《培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)策略研究》課題報(bào)告

《培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)策略研究》課題報(bào)告一.選題緣由新課標(biāo)指出:數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的集中體現(xiàn)，是具有數(shù)學(xué)基本特征的思維品質(zhì)、關(guān)鍵能力以及情感、態(tài)度、與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)，是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用的過(guò)程中逐步形成和發(fā)展的。在這樣教育改革的大背景下，高中學(xué)校開(kāi)展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)，教師通過(guò)數(shù)學(xué)建模教學(xué)提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，已是大勢(shì)所趨，不可避免。二、課題研究設(shè)想與與研究問(wèn)題目前教育過(guò)于注重知識(shí)與技能的傳授,往往忽視了數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)水平的培養(yǎng)，而數(shù)學(xué)建模卻又與生活中的方方面面緊密連接。無(wú)論從事什么工作，我們都要經(jīng)歷“預(yù)測(cè)、計(jì)劃、選擇、理解到最后解決問(wèn)題”這樣類(lèi)似的建模過(guò)程”，于是,培養(yǎng)我國(guó)公民數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)水平的任務(wù)已經(jīng)迫在眉睫。三.研究思路和研究過(guò)程1.明確課題的內(nèi)容：學(xué)習(xí)課題研究的相關(guān)理論，搜集相關(guān)資料。2.確立了課題研究的步驟及進(jìn)程。2.1.學(xué)習(xí)研究新舊教材中關(guān)于課題研究教學(xué)內(nèi)容的變化，進(jìn)行對(duì)比；2.2.調(diào)查以往關(guān)于課題研究?jī)?nèi)容教學(xué)成功之處和存在問(wèn)題。3.對(duì)課題組成員進(jìn)行分工。3.1.成立課題組，研究課題研究?jī)?nèi)容并進(jìn)行分工；3.2.參與課題的人員了解了課題研究的內(nèi)容及步驟，并明確了各自的工作任務(wù)。四、課題研究步驟：第一階段：準(zhǔn)備過(guò)程，學(xué)習(xí)理論，成立組織，擬訂研究方案，研究工作全面啟動(dòng)。第二階段：實(shí)施階段，通過(guò)調(diào)查制定實(shí)驗(yàn)方案，組建本課題調(diào)查小組。1.優(yōu)化課題實(shí)施方案，啟動(dòng)課題研究2.有目的、有計(jì)劃地組織課題調(diào)研與課題研究3.定期交流4.規(guī)范研究的運(yùn)行機(jī)制，形成穩(wěn)定的研究模式5.積累大量、豐富的資料第三階段：階段小結(jié)、完善修訂課題目標(biāo)。第四階段：1.質(zhì)量抽測(cè)，反饋信息，收集資料2.資料整理，分類(lèi)歸檔3.總結(jié)：并產(chǎn)生與之相應(yīng)的研究成果，如成果展示調(diào)查報(bào)告、科研論文。五.課題成員及工作安排：成員A：主持課題，主持課題研究，負(fù)責(zé)課題的總體設(shè)計(jì)、組織策劃；負(fù)責(zé)對(duì)課題研究的協(xié)調(diào)、指導(dǎo)；收集、整理課題資料，開(kāi)發(fā)資源和案例，完成計(jì)劃，總結(jié)、研究報(bào)告、論文等文字工作，召開(kāi)課題研討會(huì)。負(fù)責(zé)撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告、實(shí)施方案、結(jié)題報(bào)告等。成員B：協(xié)助收集、整理資料，參與開(kāi)發(fā)資源和案例，實(shí)施行動(dòng)研究。負(fù)責(zé)日常各種活動(dòng)及會(huì)議的記載；負(fù)責(zé)撰寫(xiě)中期報(bào)告。成員C：對(duì)內(nèi)安排、召集、主持組內(nèi)研討活動(dòng)，協(xié)助收集、整理資料，參與開(kāi)發(fā)資源和案例，實(shí)施行動(dòng)研究。負(fù)責(zé)日?；顒?dòng)資料的收集與整理；負(fù)責(zé)日常資料的印刷、發(fā)放。成員D：負(fù)責(zé)論文撰寫(xiě)與收集，并整理成冊(cè)，協(xié)助課題組完成課題資料收集與撰寫(xiě)成員E：負(fù)責(zé)后勤工作與上級(jí)溝通聯(lián)系，保證課題組正常完成。六.課題研究方法：1.資料文獻(xiàn)法依托圖書(shū)館查閱相關(guān)的報(bào)刊及著作，利用網(wǎng)絡(luò)，合理利用傳統(tǒng)教育的經(jīng)典案例、成功做法和相關(guān)理論等。收集、檢索國(guó)內(nèi)國(guó)際相關(guān)理論成果，為課題研究提供必要的理論學(xué)習(xí)和研究基礎(chǔ)。我們要準(zhǔn)確收集信息、查閱文獻(xiàn)，參考、指導(dǎo)、把握課題研究的對(duì)象、內(nèi)容、原則、方法。2.調(diào)查研究法追蹤調(diào)查“課題研究對(duì)象”的當(dāng)前狀況、發(fā)展?fàn)顩r，為研究提供可靠依據(jù)。設(shè)計(jì)相關(guān)調(diào)查問(wèn)卷，分類(lèi)整理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在走訪專(zhuān)家進(jìn)一步佐證的基礎(chǔ)上提煉觀點(diǎn)。采取措施進(jìn)行調(diào)查和分析，掌握豐富的第一手材料，為課題研究提供充足的事實(shí)依據(jù)。對(duì)具有典型特征的學(xué)生建立個(gè)案登記表，首先進(jìn)行全面、深入的考察和分析，其后對(duì)其施加影響并跟蹤觀察，從觀察記錄中做出深入的理性分析研究，得出比較科學(xué)的事實(shí)結(jié)論。3.個(gè)案分析法在調(diào)查的基礎(chǔ)上，確定研究對(duì)象，對(duì)具有典型特征的學(xué)生建立個(gè)案登記表，要進(jìn)行全面、深入的考察和分析，其后對(duì)其施加影響并跟蹤記錄，從觀察記錄中做出深入的理性分析研究，得出比較科學(xué)的事實(shí)結(jié)論。針對(duì)課題中涉及的典型案例，綜合應(yīng)用跟蹤法、追因法、分析法等方法進(jìn)行研究分析。4.行動(dòng)研究法全體參研教師在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高研究水平，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)業(yè)成績(jī)，逐步轉(zhuǎn)化的研究方法。5.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法我們將運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析、概括，全面、深入、系統(tǒng)地揭示經(jīng)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)，使之上升到理論的高度，找到可以運(yùn)用和推介的規(guī)律性內(nèi)容，依照實(shí)際提供的事實(shí)，研究相關(guān)現(xiàn)象和經(jīng)驗(yàn)，使從中得到的認(rèn)識(shí)、體會(huì)，上升為教育理論和理性的教育觀念，并記錄每一階段的實(shí)驗(yàn)成果。我們爭(zhēng)取做到在實(shí)踐中提升理論，在理論指導(dǎo)下完善實(shí)踐。6.比較分析法7.觀察記錄法通過(guò)觀察來(lái)積累原始資料，并加以理性分析與研究。建立跟蹤記錄檔案，并作好記載，寫(xiě)出研究個(gè)案。8.通過(guò)問(wèn)卷測(cè)試，探索課題研究對(duì)象普遍性和傾向性問(wèn)題，為研究提供充足的事實(shí)依據(jù)七.課題完成可行性分析1.課題組成員的研究能力課題組負(fù)責(zé)人：A研究生畢業(yè)，具有多年的數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，曾多次參與省級(jí)課題研究。現(xiàn)任教教學(xué)主任，共同完成本課題研究。成員B：學(xué)校教科室主任，從事數(shù)學(xué)教學(xué)多年，兼任班主任，一級(jí)教師，數(shù)學(xué)教學(xué)一線骨干教師，注重課堂教學(xué)改革研究，多次在國(guó)家級(jí)、省級(jí)刊物上發(fā)表論文，是高效課堂積極推進(jìn)者。成員C：一級(jí)教師，一線骨干教師，積極參與數(shù)學(xué)教學(xué)改革，教學(xué)理念新，創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)，在各級(jí)各類(lèi)刊物上發(fā)表多篇論文。成員D：學(xué)校政教處主任，一級(jí)教師，一線數(shù)學(xué)骨干教師，積極推進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)改革，多次在市級(jí)刊物上發(fā)表論文數(shù)篇。成員E：數(shù)學(xué)研究生，專(zhuān)業(yè)知識(shí)過(guò)硬，熱愛(ài)教育，樂(lè)于學(xué)習(xí)研究，敢于創(chuàng)新，曾在市級(jí)刊物上發(fā)表數(shù)片論文。這支研究隊(duì)伍平均年齡輕，教學(xué)理念新，敬業(yè)精神好，整體素質(zhì)強(qiáng)，研究水平高，在教研教改中積累了豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，且有充足時(shí)間進(jìn)行課題研究。2.完成課題的保障條件2.1.領(lǐng)導(dǎo)重視課題研究工作，學(xué)校積極為課題組提供研究經(jīng)費(fèi)，在業(yè)務(wù)培訓(xùn)、資料收集和開(kāi)展活動(dòng)等方面保證經(jīng)費(fèi)的落實(shí)。2.2.師資力量雄厚。為確保課題研究順利進(jìn)行，我校成立了課題研究組，課題組教師具有較高的教學(xué)科研能力。2.3.研究條件優(yōu)越。我校每個(gè)教室都有一套多媒體教學(xué)設(shè)備，給每個(gè)老師配備筆記本電腦。而且每個(gè)辦公室都有無(wú)線網(wǎng)，可以隨時(shí)上網(wǎng)。另外還有兩個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室可供學(xué)生進(jìn)行集體的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，兩個(gè)教師閱覽室，四個(gè)學(xué)生圖書(shū)室，藏書(shū)豐富，可供師生閱覽和查找資料，學(xué)校的教學(xué)設(shè)施非常完善。除此之外，我校特別注重教學(xué)教研活動(dòng)，始終以“科研興教”作為辦學(xué)方針。我校在教學(xué)教研上投入大量的人力、物力和財(cái)力，為課題研究提供了有利的組織和經(jīng)濟(jì)保障。2.4.實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)扎實(shí)，為課題研究提供了廣泛的實(shí)驗(yàn)群體，研究具有普遍性、典型性、可行性和可信性，這一切都為課題研究提供了有力的保障八.課題設(shè)計(jì)論證（一）本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評(píng)、選題意義和研究?jī)r(jià)值；（二）本課題的研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、研究假設(shè)和創(chuàng)新之處；（三）本課題的研究思路、研究方法、技術(shù)路線和實(shí)施步驟。課題研究目標(biāo)意義為了落實(shí)新課改下數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的培養(yǎng)，在研究相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷與測(cè)試卷，了解現(xiàn)階段高中生對(duì)于數(shù)學(xué)建模的了解情況與數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)水平，為之后提出的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)培養(yǎng)策略提供理論指導(dǎo)與實(shí)證支持。從理論角度來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)查閱文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的研究上，主要集中于數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的內(nèi)涵和數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的提高對(duì)學(xué)生的發(fā)展有何作用，而在教師如何在課堂中與數(shù)學(xué)建模活動(dòng)中通過(guò)設(shè)計(jì)教學(xué)來(lái)提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，并且能夠給出具體案例進(jìn)行分析的文獻(xiàn)還是較少。于是，本論文著重于研究教師如何通過(guò)設(shè)計(jì)教學(xué)來(lái)提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng),并且根據(jù)提出的策略給出具體案例進(jìn)行研究分析。因此，通過(guò)撰寫(xiě)本論文，希望能夠豐富國(guó)內(nèi)對(duì)于數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的研究?jī)?nèi)容，也希望能夠?yàn)閿?shù)學(xué)教師以及相關(guān)研究者提供借鑒。從實(shí)踐角度來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行了高中生數(shù)學(xué)建模認(rèn)知情況與高中生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)水平的調(diào)查之后,能夠讓教師充分了解到現(xiàn)階段高中生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的一-些基本情況。同時(shí)，能夠運(yùn)用論文所得調(diào)查結(jié)果,為數(shù)學(xué)建模教學(xué)的實(shí)施提供理論指導(dǎo)。在調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)之上,通過(guò)研究提出在常態(tài)課中融入數(shù)學(xué)建模與開(kāi)展數(shù)學(xué)建模專(zhuān)題提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的策略，并提供具體案例進(jìn)行研究分析。希望此研究能夠?qū)υ诼殧?shù)學(xué)教師提供教學(xué)意見(jiàn)，也希望能夠豐富國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的數(shù)學(xué)建模教學(xué)。二.課題研究思路與策略1.課前導(dǎo)入中體現(xiàn)模型意識(shí)課堂導(dǎo)入是一節(jié)課的開(kāi)端，良好的課堂導(dǎo)入能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。在導(dǎo)入的情境中,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)語(yǔ)言從實(shí)際情境中抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題，且在言語(yǔ)中透露出模型的思想，從而使學(xué)生思考如何建立模型才能解決問(wèn)題。因此，在課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)實(shí)際情境、提出問(wèn)題、建立模型，恰恰體現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模的初期過(guò)程。這樣的導(dǎo)入能夠讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)是源于生活又回歸于生活，也能夠培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度認(rèn)識(shí)世界的能力，以此促進(jìn)數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的形成。2.例題講解中強(qiáng)化模型解決在高中數(shù)學(xué)中，例題講解是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。例題通常出現(xiàn)在學(xué)生剛剛接觸新知識(shí)時(shí)，或者說(shuō)剛剛接觸一-個(gè)新概念時(shí)，對(duì)于這個(gè)全新的概念，學(xué)生的意識(shí)還是不夠清晰的，是比較模糊的，所以例題一是起到了幫助學(xué)生鞏固新知識(shí)的作用，二是給學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的運(yùn)用起到了一個(gè)很好的示范。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師往往注重于純數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決，而忽視了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的具有實(shí)際背景的例題，導(dǎo)致學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力以及數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)水平?jīng)]有能夠得到很好的發(fā)展。其實(shí)，一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的例題的解決過(guò)程，恰恰就是一個(gè)數(shù)學(xué)建模過(guò)程，所以教師在例題教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光來(lái)觀察世界和解決問(wèn)題。3.習(xí)題訓(xùn)練中鞏固模型應(yīng)用習(xí)題訓(xùn)練是對(duì)于整節(jié)課所學(xué)知識(shí)的一種檢測(cè)與再運(yùn)用，也是對(duì)于所學(xué)模型進(jìn)一步理解的好時(shí)機(jī),所以習(xí)題可以針對(duì)所學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在習(xí)題的講解中,針對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的培養(yǎng)，就需要在這-環(huán)節(jié)中鞏固學(xué)生的模型應(yīng)用。通過(guò)建模的方式，講授所學(xué)知識(shí)在解決問(wèn)題中的應(yīng)用，不僅能夠加深學(xué)生的對(duì)于模型的進(jìn)一步理解，還能夠做到觸類(lèi)旁通，舉一反三。數(shù)學(xué)建模是從現(xiàn)實(shí)背景中抽象出的數(shù)學(xué)模型，然后對(duì)模型進(jìn)行分析，最后來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。而一節(jié)好的數(shù)學(xué)建模專(zhuān)題課，離不開(kāi)-一個(gè)好的選題。高中生對(duì)于數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)興趣與數(shù)學(xué)建模在中學(xué)課堂教學(xué)中的發(fā)展，都取決于一一個(gè)好的問(wèn)題。因此，建模問(wèn)題需與生活實(shí)際、生產(chǎn)、