小学数学课题申报申报书

小学数学课题申报申报书一、封面内容

小学数学核心素养导向下基于问题解决能力培养的教学策略研究

申请人：张明

所属单位：XX市第一实验小学

申报日期：2023年10月27日

项目类别：应用研究

二．项目摘要

本研究聚焦小学数学核心素养培养，以问题解决能力为核心，旨在探索符合新课标要求的教学策略体系。通过构建“情境创设-问题驱动-合作探究-反思迁移”四维教学模式，结合信息技术手段，系统分析当前小学数学教学中问题解决能力培养的瓶颈问题，如学生思维惰化、应用意识薄弱等。研究采用混合研究方法，以XX小学四年级两个班级为实验对象，通过课前问卷、课堂行为观察、数学日记分析及前后测对比，验证策略干预效果。预期成果包括：形成一套可操作的问题解决能力评价指标体系，开发10个典型课例及配套资源包，提炼出“问题链设计”“错误资源利用”“跨学科融合”三大关键策略。研究将深化对小学数学核心素养落地路径的理解，为区域教师提供实践参考，同时为教育政策制定者优化课程设计提供实证依据。研究结论将强调教师在引导学生在真实问题中建构数学认知、发展逻辑思维、提升创新能力方面的关键作用，推动小学数学教育从知识传授向素养培育的转型。

三.项目背景与研究意义

1.研究领域现状、问题及研究必要性

当前，中国基础教育正经历深刻变革，数学作为基础学科的核心地位日益凸显。新课程标准（2022年版）明确将“三会”（会看、会说、会做）和“四基”（基础知识和技能、基本思想、基本活动经验、基本观念）作为核心素养培养目标，强调数学学习应回归现实情境，注重问题解决能力的培养。这一转变对小学数学教学提出了更高要求，要求教师不仅要传授数学知识，更要引导学生掌握数学思想方法，提升应用数学解决实际问题的能力。

然而，在实践中，小学数学教学仍存在诸多问题，制约着学生核心素养的全面发展。首先，教学观念滞后，部分教师受传统应试教育影响，仍以知识灌输为主，忽视学生思维过程的体验和探究能力的培养。课堂上，“教师讲、学生听”的模式普遍存在，学生缺乏主动思考和质疑的机会，导致思维僵化，问题解决能力难以提升。其次，教学内容与学生生活实际脱节，教材中大量抽象的数学概念和习题，缺乏情境支撑，难以激发学生的学习兴趣和内在动机。学生普遍反映数学“难学”“无用”，数学学习与生活实践割裂，无法形成知识迁移和应用能力。再次，评价方式单一，考试仍以纸笔测试为主，过度强调结果和分数，忽视过程性评价和综合素质的考察，导致学生为应试而学，忽视数学思维和问题解决能力的长期发展。此外，信息技术与数学教学的融合仍处于初级阶段，多数教师仅将多媒体作为辅助教学工具，未能有效利用其交互性、可视化等优势，开展深度学习活动。

这些问题背后，反映了小学数学教育在核心素养导向下的发展困境。研究指出，问题解决能力是学生数学核心素养的重要组成部分，也是未来社会所需的核心竞争力之一。国际数学教育大会（ICME-14）强调，数学教育应关注学生的思维发展和问题解决能力的培养，以适应信息化、全球化时代的需求。然而，我国小学数学教育在问题解决能力培养方面仍存在明显短板，亟需开展系统研究，探索有效的教学策略。因此，本研究旨在通过深入分析当前小学数学教学中问题解决能力培养的现状和问题，构建符合新课标要求的教学策略体系，为提升小学数学教育质量提供理论支持和实践指导。

2.项目研究的社会、经济或学术价值

本研究的社会价值主要体现在以下几个方面：首先，提升小学数学教育质量，促进学生全面发展。通过构建基于问题解决能力培养的教学策略，可以有效改善当前小学数学教学中存在的突出问题，激发学生的学习兴趣和主动性，提升学生的数学思维能力和问题解决能力，促进学生核心素养的全面发展。其次，推动基础教育课程改革，助力教育现代化。本研究将深化对小学数学核心素养落地路径的理解，为区域教师提供实践参考，为教育政策制定者优化课程设计提供实证依据，推动基础教育课程改革向纵深发展。最后，增强国家数学素养，服务国家战略需求。数学素养是公民综合素质的重要组成部分，也是国家创新能力的重要支撑。本研究通过提升小学数学教育质量，有助于培养学生的数学兴趣和思维品质，为国家培养更多高素质人才奠定基础。

本研究的学术价值主要体现在以下几个方面：首先，丰富小学数学教育理论，深化对问题解决能力培养的认识。本研究将基于建构主义、情境认知等理论，结合小学数学教学实践，构建问题解决能力培养的理论框架，丰富小学数学教育理论体系。其次，拓展核心素养研究范畴，为其他学科提供借鉴。本研究将深入探讨问题解决能力培养的内在机制和外部条件，为其他学科核心素养的研究提供参考和借鉴。最后，推动教育科学研究方法的发展，探索混合研究方法在小学数学教育领域的应用。本研究将采用问卷、课堂观察、实验研究等多种研究方法，结合定量和定性分析，为教育科学研究方法的发展提供新的案例和实践经验。

本研究的经济价值主要体现在以下几个方面：首先，提高教育效率，降低教育成本。通过优化教学策略，可以有效提升课堂教学效率，减少重复性、低效性的教学活动，降低教育成本。其次，增强学生的就业竞争力，促进经济发展。研究表明，数学素养高的学生更容易在未来的职业生涯中取得成功。本研究通过提升学生的数学素养，有助于增强学生的就业竞争力，为国家经济发展提供人才支撑。最后，推动教育产业发展，促进教育公平。本研究将开发一系列基于问题解决能力培养的教学资源，为教育产业提供新的发展机遇，同时有助于缩小区域、城乡之间的教育差距，促进教育公平。

四.国内外研究现状

1.国内研究现状

国内小学数学教育界对问题解决能力培养的关注随着新课程改革的推进而日益增强。早期研究多集中于对问题解决能力的内涵界定、评价标准以及与传统教学模式的对比分析。部分学者如李吉林、张奠宙等，从建构主义和认知科学角度出发，强调问题解决过程中学生主动建构知识的重要性，提出“情境—问题—探究—应用”的教学模式，旨在通过创设真实情境激发学生内在动机，引导学生在解决问题的过程中发展数学思维。这些研究为问题解决能力的培养提供了理论基础，但多停留在宏观层面，缺乏对具体教学策略的系统性设计和实证检验。

进入21世纪，随着核心素养理念的提出，研究重点逐渐转向问题解决能力与其他数学核心素养（如数感、符号意识、运算能力等）的融合培养。许多研究者开始探索基于核心素养的问题解决教学模式，例如，有学者提出“问题链”教学法，通过设计一系列具有层次性和关联性的问题，引导学生逐步深入思考，实现知识的意义建构和能力迁移。还有研究关注信息技术与问题解决教学的整合，尝试利用动态几何软件、数学建模平台等工具，为学生提供可视化、交互式的学习环境，增强问题解决的直观性和有效性。

然而，现有研究仍存在一些不足。首先，研究视角相对单一，多数研究集中于课堂教学层面的策略探讨，对问题解决能力培养的课外延伸、家校协同等方面关注不足。其次，研究方法以描述性研究和经验总结为主，缺乏严格的实验设计和量化分析，研究结论的说服力和推广性有待提高。再次，研究成果的实践转化率不高，许多有价值的教学策略未能形成系统化的教学资源包和教师培训体系，导致优秀研究成果难以在更大范围内推广应用。此外，针对不同学段、不同认知水平学生的问题解决能力培养策略研究尚不充分，特别是对学困生的帮扶策略研究较为薄弱。

2.国外研究现状

国外在问题解决能力培养方面具有较长的研究历史和丰富的理论积累。美国数学教育界自20世纪80年代起就高度重视问题解决能力的培养，NCTM（美国数学教师协会）相继发布《学校数学课程与评估标准》（1989）、《原则与标准》（2000）和《学校数学实践标准》（2014）等纲领性文件，将问题解决确立为数学教育的核心目标之一，强调通过解决真实问题培养学生的数学思维和问题解决能力。Pólya的问题解决思想对国外数学教育产生了深远影响，其提出的“理解问题—制定计划—执行计划—反思检验”四步法成为问题解决教学的重要框架。

在具体教学策略方面，国外研究者进行了广泛的探索。例如，有研究强调“探究式学习”在问题解决能力培养中的作用，通过设计开放性问题，鼓励学生自主探索、合作交流，在探究过程中发展数学思维和问题解决能力。还有研究关注“数学建模”在问题解决教学中的应用，引导学生将实际问题转化为数学模型，通过模型求解解决实际问题，提升应用意识和创新能力。此外，国外许多研究重视问题解决能力培养与信息技术的整合，例如，利用计算机模拟、数据分析工具等，为学生提供更丰富的学习资源和发展空间。

欧洲数学教育界同样重视问题解决能力的培养，但更强调问题解决的文化内涵和教育价值。例如，荷兰的“现实数学教育”（WMU）强调数学与现实生活的联系，通过设计与学生生活经验相关的问题，引导学生体验数学的应用价值。英国的“国家数学策略”（NationalNumeracyStrategy）则注重问题解决能力的日常化培养，通过在日常生活中渗透数学问题，提升学生的数学意识和问题解决能力。此外，一些欧洲国家还重视问题解决能力培养的评价研究，尝试开发基于表现性的评价工具，如数学探究档案、问题解决作品集等，更全面地评价学生的数学思维和问题解决能力。

尽管国外在问题解决能力培养方面积累了丰富的经验，但仍存在一些挑战。首先，如何在标准化考试的压力下保持问题解决教学的特色和有效性，是许多国家面临的共同问题。其次，如何平衡问题解决能力培养与其他数学知识技能的学习，避免顾此失彼，仍需深入研究。再次，如何针对不同文化背景、不同学习需求的学生提供个性化的问题解决学习支持，也是当前研究的热点问题。此外，国外研究对问题解决能力培养的神经认知机制研究相对较少，对问题解决能力发展的个体差异研究也尚不充分。

3.研究空白与展望

综合国内外研究现状，可以发现当前小学数学问题解决能力培养研究仍存在一些空白和不足。首先，现有研究对问题解决能力培养的内在机制和认知基础研究尚不深入，特别是对问题解决能力发展的个体差异研究相对薄弱，缺乏对不同认知风格、不同学习水平学生的问题解决特点的深入分析。其次，如何将问题解决能力培养与信息技术深度融合，构建智能化、个性化的学习环境，仍需进一步探索。再次，如何构建科学、全面的问题解决能力评价体系，实现过程性评价与终结性评价的有机结合，也是当前研究的重要方向。

本研究将在已有研究基础上，聚焦以下几个方面展开探索：第一，深入分析小学数学问题解决能力培养的现状和问题，构建问题解决能力培养的理论框架。第二，基于核心素养理念，设计一套可操作的问题解决能力培养教学策略体系，包括问题链设计、情境创设、合作学习、反思评价等关键要素。第三，通过实证研究，检验策略干预的效果，并针对不同学段、不同认知水平学生的问题解决特点，提出个性化的教学建议。第四，开发基于问题解决能力培养的教学资源包和教师培训体系，推动研究成果的实践转化。通过本研究，有望为提升小学数学教育质量、促进学生核心素养发展提供理论支持和实践指导，同时也为小学数学教育改革提供新的思路和方向。

五.研究目标与内容

1.研究目标

本研究旨在系统探讨小学数学核心素养导向下基于问题解决能力培养的教学策略，其核心目标包括以下几个方面：

第一，全面分析当前小学数学教学中问题解决能力培养的现状、问题及成因。通过问卷、课堂观察、教师访谈等方法，深入了解小学数学教师在问题解决教学理念、教学行为、评价方式等方面存在的问题，以及学生在问题解决过程中遇到的困难，为后续研究提供实证依据。

第二，构建一套符合小学数学特点、基于核心素养的问题解决能力培养教学策略体系。在理论分析的基础上，结合教学实践，提炼出一系列可操作的教学策略，包括情境创设策略、问题链设计策略、合作学习策略、反思评价策略等，并形成相应的教学案例和资源包。

第三，通过实证研究，检验所构建教学策略的有效性。选择实验班级和对照班级，采用准实验研究设计，通过前后测对比、课堂行为观察、学生访谈等方法，分析教学策略对学生问题解决能力、数学思维品质、学习兴趣等方面的影响，并对策略实施过程中的问题进行反思和调整。

第四，提出小学数学问题解决能力培养的实践建议和理论启示。基于研究结果，为小学数学教师提供具体的教学策略指导，为教育管理者提供课程改革和教师培训的建议，同时深化对小学数学核心素养落地路径的理解，为数学教育理论发展提供新的视角和内容。

2.研究内容

本研究围绕小学数学核心素养导向下基于问题解决能力培养的教学策略展开，具体研究内容包括以下几个方面：

（1）小学数学问题解决能力培养的现状与问题分析

具体研究问题：

1.1小学数学教师对问题解决能力培养的认知现状如何？

1.2小学数学课堂中问题解决教学的实施情况如何？

1.3小学生在问题解决过程中存在哪些普遍性问题？

1.4影响小学数学问题解决能力培养的主要因素有哪些？

假设：

H1：部分小学数学教师对问题解决能力培养的理解不够深入，存在重知识传授、轻能力培养的现象。

H2：小学数学课堂中问题解决教学的实施较为形式化，缺乏对学生思维过程的深入引导。

H3：小学生在问题解决过程中普遍存在思维惰化、应用意识薄弱、合作学习能力不足等问题。

H4：教师教学观念、教学方法、评价方式以及家庭和社会环境是影响小学数学问题解决能力培养的主要因素。

研究方法：问卷法、课堂观察法、教师访谈法。

（2）基于核心素养的小学数学问题解决能力培养教学策略体系构建

具体研究问题：

2.1如何基于核心素养理念设计小学数学问题解决教学的目标？

2.2如何创设真实、有趣、富有挑战性的问题情境？

2.3如何设计具有层次性和关联性的问题链？

2.4如何有效的合作学习，促进学生在问题解决过程中的交流与互动？

2.5如何进行有效的反思评价，促进学生问题解决能力的持续发展？

假设：

H5：基于核心素养的问题解决教学目标能够更全面地促进学生数学思维和问题解决能力的发展。

H6：真实、有趣、富有挑战性的问题情境能够有效激发学生的学习兴趣和内在动机。

H7：具有层次性和关联性的问题链能够引导学生逐步深入思考，实现知识的意义建构和能力迁移。

H8：有效的合作学习能够促进学生之间的交流与互动，提升问题解决能力。

H9：有效的反思评价能够帮助学生认识自身问题，改进问题解决策略。

研究方法：文献研究法、专家咨询法、案例分析法。

（3）小学数学问题解决能力培养教学策略的有效性实证研究

具体研究问题：

3.1所构建的教学策略对学生问题解决能力是否有显著影响？

3.2所构建的教学策略对学生数学思维品质是否有显著影响？

3.3所构建的教学策略对学生学习兴趣和学习态度是否有显著影响？

3.4所构建的教学策略对不同认知水平学生的问题解决能力提升效果是否存在差异？

假设：

H10：实施基于问题解决能力培养的教学策略后，实验班学生的问题解决能力将显著优于对照班。

H11：实施基于问题解决能力培养的教学策略后，实验班学生的数学思维品质（如逻辑推理能力、空间想象能力等）将显著优于对照班。

H12：实施基于问题解决能力培养的教学策略后，实验班学生的学习兴趣和学习态度将显著优于对照班。

H13：所构建的教学策略对不同认知水平学生的问题解决能力提升效果存在显著差异，能够有效促进学困生的问题解决能力发展。

研究方法：准实验研究设计、前后测对比、课堂行为观察、学生访谈法。

（4）小学数学问题解决能力培养的实践建议和理论启示

具体研究问题：

4.1如何将本研究构建的教学策略应用于小学数学教学实践？

4.2如何对小学数学教师进行问题解决能力培养的培训？

4.3本研究对小学数学核心素养落地路径有何理论启示？

假设：

H14：本研究构建的教学策略具有可操作性和实用性，能够有效提升小学数学问题解决能力培养的质量。

H15：通过系统的培训，能够提升小学数学教师的问题解决教学能力。

H16：本研究有助于深化对小学数学核心素养落地路径的理解，为小学数学教育改革提供新的思路和方向。

研究方法：行动研究法、专家咨询法、文献研究法。

通过以上研究内容的深入探讨，本研究有望为提升小学数学教育质量、促进学生核心素养发展提供理论支持和实践指导，同时也为小学数学教育改革提供新的思路和方向。

六.研究方法与技术路线

1.研究方法

本研究将采用混合研究方法（MixedMethodsResearch），结合定量研究和定性研究的优势，以全面、深入地探讨小学数学核心素养导向下基于问题解决能力培养的教学策略。具体研究方法包括问卷法、课堂观察法、实验研究法、访谈法、案例分析法等，并运用多种统计软件和质性分析工具对数据进行处理和分析。

（1）问卷法

问卷法将用于了解小学数学教师对问题解决能力培养的认知现状、教学实践情况以及学生问题解决能力的初步水平。问卷将采用封闭式问题和半开放式问题相结合的方式，封闭式问题主要用于收集定量数据，如教师的教学观念、教学行为、评价方式等；半开放式问题主要用于收集定性数据，如教师对问题解决教学的困惑和建议等。

问卷的设计将参考国内外相关研究成果，并结合小学数学教学的实际情况。问卷的信度和效度将通过专家咨询和预进行检验。预计发放问卷200份，回收有效问卷180份。数据收集时间将安排在实验研究开始前和结束后，以比较教学策略实施前后的变化。

（2）课堂观察法

课堂观察法将用于深入了解小学数学课堂中问题解决教学的实施情况。观察将采用结构化观察和非结构化观察相结合的方式。结构化观察将依据预设的观察量表，对教师的教学行为、学生的学习行为、课堂互动等进行系统观察和记录；非结构化观察将更加灵活，主要观察学生在问题解决过程中的自然表现和反应。

观察将选择实验班级和对照班级的数学课堂，每个班级观察10节，共计20节。观察人员将经过培训，以确保观察的客观性和一致性。观察数据将采用田野笔记和观察量表进行记录，并运用质性分析工具进行编码和分析。

（3）实验研究法

实验研究法将用于检验所构建教学策略的有效性。本研究将采用准实验研究设计，选择两个条件相似的班级作为实验班级和对照班级。实验班级将实施基于问题解决能力培养的教学策略，对照班级将采用传统的教学方式。

实验周期为一个学期，每个班级每周进行2节数学问题解决教学。实验前后，对两个班级的学生进行问题解决能力测试，测试内容将包括基本问题解决能力和复杂问题解决能力两个方面。同时，将采用数学思维品质量表对学生进行测试，以评估教学策略对学生数学思维品质的影响。

（4）访谈法

访谈法将用于深入了解教师和学生在问题解决教学过程中的感受和体验。访谈将采用半结构化访谈的方式，访谈对象包括实验班级和对照班级的教师以及部分学生。教师访谈主要了解他们对问题解决教学的认知、实施过程中的困难和体会等；学生访谈主要了解他们在问题解决过程中的感受、遇到的困难以及获得的收获等。

访谈数据将采用录音和笔记的方式进行记录，并运用质性分析工具进行编码和分析。

（5）案例分析法

案例分析法将用于深入剖析典型教学案例，以揭示问题解决能力培养的教学机制。案例选择将基于以下标准：教学设计具有创新性、教学效果显著、能够反映问题解决能力培养的关键要素。

案例分析将采用多源数据收集方法，包括课堂观察记录、教学设计、学生作品、教师反思等。数据分析将采用扎根理论的方法，通过编码、分类、提炼主题等步骤，揭示案例中问题解决能力培养的内在机制和规律。

（6）数据收集与分析方法

定量数据收集将采用问卷和测试的方式，数据收集工具将包括问题解决能力测试题、数学思维品质量表、教师认知问卷等。定量数据分析将采用SPSS统计软件进行，主要分析方法包括描述性统计、t检验、方差分析等。

定性数据收集将采用课堂观察记录、访谈记录、学生作品、教师反思等方式，数据收集工具将包括观察量表、访谈提纲、案例记录等。定性数据分析将采用质性分析软件（如NVivo）进行，主要分析方法包括编码、分类、提炼主题等。

混合研究将采用三角验证法，即通过定量和定性数据的相互印证，提高研究结论的可靠性和有效性。同时，将采用解释性顺序设计，即先进行定量研究，再进行定性研究，以深入解释定量研究结果。

2.技术路线

本研究的技术路线将遵循“理论分析—现状—策略构建—实证研究—成果提炼”的研究逻辑，具体研究流程和关键步骤如下：

（1）理论分析阶段

第一，文献综述。系统梳理国内外关于小学数学问题解决能力培养的研究成果，包括理论基础、研究现状、存在的问题等，为本研究提供理论支撑。

第二，理论框架构建。基于文献综述和理论分析，构建小学数学核心素养导向下基于问题解决能力培养的教学策略的理论框架，明确研究的核心概念、理论基础、研究假设等。

理论分析阶段的主要成果包括文献综述报告、理论框架图、研究假设集。

（2）现状阶段

第一，问卷。对小学数学教师进行问卷，了解他们对问题解决能力培养的认知现状、教学实践情况以及学生问题解决能力的初步水平。

第二，课堂观察。对实验班级和对照班级的数学课堂进行观察，了解小学数学课堂中问题解决教学的实施情况。

第三，访谈。对实验班级和对照班级的教师进行访谈，深入了解他们在问题解决教学过程中的感受和体验。

现状阶段的主要成果包括问卷报告、课堂观察报告、教师访谈报告。

（3）策略构建阶段

第一，教学策略设计。基于现状结果和理论框架，设计基于问题解决能力培养的教学策略，包括情境创设策略、问题链设计策略、合作学习策略、反思评价策略等。

第二，教学案例开发。基于教学策略，开发一系列典型教学案例，包括教学设计、教学实录、教学反思等。

第三，专家咨询。邀请小学数学教育专家对教学策略和教学案例进行评审，提出修改意见。

策略构建阶段的主要成果包括教学策略体系、教学案例集、专家咨询意见。

（4）实证研究阶段

第一，实验实施。在实验班级实施基于问题解决能力培养的教学策略，在对照班级采用传统的教学方式。

第二，数据收集。通过问卷、测试、课堂观察、访谈、学生作品收集实验数据。

第三，数据分析。对实验数据进行定量和定性分析，检验教学策略的有效性。

实证研究阶段的主要成果包括实验数据报告、数据分析报告。

（5）成果提炼阶段

第一，结果解释。对实验结果进行解释，分析教学策略有效性的原因。

第二，实践建议。基于研究结果，提出小学数学问题解决能力培养的实践建议，包括教学策略的建议、教师培训的建议、课程改革的建议等。

第三，理论启示。基于研究结果，提炼小学数学核心素养落地路径的理论启示，为小学数学教育改革提供新的思路和方向。

第四，论文撰写。撰写研究论文，总结研究成果，发表学术期刊。

成果提炼阶段的主要成果包括研究论文、实践建议集、理论启示报告。

通过以上研究流程和关键步骤，本研究将系统探讨小学数学核心素养导向下基于问题解决能力培养的教学策略，为提升小学数学教育质量、促进学生核心素养发展提供理论支持和实践指导。

七．创新点

本研究在理论、方法和应用层面均力求有所突破，旨在为小学数学核心素养导向下的问题解决能力培养提供新的视角和实践路径。具体创新点如下：

1.理论层面的创新：构建整合性的问题解决能力培养理论框架

现有研究多从单一学科视角或一般教育理论出发探讨问题解决能力培养，缺乏对小学数学学科特点、核心素养要求以及问题解决能力内在机制的系统性整合。本研究创新之处在于，立足于小学数学学科核心素养的具体要求，将问题解决能力作为核心要素，整合建构主义学习理论、情境认知理论、数学思维理论以及现代信息技术教育理论，构建一个更为系统、完整的小学数学问题解决能力培养理论框架。

首先，本研究将核心素养理念深度融入问题解决能力培养的理论体系，强调问题解决不仅是数学知识的运用，更是数学思维、数学文化、数学应用等多方面素养的综合体现。通过明确问题解决能力在小学数学核心素养体系中的地位和作用，为教学实践提供清晰的理论指引。

其次，本研究深入探讨了问题解决能力的认知机制，结合认知心理学和脑科学最新研究成果，分析问题解决过程中学生信息加工、思维推理、策略选择、元认知监控等认知活动特点，揭示不同认知水平学生在问题解决能力发展上的差异，为个性化教学策略的设计提供理论依据。

再次，本研究强调问题解决能力培养的情境性、实践性和社会性，将问题解决置于真实、复杂、动态的学习情境中，强调学生在问题解决过程中的主动探究、合作交流和实践创新，突破传统数学教学中“去情境化”和“个体化”的局限。

最后，本研究将信息技术融入问题解决能力培养的理论框架，探讨信息技术如何支持问题情境的创设、问题解决的探究、问题结果的展示以及问题评价的反馈，为构建智能化、个性化的学习环境提供理论支撑。

通过构建这一整合性的理论框架，本研究有望深化对小学数学问题解决能力培养规律的认识，推动小学数学教育理论的创新和发展。

2.方法层面的创新：采用混合研究方法的深度三角验证

本研究在方法层面采用混合研究方法，并设计深度三角验证策略，以提高研究结论的可靠性和有效性，这既是对小学数学教育实证研究方法的丰富，也是对问题解决能力培养研究方法的深化。

首先，本研究采用解释性顺序设计，即先进行定量研究，再进行定性研究，以定量研究结果为基础，通过定性研究深入解释定量结果背后的原因和机制。例如，通过问卷和测试发现实验班学生问题解决能力提升显著，随后通过课堂观察、访谈和学生作品分析等定性方法，深入探究教学策略有效提升问题解决能力的具体机制和影响因素。

其次，本研究在定性研究阶段采用三角验证策略，即通过多种数据来源（课堂观察、访谈、学生作品、教师反思等）和多种分析方法（扎根理论编码、主题分析等）对同一现象进行交叉验证，以增强研究结论的客观性和可信度。例如，在分析教学策略对学生问题解决能力的影响时，不仅观察学生的课堂表现，还访谈学生和教师，分析学生的数学作品，通过多源数据的相互印证，更全面地揭示教学策略的作用机制。

再次，本研究注重定量和定性数据的深度融合，不仅将定性数据作为对定量数据的补充和解释，还将定量数据作为定性研究的筛选和聚焦工具。例如，在分析典型教学案例时，首先根据定量测试结果筛选出问题解决能力提升显著的学生案例，然后通过定性访谈和课堂观察深入分析这些学生在问题解决过程中的特点和表现。

最后，本研究采用多种统计软件和质性分析工具对数据进行处理和分析，如运用SPSS进行定量数据分析，运用NVivo进行质性数据分析，以提高数据分析的科学性和效率。

通过采用混合研究方法和深度三角验证策略，本研究将更全面、深入地揭示小学数学问题解决能力培养的规律和机制，为相关研究提供方法论上的参考。

3.应用层面的创新：开发系列化、可操作的教学策略体系与资源包

本研究不仅关注理论探讨和方法创新，更注重研究成果的实践转化，致力于开发一套系列化、可操作的小学数学问题解决能力培养教学策略体系与资源包，为小学数学教师提供具体、实用的教学指导，推动问题解决能力培养在实践层面的有效落地。

首先，本研究构建的教学策略体系将具有系统性和针对性，涵盖问题情境创设、问题链设计、合作学习、反思评价实施等多个关键环节，形成一套完整的、可操作的教学策略组合拳，以适应不同教学内容、不同学段学生、不同教师需求的问题解决教学实践。

其次，本研究将开发一系列典型教学案例，将所构建的教学策略应用于具体的教学实践中，形成可观摩、可模仿、可借鉴的教学范例，为教师提供直观、形象的教学参考。

再次，本研究将开发配套的教学资源包，包括教学设计、教学课件、学生活动单、评价工具等，以支持教师在教学实践中顺利实施问题解决能力培养的教学策略，减轻教师的教学负担，提高教学效率。

最后，本研究将提出小学数学问题解决能力培养的教师培训方案和课程改革建议，以推动研究成果在更大范围内的推广应用，促进小学数学教育质量的全面提升。

通过开发系列化、可操作的教学策略体系与资源包，本研究将有效解决当前小学数学问题解决能力培养研究中理论与实践脱节的问题，为提升小学数学教育质量、促进学生核心素养发展提供切实可行的实践路径。

八．预期成果

本项目旨在通过系统研究小学数学核心素养导向下基于问题解决能力培养的教学策略，预期在理论、实践和人才培养等方面取得一系列具有重要价值的成果。

1.理论贡献

（1）深化对小学数学问题解决能力培养规律的认识

本研究将基于实证数据，深入揭示小学数学问题解决能力培养的内在机制、影响因素和发展规律。通过分析学生问题解决过程中的认知活动、思维特点和能力发展轨迹，结合教师教学行为的有效性，提炼出影响问题解决能力培养的关键因素，如教学理念、教学策略、学习环境、评价方式等，为构建科学、系统的小学数学问题解决能力培养理论体系提供实证依据。研究成果将有助于突破现有研究中对问题解决能力培养规律认识不足的局限，推动小学数学教育理论的深化和发展。

（2）丰富小学数学核心素养研究体系

本研究将聚焦问题解决能力这一核心素养的具体培养路径和评价方法，为小学数学核心素养研究体系提供新的内容和视角。通过构建问题解决能力培养的理论框架和实践模式，本研究将深化对小学数学核心素养内在逻辑联系的认识，为构建更加完整、科学的小学数学核心素养评价体系提供理论支撑。研究成果将有助于推动小学数学教育从知识本位向素养本位的转变，促进学生的全面发展。

（3）推动混合研究方法在小学数学教育研究中的应用

本研究将采用混合研究方法，并设计深度三角验证策略，通过定量和定性数据的相互印证，提高研究结论的可靠性和有效性。研究成果将总结混合研究方法在小学数学问题解决能力培养研究中的应用经验，为相关研究提供方法论上的参考，推动混合研究方法在小学数学教育领域的广泛应用，提升小学数学教育研究的科学性和规范性。

2.实践应用价值

（1）形成一套可操作的小学数学问题解决能力培养教学策略体系

本研究将基于实证研究，提炼出一套系统化、可操作的小学数学问题解决能力培养教学策略体系，包括情境创设策略、问题链设计策略、合作学习策略、反思评价策略等。该策略体系将具有明确的操作步骤和实施要点，能够有效指导小学数学教师开展问题解决教学，提升学生的问题解决能力和核心素养。

（2）开发一系列典型的小学数学问题解决能力培养教学案例

本研究将开发一系列典型的小学数学问题解决能力培养教学案例，涵盖不同年级、不同教学内容、不同教学场景。这些案例将展示教学策略的具体应用过程和效果，为小学数学教师提供直观、形象的教学参考，帮助教师更好地理解和掌握问题解决能力培养的教学策略。

（3）研制一套小学数学问题解决能力评价工具

本研究将基于问题解决能力培养的理论框架和实践经验，研制一套科学、全面的小学数学问题解决能力评价工具，包括评价指标体系、评价方法、评价量表等。该评价工具将能够客观、准确地评价学生的问题解决能力，为教师提供改进教学的依据，也为教育管理者提供评价教学质量的工具。

（4）构建一个小学数学问题解决能力培养资源平台

本研究将基于研究成果，构建一个小学数学问题解决能力培养资源平台，包括教学策略、教学案例、评价工具、教学课件、学生活动单等资源。该平台将向广大小学数学教师开放，为教师提供便捷的资源获取渠道，促进优质教育资源的共享，推动小学数学教育均衡发展。

（5）提出小学数学问题解决能力培养的教师培训方案和课程改革建议

本研究将基于研究成果，提出小学数学问题解决能力培养的教师培训方案和课程改革建议。教师培训方案将针对不同层次教师的需求，设计系统的培训课程和培训模式，提升教师的问题解决教学能力。课程改革建议将基于对问题解决能力培养规律的把握，为教育管理者提供优化课程设置、改进教学管理的参考。

3.人才培养

（1）培养一批具有问题解决教学能力的小学数学教师

本研究将通过实验研究和教师培训，培养一批具有问题解决教学能力的小学数学教师。这些教师将能够熟练运用问题解决能力培养的教学策略，有效提升学生的问题解决能力和核心素养，成为小学数学教育改革的骨干力量。

（2）促进一批小学生问题解决能力和核心素养的提升

本研究将通过实验研究，验证所构建教学策略的有效性，促进一批小学生问题解决能力和核心素养的提升。这些学生将具备更强的数学思维能力、问题解决能力和创新能力，为其未来的学习和生活奠定坚实的基础。

（3）为小学数学教育改革提供人才支撑

本研究成果将培养一批具有问题解决教学能力的小学数学教师，为小学数学教育改革提供人才支撑。这些教师将成为小学数学教育改革的推动者和实践者，推动小学数学教育向更高水平发展。

综上所述，本项目预期取得一系列具有重要理论价值和实践应用价值的成果，为提升小学数学教育质量、促进学生核心素养发展做出积极贡献。

九.项目实施计划

1.项目时间规划

本项目研究周期为一年，自2024年1月起至2025年1月止，共分为五个阶段，具体时间规划及任务安排如下：

（1）准备阶段（2024年1月-2024年3月）

任务分配：

*申请人团队进一步细化研究方案，完成最终的研究设计。

*开展文献综述，系统梳理国内外相关研究成果。

*设计并修订研究工具，包括问卷、测试题、观察量表、访谈提纲等。

*联系研究对象学校，获得实验班级和对照班级的认可，并与学校和教师沟通研究方案。

*招募并培训研究助手，明确研究职责和工作流程。

进度安排：

*2024年1月：完成研究方案的最终修订，并通过专家评审。

*2024年2月：完成文献综述报告，并提交给研究团队进行讨论。

*2024年3月：完成研究工具的设计和修订，并进行小范围预测试，根据预测试结果进行最终修订。

*2024年3月：联系研究对象学校，获得实验班级和对照班级的认可，并与学校和教师沟通研究方案。

*2024年3月：招募并培训研究助手，明确研究职责和工作流程。

（2）现状阶段（2024年4月-2024年6月）

任务分配：

*实施问卷，收集小学数学教师对问题解决能力培养的认知现状、教学实践情况以及学生问题解决能力的初步水平数据。

*对实验班级和对照班级的数学课堂进行观察，记录课堂中问题解决教学的实施情况。

*对实验班级和对照班级的教师进行访谈，深入了解他们在问题解决教学过程中的感受和体验。

进度安排：

*2024年4月：完成问卷的最终修订，并开始实施问卷。

*2024年4月-5月：对实验班级和对照班级的数学课堂进行观察，每周各观察2节，共计各20节。

*2024年5月-6月：对实验班级和对照班级的教师进行访谈，每班访谈3-4名教师，共计8-10名教师。

*2024年6月：完成现状数据的收集和初步整理。

（3）策略构建阶段（2024年7月-2024年9月）

任务分配：

*对现状数据进行分析，提炼问题解决能力培养的关键问题和改进方向。

*基于理论框架和现状结果，设计基于问题解决能力培养的教学策略，包括情境创设策略、问题链设计策略、合作学习策略、反思评价策略等。

*开发系列典型教学案例，将所构建的教学策略应用于具体的教学实践中。

*邀请小学数学教育专家对教学策略和教学案例进行评审，提出修改意见。

进度安排：

*2024年7月：完成现状数据的分析，提炼问题解决能力培养的关键问题和改进方向。

*2024年7月-8月：设计基于问题解决能力培养的教学策略，并形成初步的教学策略体系。

*2024年8月-9月：开发系列典型教学案例，并进行初步的教学实践。

*2024年9月：邀请小学数学教育专家对教学策略和教学案例进行评审，并根据专家意见进行修改和完善。

（4）实证研究阶段（2024年10月-2025年1月）

任务分配：

*在实验班级实施基于问题解决能力培养的教学策略，在对照班级采用传统的教学方式。

*通过问卷、测试、课堂观察、访谈、学生作品收集实验数据。

*对实验数据进行定量和定性分析，检验教学策略的有效性。

进度安排：

*2024年10月-12月：在实验班级实施基于问题解决能力培养的教学策略，每周进行2节数学问题解决教学。同时，在对照班级采用传统的教学方式。

*2024年10月-12月：通过问卷、测试、课堂观察、访谈、学生作品收集实验数据。

*2024年12月-2025年1月：对实验数据进行定量和定性分析，检验教学策略的有效性，并撰写实验研究报告。

（5）成果提炼阶段（2025年1月-2025年1月）

任务分配：

*对实验结果进行解释，分析教学策略有效性的原因。

*提出小学数学问题解决能力培养的实践建议，包括教学策略的建议、教师培训的建议、课程改革的建议等。

*提炼小学数学核心素养落地路径的理论启示，为小学数学教育改革提供新的思路和方向。

*撰写研究论文，总结研究成果，准备发表学术期刊。

进度安排：

*2025年1月：对实验结果进行解释，分析教学策略有效性的原因。

*2025年1月：提出小学数学问题解决能力培养的实践建议，并形成实践建议集。

*2025年1月：提炼小学数学核心素养落地路径的理论启示，并形成理论启示报告。

*2025年1月：撰写研究论文，准备投稿学术期刊。

2.风险管理策略

本项目在实施过程中可能面临以下风险：

（1）研究工具设计不合理风险

风险描述：问卷、测试题、观察量表、访谈提纲等研究工具设计不合理，导致数据收集不准确，影响研究结论的可靠性。

应对措施：

*在研究工具设计阶段，邀请小学数学教育专家进行评审，并根据专家意见进行修改和完善。

*进行小范围预测试，根据预测试结果进行最终修订。

*采用多种研究工具进行交叉验证，以提高数据收集的可靠性。

（2）实验班级和对照班级的选择偏差风险

风险描述：实验班级和对照班级的选择存在偏差，导致实验结果无法客观反映教学策略的真实效果。

应对措施：

*在选择实验班级和对照班级时，采用随机抽样的方法，确保样本的代表性。

*对实验班级和对照班级进行前测，以排除初始能力差异的影响。

*在实验过程中，对实验班级和对照班级的教学进行统一管理，确保除了教学策略外，其他教学条件保持一致。

（3）教师配合度不高风险

风险描述：实验班级和对照班级的教师配合度不高，影响实验的顺利进行。

应对措施：

*在实验开始前，与实验班级和对照班级的教师进行充分沟通，解释研究方案和实验目的，争取教师的理解和支持。

*为教师提供必要的教学指导和培训，帮助教师更好地理解和掌握问题解决能力培养的教学策略。

*建立良好的沟通机制，及时解决教师在实验过程中遇到的问题和困难。

（4）数据收集不完整风险

风险描述：由于各种原因，导致数据收集不完整，影响研究结论的全面性。

应对措施：

*制定详细的数据收集计划，明确数据收集的时间、地点、对象和方式。

*建立数据收集日志，记录每次数据收集的情况。

*对于无法及时收集到的数据，制定备用方案，如增加数据收集次数或采用替代性数据收集方法。

（5）研究时间延误风险

风险描述：由于各种原因，导致研究时间延误，影响研究计划的完成。

应对措施：

*制定详细的项目进度计划，明确每个阶段的任务、时间安排和负责人。

*定期召开项目会议，检查项目进度，及时解决项目实施过程中遇到的问题。

*对于可能影响项目进度的因素，提前做好预案，以减少延误风险。

通过以上风险管理策略，本研究将有效识别和控制项目实施过程中可能面临的风险，确保项目的顺利进行，并取得预期成果。

十.项目团队

1.项目团队成员的专业背景与研究经验

本项目团队由来自不同高校和中小学的专家学者、一线教师组成，团队成员具有丰富的理论研究和教学实践经验，能够确保研究的科学性、实践性和可行性。团队成员专业背景涵盖数学教育、课程与教学论、教育技术学、心理学等学科领域，研究经验丰富，具有较强的研究能力和合作能力。主要成员介绍如下：

（1）项目负责人张明，教授，博士生导师，主要研究方向为小学数学教育、问题解决能力培养。主持完成国家级、省部级科研项目10余项，发表核心期刊论文30余篇，出版专著2部。具有15年小学数学教学经验和10年高校教学科研经历，对小学数学问题解决能力培养的理论和实践有深入的研究。

（2）项目副组长李红，副教授，主要研究方向为小学数学课程与教学论。主持完成省级课题3项，发表核心期刊论文15篇，参与编写教材3部。具有12年小学数学教研经验和5年高校教学科研经历，对小学数学课程改革和教学创新有深入的理解。

（3）项目成员王强，高级教师，主要研究方向为小学数学问题解决能力培养。主持完成市级课题2项，发表省级刊物论文10篇。具有20年小学数学