然而，为了使其更好地发挥作用，科技模型活动课程需要与其他学科相结合，形成跨学科的教学模式。本文将探讨科技模型活动课程与小学数学教学的融合实践，旨在为教师和教育机构提供有益的启发和借鉴。

一、“双减”政策背景下科技模型活动课程对小学生的积极影响

“双减”政策背景下科技模型活动课程有利于激发小学生的创新思维、培养团队合作精神、提升实践动手能力，并能有效促进学科知识的综合应用能力，这将有助于小学生的全面发展，适应未来社会的需求。

（一）激发学生的创新思维

科技模型活动课程提供了一个实践性、探究性强的学习环境，激发学生的创新思维和动手能力。通过参与制作科技模型，小学生可以自主思考、动手实践，培养解决问题的能力和创新思维，进而增强他们在面对新情境时的适应能力。科技模型活动课程通过实践操作和探究，将抽象的数学概念与具体的模型制作相结合。这种融合能够使数学变得更加有趣，激发学生对数学学习的兴趣。学生在制作科技模型的过程中，可以体验到数学知识的实用性，增强了他们学习数学的兴趣。

（二）培养团队合作精神

科技模型活动课程通常需要小组合作完成。学生不仅需要与同伴进行密切配合、分工合作，还需要共同解决遇到的问题。这样的合作过程培养了他们的团队协作能力、交流能力和互助精神，使他们学会了相互支持和倾听他人意见，增强了集体意识。科技模型活动课程强调实践应用，需要学生运用数学知识解决实际问题。例如，在设计和制作一个简单的航海模型时，学生需要测量、计算水流速度、流量等参数，涉及长度、面积、速度等数学概念和计算方法。通过这样的实践经验，学生能够将数学知识应用于实际情境中，提高数学的实际应用能力。

（三）培养实践动手能力

传统教育往往注重理论知识的灌输，缺乏对实践动手能力的培养。科技模型活动课程注重学生的实际动手能力，学生在制作科技模型的过程中，需要运用各种手工、电子器材等工具，培养他们的操作技能和动手能力，提高解决实际问题的能力。科技模型活动课程培养了学生的数学思维和解决问题的能力，在制作科技模型的过程中，学生需要进行尺寸设计、比例计算、模型优化等，这要求他们运用数学思维进行分析和计算。通过设计和调整模型，学生不仅培养了创造性思维，还提高了观察、推理等解决问题的能力。

（四）提升学科知识综合应用能力

科技模型活动课程丰富多样，涉及多个学科领域，如数学、物理、化学等。通过制作科技模型，小学生综合应用学科知识，加深对知识点的理解和记忆。例如，在制作风车的过程中，学生不仅能够应用数学知识计算设计比例，还能学习到风能转化的原理，以及物体平衡的规律等。

科技模型活动课程将数学概念与实际操作紧密结合，帮助学生更好地理解和掌握数学知识。例如，在制作一个简单的航海模型时，学生可以通过调整模型的长度、重物摆放的位置等探究模型的平衡点，从而初步把握力的平衡条件等重要概念。通过实践操作，学生能够直观地感受数学原理，加深对数学概念的理解。

二、“双减”政策背景下科技模型活动课程与小学数学教学的融合策略

（一）利用微课视频，加强科技模型拆解教学

微课视频可以将科技模型的拆解教学过程以图文、动画等形式呈现给学生，这种方法可以使学生更加清晰地了解和理解模型的结构和组成部分，并且便于学生反复观看和复习。通过微课视频的辅助，学生可以更轻松地掌握模型制作的基本步骤和技巧。

例如，教师可以制作一个微课视频，引导学生通过拆解一个建筑模型来加深他们对模型原理和数学知识的理解。在视频的开始，教师可以通过图文说明建筑模型的特点、构成部分，并介绍一些经典的建筑模型作品，使学生对建筑模型有一个基本的认知。接下来，教师可以在微课视频中演示如何拆解建筑模型，通过视频或者动画等方式，展示教师将模型从整体拆解为各个零部件，并解释每个部件的功能和作用。在这一过程中，教师可以结合数学知识，例如长度的测量、角度的计算等，辅助学生理解相关数学概念。

教师可以在微课视频中巧妙地融入数学知识，在拆解模型的过程中引导学生思考与数学相关的问题。例如，当教师拆解建筑模型上的承重梁时，可以提出问题：“如果想改变建筑模型的平衡点，需要如何调整承重梁的长度？”这样可以引导学生思考与比例、长度相关的数学知识。教师还可以提供一些提示和解答，引导学生思考和理解。例如，在拆解过程中，如果学生遇到难点或者疑问，教师可以在适当的时候给予解答，并简要说明背后的数学原理，帮助学生建立数学与模型制作之间的联系。通过这样的微课视频，学生可以跟随教师一步步拆解建筑模型，加深对模型原理和数学概念的认知。同时，教师还可以灵活利用视频的互动功能，设置一些问题和小测验，让学生在观看视频的过程中积极参与，从而检验自己的理解和掌握情况。将制作建筑模型的过程融入微课视频中，可以让学生实现跨学科学习，帮助他们更好地理解模型原理和数学知识的应用。这样的教学方法既丰富了学生的学习方式，又提高了学习的趣味性。

（二）引入数学思想，辅助学习科技模型制作

科技模型制作涉及一些数学概念和计算任务，例如测量、比例、几何形状等。在教学过程中，引入相关的数学思想和方法，可以帮助学生理解和运用数学知识解决实际问题，同时提升他们的数学应用能力。

例如，在制作一个简单的航海模型时，教师可以通过展示一幅图画、观察实际的航船情况，以及分享航海模型制作失败的视频等方式来导入话题，激发学生对制作航海模型的兴趣。

在引导学生动手制作的过程中，教师可以问学生：“你们是否注意到水龙头打开时水流的速度是变化的？”然后引导他们思考为什么会有这种变化发生，激发学生对流量、速度等数学概念的兴趣。教师可以准备一些材料，如水桶、塑料管、瓶子等，鼓励学生在小组内自由探究。教师可以给予一些基本指导，如让学生尝试调节水龙头的开启程度，观察和测量水流的变化情况，在这个过程中，教师可鼓励学生使用尺子测量水流的高度、使用容器计量水流的体积等，并引导他们建立起流量和速度之间的关系。经过实践操作后，教师可以引导学生共享各自的观察结果和测量数据，然后组织学生进行分析和讨论。例如，教师可以提问：“开启水龙头的程度越大，水流的速度是否会越快？为什么？”通过这样的分析和讨论，学生可以更深入地理解流量和速度之间的数学关系。在制作航海模型的过程中融入数学概念，学生就会结合流量、速度等知识，更加深入地理解和运用数学知识来设计航海模型。这样的教学方法既提高了学生对科学与数学之间联系的认识，又培养了他们观察、分析和解决问题的能力。

（三）结合数学知识，引导学生设计模型图纸

模型图纸是制作科技模型的重要参考，通过指导学生设计和绘制模型图纸，可以结合数学知识让学生进行准确的尺寸计算和比例绘图。这一过程不仅加强了学生的几何思维和绘图能力，还培养了他们的观察、分析和抽象能力。同时，学生通过设计模型图纸，也能更好地理解和运用数学知识在实践中的应用。

例如，在带领学生制作飞行器模型的过程中，教师可以首先介绍飞行器的机翼构造和原理，引导学生思考与数学相关的问题。例如，教师可以询问学生：“你们认为飞机机翼的形状和尺寸会对飞行有影响吗？”然后，教师可以引导学生运用几何概念和测量技巧，设计出符合要求的机翼形状和尺寸。学生动手制作科技模型之前，教师可以提供一些具体的数据，并引导学生分别根据给定的尺寸，进行数值计算和比例关系的推断。例如，教师可以给出一个线框模型图纸，并告诉学生某个部件的实际尺寸和比例，要求学生计算其他部件的尺寸。这样可以让学生在应用数学知识解决实际问题的过程中，锻炼他们的计算能力和推理能力。

教师可以要求学生按照所学习的比例关系，利用尺子和绘图工具进行模型图纸的绘制。例如，学生可以根据机身长度计算出机翼长度和尾翼长度的比例关系，并在图纸上准确绘制出它们的相对位置和尺寸。这样的绘图过程不仅强化了学生的几何思维，还提升了他们的测量和绘图技能。

在学生完成初版模型图纸后，教师可以引导他们进行实际制作，并观察飞形器的飞行性能。通过观察飞行器的表现，学生可以根据实际反馈进行数值调整并改进设计。例如，如果飞行器的飞行距离太短或者高度不够稳定，学生可以尝试调整机翼形状、增加起落架等，并记录并分析调整前后的数据变化。这样的实践过程既巩固了学生对数学知识的理解，又培养了他们的实践操作和问题解决能力，同时也激发了学生对科学和航天的兴趣，并促使他们在实践中运用数学知识解决问题。

（四）运用趣味评价，科学点评学生学习成果

在科技模型活动课程中，通过运用趣味评价的方式，例如举办展览、比赛等，评选出学生制作的最佳模型，鼓励他们展示自己的成果。这样的评价方式既能激发学生的参与积极性，也可以给予学生实质性的科学点评，帮助他们改进和提高。同时，趣味评价也能为学生建立起积极的学习动力和竞争意识。

例如，在“双减”政策背景下，科技模型活动课程与小学数学教学的融合实践可以促进学生的创新思维和实际问题解决能力。为了评价学生在这种融合实践中的表现，教师可以结合数学课上常用的评价方式进行点评。教师还可以结合跨学科的思想，采用其他学科中常用的评价方式，对学生在活动中的表现进行评价。例如，如果学生在科技模型活动中成功地利用数学知识解决了一个实际问题，并在考试中展示出类似的能力，那么可以给予积极的评价，其实这也是数学课堂上数学教师经常使用的评价方式，这有利于提高学生的学习兴趣，也可以给学生带来比较新颖的学习体验。

在科技模型活动课程中，学生可能需要进行团队合作、展示结果，教师可以通过观察和记录学生在集体讨论中的参与度、在结果展示中的清晰度和自信度等方面来评估他们的表现。例如，如果学生能够积极参与讨论并提出有建设性的意见，且在展示中清楚地阐释学习成果，那么可以给予肯定和鼓励。

此外，教师还可以使用个别评价的方式来肯定学生的深入思考和创新能力。例如，可以给学生设计一些开放性问题，让他们发挥想象力和创造力，然后通过评估他们的回答和解决方案来评价他们的表现。这种个别评价的方式能够更好地体现学生的个性特点和潜力。通过多样化的评价方法，可以更全面地了解学生的学习情况，并为他们提供有针对性的指导和下一步的发展方向。

总之，科技模型活动课程与小学数学教学的融合能够促进学生的创新思维和问题解决能力的培养。通过动手制作科技模型、运用数学知识进行实际应用，学生不仅能够加深对数学概念的理解，还能锻炼他们的观察、分析和综合运用能力。同时，这也需要教师深入掌握相关知识和能力，以促进学生的全面发展。