教育科學規劃2025年度重點課題申報書、課題設計論證求知探理明教育，創新鑄魂興未來。基于學科融合的高中數學建模教學實踐研究課題設計論證1.研究現狀高中數學建模教學在當前教育領域中具有重要地位，但也面臨著一些挑戰。一方面，高中數學建模教學涉及領域廣、求解難度高，成為教學研究的熱點和難點。目前存在的問題主要有：缺少全過程教學，學生往往只進行“已知模型和數學求解”，而“建立模型”和“檢驗與改進”環節缺失，這使得數學建模本來思維開放、多學科融合的特征喪失，教育教學價值大打折扣，也不利于培養學生的科學精神和嚴謹學術習慣，同時對核心素養的綜合培育功能淡化，教學易陷入題海泥沼；還缺乏智能計算思維參與，中學數學建模教學剛起步，教師對智能計算思維知之甚少，建模教學與信息技術融合不足，很少滲透智能計算思維，仍習慣紙筆運算或加入計算器運算，導致對復雜問題無法有效完成建模分析，建模教學只能在較簡單知識層面進行。此外，多集中在課本、高考應用題考查理解層面，應試痕跡明顯。另一方面，隨著現代信息技術發展，教學輔助工具逐漸應用于數學建模教學。以互聯網、移動終端、智能軟件等為代表的教學與學習輔助工具，不僅優化了教師教學方式，提高了師生教學過程互動性，更能直觀地呈現數學模型、幫助學生發現數學規律、理解數學原理。然而，基于學科融合視角的高中數學建模信息化教學模式仍需進一步探索。2.選題意義（1）高中數學教學現狀亟待改善。目前高中數學教學與實際問題脫節、教學方法單一等問題突出，學生對數學存在負面情緒和畏懼心理。開設高中數學建模課程能推動數學課程教學改革和發展，讓學生在真實情境中發現問題，以解決問題為導向開展學習和實踐探索，借助多種學科知識和技能解決問題，符合高中數學課程標準要求。（2）學科融合符合教育發展趨勢。培養學生數學建模思維與應用能力的最好方法是讓學生在真實的情境中發現問題，以解決問題為導向開展多領域下的新知學習和實踐探索，并借助以數學為主的思維方式，建立模型的方法及多種學科知識和技能解決問題。學科融合能讓學生在真實情境中發現問題，以解決問題為導向開展學習和實踐探索，符合高中數學課程標準要求。3.研究價值（1）體現數學基礎學科的學科價值。數學建模能讓學生用數學方法解釋其他學科中的具體問題，例如用球面距離的計算解決地理中兩城市航線最短問題，用概率計算解決生物遺傳規律。數學建模教會了學生如何運用數學方法和知識探究本質與規律，幫助學生實現深度學習，體現數學在描述和解決現實世界規律性東西中的作用。（2）體現數學建模育人的價值意義。通過數學建模，學生能有意識地用數學語言表達現實世界，發現和提出問題，感悟數學與現實之間的關聯，提升實踐能力，增強創新意識和科學精神。學生經歷在實際情境中發現、提出、分析問題，建立模型，確定參數計算求解，檢驗結果、改進模型，最終解決實際問題的過程，進而發展“四能”，幫助學生實現“三會”，即會用數學的眼光看、會用數學的思維想、會用數學的語言表達現實世界。二、研究目標、研究內容、重要觀點1.研究目標通過跨學科融合探究，提升學生數學建模素養，幫助學生掌握研究問題的基本方法路徑。高中數學建模教學涉及領域廣、求解難度高，學生往往需要許多數學學科以外的知識，更多的時候還需要對多種學科知識進行有機的結合。通過跨學科融合培養高中數學建模素養，讓學生在真實的情境中發現問題，以解決問題為導向開展多領域下的新知學習和實踐探索，并借助以數學為主的思維方式，建立模型的方法及多種學科知識和技能解決問題，從而提升學生的數學建模素養，使學生掌握研究問題的基本方法路徑。以學科融合視角、信息化模式重構高中數學建模教學，實現促進學生學科思維與核心素養的培養。隨著現代信息技術的發展及其在教學中的深入應用，以互聯網、移動終端、智能軟件等為代表的教學與學習輔助工具逐漸應用于數學建模教學。基于學科融合視角，開展項目式教學“數學建模與數據可視化表達”，以學科融合視角、信息化模式重構高中數學建模教學，將現實問題作為背景，多學科知識作為理論支撐，程序設計作為求解方法，并將信息技術與教學進行融合創新，實現促進學生學科思維與核心素養的培養。2.研究內容以項目式教學“數學建模與數據可視化表達”為例，開展學科融合視角下的高中數學建模信息化教學模式的建立與應用。項目式教學“數學建模與數據可視化表達”以學科融合視角、信息化模式重構高中數學建模教學，將現實問題作為背景，多學科知識作為理論支撐，程序設計作為求解方法，并將信息技術與教學進行融合創新，實現促進學生學科思維與核心素養的培養。在該項目學習中由學生自選主題開展“探究海洋潮汐中的規律”等探究，通過這種方式建立與應用學科融合視角下的高中數學建模信息化教學模式。探索在實際教學中如何將多學科知識有機結合，培養學生數學建模思維與應用能力。在實際教學中，數學建模活動往往涉及多個學科領域，學生需要運用多種學科知識來解決問題。通過引導學生發現和提出問題，并將問題抽象為數學模型，進一步進行精準的定量分析，最終對物理結論重新加以解釋，體現從數學角度對問題進行觀察、思考、表述的現實意義。例如在跨學科聽評課活動中，關于水桶重心變化的問題，引領學生將物理問題抽象為數學模型，進行更加精準的定量分析，培養學生運用多學科知識解決問題的能力，探索在實際教學中如何將多學科知識有機結合，培養學生數學建模思維與應用能力。3.重要觀點培養學生數學建模思維與應用能力的最好方法是讓學生在真實情境中發現問題，以解決問題為導向開展新知學習和實踐探索，并借助多種學科知識和技能解決問題。數學建模是對現實中的問題進行數學抽象，用數學語言方式表達問題及用數學方法構建模型進而解決現實問題的過程。面對現實問題，學生需要在真實情境中發現問題，以解決問題為導向開展新知學習和實踐探索，并借助多種學科知識和技能解決問題。例如在數學建模教學中，通過應用信息技術輔助教學，引導學生體會數學建模思想，融合STEAM教育理念，培養學生創新素養，加強數學建模和計算機編程的結合，培養學生的計算思維能力。基于學科融合視角，運用信息化教學模式，對于開展高中數學建模教學具有積極意義。隨著現代信息技術的發展及其在教學中的深入應用，以互聯網、移動終端、智能軟件等為代表的教學與學習輔助工具逐漸應用于數學建模教學，不僅優化了教師教學方式，提高了師生的教學過程互動性，更能直觀地呈現數學模型、幫助學生發現數學規律、理解數學原理。基于學科融合視角，運用信息化教學模式，對于開展高中數學建模教學具有積極意義。例如在學科融合視角下的高中數學建模信息化教學模式的建立與應用中，開展項目式教學“數學建模與數據可視化表達”，以學科融合視角、信息化模式重構高中數學建模教學，實現促進學生學科思維與核心素養的培養。三、研究思路、研究方法、創新之處1.研究思路分析高中數學建模教學現狀，明確研究問題。當前高中數學建模教學面臨諸多挑戰，如缺少全過程教學、缺乏智能計算思維參與、多集中在課本和高考應用題考查理解層面等。同時，現代信息技術雖為教學帶來了優化，但基于學科融合視角的高中數學建模信息化教學模式仍需探索。基于學科融合視角，構建高中數學建模信息化教學模式。開展項目式教學“數學建模與數據可視化表達”，以現實問題為背景，多學科知識為理論支撐，程序設計為求解方法，將信息技術與教學融合創新，構建全新教學模式。在教學實踐中應用該模式，不斷檢驗和完善。讓學生在項目學習中自選主題，如“探究海洋潮汐中的規律”等，通過實踐檢驗教學模式的有效性，并根據反饋不斷完善。總結研究成果，提出改進建議和未來研究方向。對教學實踐進行總結，分析成果與不足，為后續教學提供改進建議，并明確未來研究的方向。2.研究方法文獻研究法：查閱相關文獻，了解國內外研究現狀。通過查閱文獻，掌握高中數學建模教學的發展動態，為研究提供理論支持。行動研究法：在教學實踐中不斷探索和改進教學模式。在實際教學中應用構建的教學模式，觀察學生的反應和學習效果，及時調整教學策略。案例分析法：通過具體教學案例分析教學效果。以“探究海洋潮汐中的規律”等具體案例，分析學科融合視角下高中數學建模信息化教學模式的實際效果。3.創新之處以學科融合視角重構高中數學建模教學，將現實問題作為背景，多學科知識作為理論支撐，程序設計作為求解方法。改變傳統數學建模教學的單一性，讓學生在真實情境中運用多學科知識和程序設計解決問題，培養學生的綜合能力。例如，在跨學科聽評課活動中，關于水桶重心變化的問題，引領學生將物理問題抽象為數學模型，進行精準定量分析，體現了多學科知識的有機結合。將信息技術與教學進行融合創新，提高師生教學過程互動性，直觀呈現數學模型，幫助學生發現數學規律、理解數學原理。利用互聯網、移動終端、智能軟件等教學輔助工具，優化教學方式。如在“以退為進”的課堂教學中，教師借助動畫制作軟件，以計算機輔助教學，引導學生體會數學建模思想。同時，將紙質繪本變成電子繪本，便于學生對數據進行匯總、觀察和比較，幫助學生發現規律、建構數學模型。四、研究基礎、條件保障、研究步驟1.研究基礎已有相關研究為課題提供了理論和實踐基礎。目前，眾多學者對高中數學建模教學進行了深入研究，如在《跨學科融合培養高中數學建模素養的探究第1篇豆丁網》中，通過跨學科聽評課活動中的水桶重心變化問題，展示了將物理問題抽象為數學模型進行定量分析的過程，體現了跨學科融合在數學建模中的價值。同時，《學科融合視角下的高中數學建模信息化教學模式探究———以“數學建模與數據可視化表達”為例》《新課程背景下高中數學建模教學研究道客巴巴》《2024基于新課程背景下高中數學數學建模的實踐研究》《高中數學建模教學應抓好四個環節》《《新課程標準下高中數學建模教學的實踐研究》的題課實施方案》《《培養高中生數學建模素養策略研究》課題報告.pdf原創力文檔》等文獻也從不同角度對高中數學建模教學進行了探討，為我們的課題提供了豐富的理論和實踐參考。課題組成員具有豐富的教學經驗和研究能力。課題組成員均為一線數學教師，在教學中積累了豐富的經驗。他們熟悉高中數學教學內容和學生的學習特點，能夠準確把握教學中的問題和需求。同時，課題組成員積極參與各種教學研究活動，具備較強的研究能力和創新意識，能夠為課題的順利開展提供有力的支持。2.條件保障學校提供必要的研究經費和設備支持。學校高度重視教育科研工作，為課題研究提供了必要的經費支持，確保課題研究所需的文獻資料、調研費用等得到保障。同時，學校還配備了先進的教學設備，如多媒體教室、計算機實驗室等，為課題研究提供了良好的硬件條件。有豐富的教學資源和信息化教學環境。學校擁有豐富的教學資源，包括圖書館藏書、電子資源等，為課題組成員查閱文獻、開展研究提供了便利。此外，學校積極推進信息化教學，建設了完善的校園網絡和教學平臺，為數學建模教學提供了信息化教學環境，有利于課題研究中信息化教學模式的探索和應用。3.研究步驟第一階段：準備階段。查閱文獻，制定研究方案。在準備階段，課題組成員將廣泛查閱國內外關于高中數學建模教學的文獻資料，了解研究現狀和發展趨勢。同時，結合本校實際情況，制定詳細的研究方案，明確研究目標、內容、方法和步驟。第二階段：實施階段。開展教學實踐，收集數據。在實施階段，課題組成員將按照研究方案開展教學實踐。通過開展項目式教學“數學建模與數據可視化表達”，引導學生自選主題進行探究，如“探究海洋潮汐中的規律”等。在教學實踐過程中，收集學生的學習數據、教師的教學反思等資料，為后續的分析和總結提供依據。第三階段：總結階段。分析數據，撰寫研究報告。在總結階段，課題組成員將對收集到的數據進行分析，總結研究成果和存在的問題。根據分析結果，撰寫研究報告，提出改進建議和未來研究方向。同時，將研究成果在學校范圍內進行推廣，為提高高中數學建模教學質量提供參考。（全文共4973字）課題評審意見：本課題針對教育領域的重要問題進行了深入探索，展現出了較高的研究價值和實際意義。研究目標明確且具體，研究方法科學嚴謹，數據采集和分析過程規范，確保了研究成果的可靠性和有效性。通過本課題的研究，不僅豐富了相關領域的理論知識，還為教育實踐提供了有益的參考和指導。課題組成員在研究中展現出了扎實的專業素養和嚴謹的研究態度，對問題的剖析深入透徹，提出的解決方案和創新點具有較強的可操作性和實用性。此外，本課題在研究方法、數據分析等方面也具有一定的創新性，為相關領域的研究提供了新的思路和視角。總之，這是一項具有較高水平和質量的教科研課題，對于推動教育事業的發展和進步具有重要意義。課題評審標準：1、研究價值與創新性評審關注課題是否針對教育領域的重要或前沿問題進行研究，是否具有理論或實踐上的創新點，能否為相關領域帶來新的見解或解決方案。2、研究設