冯碧薇 杜金金

上海市建平中学教师

数学模型通常是指研究实际问题时利用数学所建立的模型，而数学建模通常是指为实际问题建立数学模型的过程。在《普通高中数学课程标准（2017年版2020年修订）》中，数学建模被列为高中数学六个核心素养之一，这也正式标志着数学建模教育从大学阶段提前至中学阶段。数学模型与日常生活息息相关，青少年在学习过程中可以通过数学模型和数学建模更好地观察世界、分析世界和描述世界。STEM 是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写。STEM教育是以数学为基础，将科学与技术通过工程与艺术进行诠释。毫无疑问，数学建模在STEM教育中是一个重要的抓手，其不仅可以培育学生数学建模的素养，而且鼓励学生解决跨学科、复杂综合的实际问题，切实有效地提升学生的创新思维和问题解决能力。下文通过一些具体案例展现数学建模在青少年STEM教育中的应用，并给出笔者在实践STEM教育过程中的一些经验和建议。

一、数学建模在STEM教育中的应用

（一） 数学建模与STEM教育的“情境性”

STEM教育着重强调情景式教学，主张解决实际生活中的问题，让学生面对真实的挑战。数学建模往往可以引导学生用数学的眼光发现世界，在STEM教育中可以帮助学生提出形形色色且意义非凡的问题。

【案例1】大货车视野盲区的分析与反光镜的改进

科学背景：大货车发生交通事故的频率较高，原因之一便是司机有较大的视野盲区，如图1所示。……