初中数学与创客科普教育融合有效路径的研究

时代的发展呼唤人才的创新能力、实践能力，而初中正是对学生进行科学思维方式、创新能力教育培养的关键阶段。数学作为基础数学，是学生培养逻辑思维能力的途径，而创客科普教育则是以创新、动手为主，加强实际操作性，注重创新性。将初中数学与创客科普教育进行融合，一方面可以帮助学生更好地完成知识的实践与创新运用，同时还可以提升学生的动手能力、创新能力及解决实际问题的能力。但目前初中数学与创客科普教育的融合还是在教学中出现了诸多问题，因此对数学与创客科普教育的融合的探索显得尤为重要。

一、情境创设，激发兴趣

建构主义学习理论认为：学习是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师、同学以及社区）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义的建构而获得的。数学与创客科普教育的融合中创设生动有趣的情境，有利于学生更好地融入学习，激发学生的好奇心和求知欲，让学生主动投入到知识的建构中。

比如，在“平面直角坐标系”的教学中，创设了一个“寻宝游戏”的情境，在地上模拟一个很大的平面直角坐标系，将“宝藏”（小奖品）埋在不同坐标点处，让学生根据教师提供的坐标信息，在“坐标系”上寻找“宝藏”。学生在活动中充分理解了平面直角坐标系的概念及坐标表达形式，在此过程中还感受到数学知识能够运用到实际生活中去，且能够想到在生活中实际应用此类坐标系如何来表示某个地点，在课堂上创设了一系列情境，通过游戏情境让学生主动参与，对学习数学科目更有兴趣。

二、项目驱动，深化实践

PBL 项目式学习是一种强调以项目为载体，让学生在解决真实问题过程中学习知识和技能。初中数学习项目与创客科普教育的融合可以从项目设计的角度，让学生用数学知识去解决项目中的创客实践问题，培养综合实践能力和合作精神。学生项目设计、实践过程中需要运用数学知识进行分析、计算、规划，并利用创客思维开展设计和动手制作。

比如，在完成“三角形的稳定性”学习后，布置一项“制作桥梁模型”的项目任务，要求学生以小组为单位，利用吸管、胶水等搭建出能够承载一定的重量的桥梁模型。学生在开展项目的过程中，需要运用三角形的稳定性原理完成桥梁的结构设计，并且应用数学知识测量桥长、度角、承载力等情况。在各个小组实施搭建的过程中，都遇到了一些困难，比如材料强度不足、桥梁结构设计不合理等。通过小组成员的资料搜集、小组讨论以及反复实验不断地调整方案，最后，每一个小组都制作出不同形式的桥梁模型，并对其承重量进行了测试。学生不仅对三角形稳定性有了更深的认识，而且还提高了动手能力与合作交流能力。

三、竞赛引领，提升能力

竞赛活动能产生一种竞争氛围，激发学生的内在动力与潜力。在竞赛中，学生需要用数学知识以及创客技能快速分析、解决问题，能提升思维的灵活性和创新性，并在此过程中培养学生的抗压能力与团队合作意识，让他们在竞争中不断挑战自我、突破自我、超越自我。

比如，学校举办“数学创客机器人比赛”。要求学生设计并制作一个能完成任务的机器人，任务包括机器人按指令路线行走、搬运物品等，并且要顺利完成指定任务。在设计完成机器人过程中，运用数学知识对机器人的行走轨迹计算、速度、传感器数据的处理，运用创客知识对机器人进行硬件组装、程序设计等。比赛前学生分成小组、加班加点、反复调试、完善机器人。比赛中，各个小组机器人轮番上阵，学生根据实际情况，及时调整应对策略。比赛中，学生数学应用能力、创新能力和合作能力都得到了明显提高。

四、跨学科合作，拓展思维

当今社会很多问题的解决，需要多种学科的知识与方法。跨学科合作学习可以冲破学科界限，让学生从不同的学科层面切入问题，提高综合素养及创新意识。在数学与创客科普教育相融合的过程中，开展跨学科合作可以给学生更大空间学习，更好地感受数学在不同领域的运用。

比如，在“测量物体高度”的教学案例中，设计了与物理学科、地理学科的项目联合行动，让学生到学校教学楼进行物体高度测量。学生们先利用数学相似三角形的知识来测算教学楼高度，用物理学科的光的传播和反射的知识来了解教学楼高度的测量原理。再用地理学科的知识去考虑太阳高度角因时间、季节不同，而造成的光线对测量的影响。整件事情的处理过程，让同学们明白利用不同学科的知识进行知识整合、多角度的问题分析，使学生的思考得到了拓展，并由此明白不同的学科知识间是相互关联、相互融合的，自己要学会综合运用学科知识的能力。

结 语

综上所述，初中数学教学与创客科普教育相结合，能培养学生的创新意识和实践能力。情境创设、项目驱动、竞赛引领、跨学科合作，是有效结合初中数学教学与创客科普教育的途径，能提高学生的学习兴趣、加深学生实践操作印象、培养学生综合能力、打开学生的思维能力。今后的教学中应不断探索完善结合模式及方法，提供给学生优质的教育资源及环境，培养出更好的满足时代需求的创新型人才。

参考文献：

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