课题申报书：基于学科融合的高中数学建模教学实践研究.docx

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证

求知探理明教育，创新铸魂兴未来。

基于学科融合的高中数学建模教学实践研究课题设计论证

1.研究现状

高中数学建模教学在当前教育领域中具有重要地位，但也面临着一些挑战。

一方面，高中数学建模教学涉及领域广、求解难度高，成为教学研究的热点和难点。目前存在的问题主要有：缺少全过程教学，学生往往只进行“已知模型和数学求解”，而“建立模型”和“检验与改进”环节缺失，这使得数学建模本来思维开放、多学科融合的特征丧失，教育教学价值大打折扣，也不利于培养学生的科学精神和严谨学术习惯，同时对核心素养的综合培育功能淡化，教学易陷入题海泥沼；还缺乏智能计算思维参与，中学数学建模教学刚起步，教师对智能计算思维知之甚少，建模教学与信息技术融合不足，很少渗透智能计算思维，仍习惯纸笔运算或加入计算器运算，导致对复杂问题无法有效完成建模分析，建模教学只能在较简单知识层面进行。此外，多集中在课本、高考应用题考查理解层面，应试痕迹明显。

另一方面，随着现代信息技术发展，教学辅助工具逐渐应用于数学建模教学。以互联网、移动终端、智能软件等为代表的教学与学习辅助工具，不仅优化了教师教学方式，提高了师生教学过程互动性，更能直观地呈现数学模型、帮助学生发现数学规律、理解数学原理。然而，基于学科融合视角的高中数学建模信息化教学模式仍需进一步探索。

2.选题意义

（1）高中数学教学现状亟待改善。目前高中数学教学与实际问题脱节、教学方法单一等问题突出，学生对数学存在负面情绪和畏惧心理。开设高中数学建模课程能推动数学课程教学改革和发展，让学生在真实情境中发现问题，以解决问题为导向开展学习和实践探索，借助多种学科知识和技能解决问题，符合高中数学课程标准要求。

（2）学科融合符合教育发展趋势。培养学生数学建模思维与应用能力的最好方法是让学生在真实的情境中发现问题，以解决问题为导向开展多领域下的新知学习和实践探索，并借助以数学为主的思维方式，建立模型的方法及多种学科知识和技能解决问题。学科融合能让学生在真实情境中发现问题，以解决问题为导向开展学习和实践探索，符合高中数学课程标准要求。

3.研究价值

（1）体现数学基础学科的学科价值。数学建模能让学生用数学方法解释其他学科中的具体问题，例如用球面距离的计算解决地理中两城市航线最短问题，用概率计算解决生物遗传规律。数学建模教会了学生如何运用数学方法和知识探究本质与规律，帮助学生实现深度学习，体现数学在描述和解决现实世界规律性东西中的作用。

（2）体现数学建模育人的价值意义。通过数学建模，学生能有意识地用数学语言表达现实世界，发现和提出问题，感悟数学与现实之间的关联，提升实践能力，增强创新意识和科学精神。学生经历在实际情境中发现、提出、分析问题，建立模型，确定参数计算求解，检验结果、改进模型，最终解决实际问题的过程，进而发展“四能”，帮助学生实现“三会”，即会用数学的眼光看、会用数学的思维想、会用数学的语言表达现实世界。

二、研究目标、研究内容、重要观点

1.研究目标

通过跨学科融合探究，提升学生数学建模素养，帮助学生掌握研究问题的基本方法路径。高中数学建模教学涉及领域广、求解难度高，学生往往需要许多数学学科以外的知识，更多的时候还需要对多种学科知识进行有机的结合。通过跨学科融合培养高中数学建模素养，让学生在真实的情境中发现问题，以解决问题为导向开展多领域下的新知学习和实践探索，并借助以数学为主的思维方式，建立模型的方法及多种学科知识和技能解决问题，从而提升学生的数学建模素养，使学生掌握研究问题的基本方法路径。

以学科融合视角、信息化模式重构高中数学建模教学，实现促进学生学科思维与核心素养的培养。随着现代信息技术的发展及其在教学中的深入应用，以互联网、移动终端、智能软件等为代表的教学与学习辅助工具逐渐应用于数学建模教学。基于学科融合视角，开展项目式教学“数学建模与数据可视化表达”，以学科融合视角、信息化模式重构高中数学建模教学，将现实问题作为背景，多学科知识作为理论支撑，程序设计作为求解方法，并将信息技术与教学进行融合创新，实现促进学生学科思维与核心素养的培养。

2.研究内容

以项目式教学“数学建模与数据可视化表达”为例，开展学科融合视角下的高中数学建模信息化教学模式的建立与应用。项目式教学“数学建模与数据可视化表达”以学科融合视角、信息化模式重构高中数学建模教学，将现实问题作为背景，多学科知识作为理论支撑，程序设计作为求解方法，并将信息技术与教学进行融合创新，实现促进学生学科思维与核心素养的培养。在该项目学习中由学生自选主题开展“探究海洋潮汐中的规律”等探究，通过这种方式建立与应用学科融合视角下的高中数学建模信息化教学模式。

探索在实际教学中如何将多