2962025 年 11 月 21 日,第八届上实教育集团数学思维与数字实验挑战活动暨第六届数学建模体验活动颁奖典礼在上海市实验学校顺利举行。本次活动以第十二届科技节为契机,由上实科创中心联合高中数理化生教研组精心策划承办,在活动规模、命题设计与跨学科融合上进一步全面升级,为小学、初中、高中全学段学生搭建了数字化探究、思维碰撞与校际交流的优质平台。
作为数学建模高端竞赛活动的传统高地,上海市实验学校持续深化教学经验的纵向延伸与横向辐射:纵向贯通小学至高中全学段,让数学建模思维从小扎根;横向联动集团校及兄弟学校,共建共享优质教育资源,形成了成体系、可推广的探究活动模式,为上海市各校图形计算器普及与数学建模教学推广提供了行之有效的实践方案。
在第六届数学建模思维体验活动中,命题紧扣现实场景与学科前沿,分层设计的试题让不同学段学生各展其才。小学组同学围绕 A4 纸折叠姓名席牌稳定性、矿泉水瓶倒水时间与倾斜角度关系、激光武器光斑直径估算等趣味问题,通过动手实验、数据记录与归纳总结,用数学语言描述生活现象;初中组聚焦激光武器扩束镜原理、粘稠流体倾倒规律、席牌折叠稳定性评价等课题,要求学生设计实验、绘制曲线、建立初步数学关联;高中组则面临更高阶的挑战,不仅需深入探究激光扩束镜放大倍数与光斑直径的函数关系,还需通过实验建模分析瓶身倾斜度、流体粘度、吸管数量对倒水时间的影响,同时构建席牌折叠方式与稳定性指标的量化模型,充分展现数学建模解决复杂问题的魅力。
第八届数学思维与数字实验挑战活动亮点纷呈,依据各学段学生知识水平,借助图形计算器与各类数字传感器,以 “数学思维+科学技术+数字实验”的跨学科模式,让同学们沉浸式体验科学探究的全过程。初中组同学聚焦物理领域的电容放电现象,通过电压传感器采集数据,运用指数函数模型拟合电压随时间的变化规律,直观感受指数衰减的数学本质;高中物理组同学沿伽利略斜面实验的科学足迹,利用声波运动传感器精准采集小车运动的距离与时间数据,推导速度、加速度等参数,验证匀变速直线运动规律,实现经典实验的数字化创新;高中化学组同学运用 pH 计实时监测乙酸与氢氧化钠中和滴定过程中的 pH 变化,通过一阶导数曲线定位滴定终点,精准计算乙酸浓度,深化了酸碱反应定量分析的理解;高中生物组同学化身 “植物生理学家”,用乙醇提取不同冠层叶片的叶绿素,借助分光光度计测定吸光度,通过数学公式计算不同种叶绿素含量及比例,用数据揭示植物适应不同光照环境的生存智慧,在实践中体会数学与信息技术的融合魅力。
此次活动的圆满成功,离不开科创中心、高中部、初中部相关老师的悉心指导、志愿者的全力配合以及各方嘉宾的鼎力支持。未来,我校将继续深耕数学建模与数字实验教学,不断丰富活动内容、创新活动形式,助力更多学生提升跨学科思维与数字化探究能力,在科学探索的道路上勇毅前行,绽放更多智慧火花!
初审:唐晓博
复审:陈珺珺
终审:瞿祖芳