高中生数学建模素养与创造力的关系研究_马煜萱.pdf

83 学术研讨造”，当前的数学理论已经在前人的推动下得到了很好的发数学建模是当前中学数学教学的一个重要内容，探讨数展，但是对于个体来讲，知识依然是全新的，需要经历类似科学建模素养与高中生创造力倾向二者之间的关系具有重要意学创造的过程学习新知识，在这个过程中，学生体验了创造过义。本文在对太原市三所高中的高二学生创造力问卷和数学程，积累了创造经验，增加了储备知识，为今后真正进行新事建模素养测试卷得分进行统计分析基础上，研究二者之间的物的创造打下良好基础。数量关系。研究表明：高中生个体的数学建模素养与其创造数学建模是数学学科六大核心素养之一，是“双基”、力水平之间有密切联系；不同数学建模素养学生的创造力存“四基”的深化，在中学数学教学中占有重要地位。数学建模在显著性差异，数学建模素养越高，其创造力越强；具有不的定义众说纷纭，其核心是用数学方法解决非数学方面的问同创造力的学生，其数学建模素养存在显著性差异，创造力2题，但它与单纯的数学应用题是不同的。应用题的条件有限、水平越高，数学建模素养也越高。方法单一、答案明确，而数学建模问题的条件多，需要学生自己取舍；方法多样，可以构造不同的模型解决同一个问题；数1 问题提出学建模问题没有明确答案，这种复杂多样的数学应用对培养学随着信息时代的到来，创造力越来越成为国家和个人的核生的创新思维是大有裨益的。PISA将数学建模的过程概括为模心竞争力。青年是国家的未来，只有在青年的教育中抓好创造3型建立、模型求解、模型阐释、模型评估。模型建立是其中的力的培养，才能从根本上增强国家的发展动力。一般来说，创关键一环，其主要过程是将非数学问题转化为数学问题，这一1造是指提出某种有形或无形的有价值的新事物。在此理论的基步就需要学生对生活中的问题积极观察，通过抽象概括抓住非础上，学者认为经过发散性思维加工而表现于外的行为能在一数学问题的本质并联想到与之有关的数学问题，这个过程所需定程度上体现出一个人的创造力。然而创造力并不是科学家的要的就是创造力。因此，我们可以将数学建模看成是以创造力专属，斯拉曼认为，在课堂上学习的学生，同样也有创造力。为核心的问题，并以此为支点培养中学生的创造力。他们能创造性地发现一些对自己来说未知的结论，尽管这些结综上所述，个体的数学建模素养与其创造力有密切联系，论对他人来说是显而易见的。因此，在青少年的学习过程中，目前国内外学者对二者的研究倾向于基于不同理论对学生创造创造可以发生在每时每刻。创造力的积累主要有三个步骤：知力和数学建模的水平进行划分、对数学建模素养的培养提供策识的积累、认知结构的建立、知识体系的完善，这其中的每一略等方面，对二者关系的实证研究却不多。本文在对高中生创环节都可以经培养而得到提升，对于个人成长而言，教育是最造力倾向得分和数学建模素养得分进行统计分析的基础上，研为重要的培养方式。从数学学科的抽象性以及数学思想方法的究二者之间的数量关系，为高中生数学建模素养和创造力的培多样性来看，数学学科对创造力的培养起着重要作用，即在数养提供科学依据。学教育中利用实际问题，有目的地促进学生积累知识、建立认2 研究情况概述知结构从而完善知识体系，是促进学生创造力发展的有效途2.1 研究材料径。弗赖登塔尔认为数学学习的一个重要环节就是“再创本文改编了严雪在高中生数学阅读能力和数学建模素养高中生数学建模素养与创造力的江汉大学人工智能学院 马煜萱 万优艳关系研究842023 年 第 3 期4组的创造力倾向得分之间有显著差异。说明数学建模素养高的的关系研究 编制的高中生数学建模素养测试卷作为测试高中学生其创造力倾向高，更愿意接触或创造新鲜事物，对事物的生数学建模素养的工具，试卷一共七道题，内容都是高中课本理解更有新意。数学建模素养低的学生其创造力倾向低，偏向有所涉及的部分，难度不高，各层次学生均有能力作答，总分于用常规思维思考问题，自主创新的积极性有待加强。为30分。3.3 不同创造力倾向得分学生的数学建模素养分析创造力倾向试卷改编自威廉斯创造力倾向调查问卷，将152名被试按创造力倾向得分分为3组：197分及以下问卷共50个问题，分为冒险性、好奇性、想象力、挑战性四个（42人）为低分组，198-214分（71人）为中分组，215分及以维度，采用五级量表测量被试的创造力倾向，五个等级分别为上（39人）为高分组。将创造力倾向得分作为自变量，数学建“完全不符合”、“不符合”、“一般”、“符合”、“完全模素养得分作为因变量进行单因素方差分析，结果如表4和表符合”，依次记为5分、4分、3分、2分、1分，问卷总分为5所示。250分。2.2 研究对象由于高一学生入学时间短，尚未充分了解高中数学知识，高三学生课业繁忙，所以本次测试选用高二年级学生。选取山西省太原市A、B、C三所学校各一个班的高二学生共155人进行表4 不同创造力倾向组数学建模素养的方差分析测试，回收试卷152份，回收率为98%。在高二上学期期末考试后进行两份试卷的作答，时间为45分钟。2.3 研究工具本文利用Excel和spss24.0这两个软件对数据处理，然后进行结果分析。3 数据分析3.1 描述性统计本次调查基本情况如表1所示，从表中可以看出，A、B、表5 不同创造力倾向组数学建模素养的多重比较C三个学校男女比例都接近1:1，三所学校数学建模素养测试平.平均值差值的显著性水平为 0.05。均分差别不大，都在19分左右，创造力倾向测试问卷在三所学从表4和表5可以看出，F=89.942，P=0.0000.01，所以在校间分数差别也不大，说明三所学校学生水平相近。=0.01水平上，F检验达到显著水平，表明3个创造力倾向得分组的数学建模素养得分之间有显著差异。说明创造力倾向高的学生其数学建模素养高，对运用数学方法解决非数学的问题更有经验，能较为清楚地抓住非数学问题背后的数学本质，创造力倾向低的学生其数学建模素养低，对数学建模的了解不够深入，无法熟练地将数学运用到其他领域来解决问题。表1 不同学校学生基本情况调查表3.2 不同数学建模素养得分学生的创造力倾向分析3.4 数学建模素养测试得分与创造力倾向各项指标的相关性将152名被试按数学建模素养得分分为3组：17分及以下分析表6呈现了152个样本数学建模素养测试得分与创造力倾向（43人）为低分组，18-21分（74人）为中分组，22分及以上各项指标之间的皮尔逊相关系数及显著性。可以看出，创造力（35人）为高分组。将数学建模素养得分作为自变量，创造力倾向测试四个维度与数学建模素养测试得分之间均存在0.01的水倾向得分作为因变量进行单因素方差分析，结果如表2和表3所平上显著正相关。以上数据分析表明，数学建模素养测试得分示。与创造力倾向各项指标密切相关。表2 不同数学建模素养组的创造力倾向方差分析表6 数学建模素养与创造力倾向的相关性分析.在 0.01 级别（双尾），相关性显著。3.5 创造力倾向对数学建模素养的回归分析创造力倾向与数学建模素养的散点图如图1所示，观察图像可以得出结论：创造力倾向与数学建模素养线性相关。2由表7模型汇总得知，R=0.784，调整后的R 为0.782，表明因变量的变化78.2%是由自变量引起的，即创造力倾向水平能在很大程度上反映数学建模素养。表3 不同数学建模素养组的创造力倾向多重比较.平均值差值的显著性水平为 0.05。从表2和表3可以看出，F=91.013，P=0.0000.01，所以在表7 模型汇总a.预测变量：(常量),创造力倾向测试总分=0.01水平上，F检验达到显著水平，表明3个数学建模素养分数85 学术研讨由表8得P=0.0000.01，回归方程高度显著，即建立的回归考，发展其好奇性；开展头脑风暴等思维发散活动，激发其想方程有意义。由表9可知常数项和“创造力倾向”都是有统计学象力；培养学生的自信心，发展其挑战性。另外，在集体环境意义的，由此得出数学建模素养与创造力倾向线性相关，二者中，个体的创造力是有所上升的，因此在群体中培养创造力也关系式为Y=0.189X-19.399。具有重要价值，在班级中形成好的创造氛围是教师努力的方数学建模素养创造力倾向向。其次，不良的竞争和焦虑会使个体的自我提高内驱力逐渐减少，转化为外部驱动力，在这个过程中，创造力人格会衰退，因此压力过大的环境不适合创造力的培养。学校应该积极调整对学生的考核和比较，给学生提供充分发展创造力的土壤。最后，教师应该在课堂上多进行启发和引导，营造课堂的轻松感，在不紧张的状态下学生才能敢于发现问题、提出问题，为创造力的发展奠定基础，从而在冒险性、好奇性、想象力、挑战性全方位促进学生创造力倾向和数学建模素养的发展。5 研究展望图1 创造力倾向与数学建模素养的散点图尽管本研究对数学建模与创造力的关系进行了定量研究，为高中生创造力与数学建模素养的培养提供了科学依据，但本研究还有很大的改进空间。其一，本研究采用的创造力倾向调查问卷借鉴了外国学者的研究，在后续的研究中可以进一步结合我国国情，经过多问卷结合测量、多次测量、学习借鉴多方表8 方差分析权威问卷等方式对我国高中生的创造力倾向进行评估。其二，a.因变量：数学建模成绩本研究在调查高中生数学建模素养时采用了试卷的方式进行测b.预测变量：(常量),创造力倾向测试总分量，测试卷的内容还不够全面体现素质教育的内涵，容易将对学生数学建模素养的考察落入应试教育的窠臼。其三，本次研究样本较小，仅对太原市152名高二学生进行了研究，因此运用统计工具得到的结果可靠性较低，代表性不强。在条件允许的表9 回归系数检验情况下，后续实验应该拓宽研究范围，并且可以进一步分析在a.因变量：数学建模成绩城乡、地区差异影响下带来的高中生创造力倾向与数学建模素4 结论与建议养的差异。我们未来的研究要在对以往研究深入分析的前提本文对高中生的数学建模素养和个体创造力倾向进行调查下，改进研究方法，为素质教育大环境下的中学数学教学提供研究，得到如下结论，并在此基础上提出相关建议。更加科学的依据。（1）具有不同数学建模素养的学生，其创造力存在显著性差异，数学建模素养越高，创造力越强；具有不同创造力的学【参考文献】生，其数学建模素养存在显著性差异，创造力水平越高，数学1 孙冠贤.中小学生创造力及其培养J.课程教材教法,建模素养越高。2019,39(01):66-71.（2）数学建模成绩与个体的创造力倾向有显著的正向关2 赵雨蔷.高中生数学建模素养调查研究D.华中师范大学,系。数学建模素养能较好地反映个体创造力倾向。进行数学建2021.模的学习可以极大地促进创造力的发展，创造力的提高又可以3 林子植,胡典顺.基于因子分析的学生数学建模能力结构增强个体的数学建模能力。在日常教学中，中学教师应积极开研究J.数学的实践与认识,2020,50(04):50-58.展教研活动，建立以培养学生创造力为核心的数学建模教学体4 严雪.高中生数学阅读能力和数学建模素养的关系研究D.系，并有意识地提高数学建模课在教学安排上的比重，将数学华中师范大学,2020.建模的思想、方法广泛渗透到日常教学中。进一步可以在学校5 邵锋星,王红燕.指向创造力培养的课堂教学改革行动J.范围内可以开展数学建模周等活动，引导学生经历数学建模的中小学管理,2021(09):35-37.过程，将书本上学到的东西运用到解决实际问题中去。还要在作者简介：马煜萱，江汉大学人工智能学院数学与大数据学校基础课程的基础上，在教学中渗透现代信息技术，提高学系数学教育研究生。生灵活运用计算机软件的能力。通过灵活多变、各式各样的数通信作者：万优艳，女，博士，教授，研究方向：数学教学建模练习，不断培养和提高青少年学生的创造力，从而提高育。整个民族的竞争力。（3）创造力倾向的各个维度对创造力倾向和数学建模素养都有显著影响。培养创造力和数学建模素养可以从培养创造力的各个维度入手，潜移默化地对学生产生积极影响。创造力的5培养需要轻松、民主的氛围，老师应该积极鼓励学生突破自己、勇于尝试，发展其冒险性；引导学生对新鲜事物进行思