初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究课题报告

初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究课题报告目录一、初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究开题报告二、初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究中期报告三、初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究结题报告四、初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究论文初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究开题报告一、研究背景与意义

在当前教育改革的浪潮中，初中数学教学正经历着从“知识传授”向“素养培育”的深刻转型。《义务教育数学课程标准（2022年版）》明确将“数学建模”列为核心素养之一，强调数学教学应引导学生“用数学的眼光观察现实世界，用数学的思维思考现实世界，用数学的语言表达现实世界”。与此同时，信息技术的迅猛发展为其提供了前所未有的技术支撑——从多媒体课件到动态几何软件，从数据分析平台到虚拟实验环境，信息技术不仅拓展了数学教学的边界，更重塑了知识呈现与互动的方式。然而，现实中初中数学教学仍存在诸多困境：传统教学模式下，数学建模往往被简化为“应用题解题”，学生难以体会数学与生活的真实联结；信息技术与学科融合多停留在“工具层面”，未能深度融入建模思维的培养过程；教师对建模教学的设计能力与信息技术的应用水平参差不齐，导致创新实践难以落地。

数学建模法与信息技术的融合，绝非简单的“技术叠加”，而是对数学教育本质的回归与超越。数学建模的核心在于“抽象—推理—应用”的思维闭环，它要求学生从真实情境中提取数学问题，通过模型构建与求解，最终回归问题解决——这一过程恰与信息技术“可视化、交互化、个性化”的特征高度契合。例如，利用GeoGebra动态展示函数模型与实际问题的关联，通过Excel数据分析引导学生发现规律，借助编程软件实现复杂模型的求解与验证，信息技术能让抽象的数学概念“活”起来，让建模过程“看得见、摸得着”，从而降低认知负荷，激发学生的探究欲望。

从教育价值层面看，这种融合对学生的成长是全方位的。它不仅帮助学生掌握数学知识与技能，更在建模过程中培养其数据意识、应用能力与创新精神——这些正是未来社会对人才的核心素养要求。对教师而言，推动融合实践是专业成长的必经之路：它要求教师从“知识传授者”转变为“学习引导者”，在技术与教学的碰撞中重构教学理念与方法。对学科发展而言，这种探索为初中数学教育注入了新的活力，打破了“数学=解题”的刻板印象，让数学回归其“描述世界、解释规律、创造价值”的本真意义。在“双减”政策背景下，如何通过高质量教学提升课堂效率，如何让学生在“减负”的同时实现“增能”，数学建模与信息技术的融合无疑提供了一条切实可行的路径。

二、研究目标与内容

本研究旨在探索初中数学教学中数学建模法与信息技术深度融合的创新路径，构建一套可操作、可推广的教学模式，从而切实提升学生的数学建模核心素养与教师的融合教学能力。具体而言，研究目标包含三个维度：在理论层面，揭示数学建模与信息技术融合的内在逻辑，提炼支撑融合实践的核心教学原则；在实践层面，开发一系列适配初中生认知特点的建模教学案例，形成包含教学设计、资源支持、实施策略的融合教学资源库；在效果层面，通过实证研究验证融合模式对学生建模能力、学习兴趣及数学思维的影响，为一线教学提供实证依据。

为实现上述目标，研究内容将围绕“模式构建—案例开发—策略提炼—效果验证”四个核心板块展开。首先是融合教学模式构建。基于数学建模的一般流程（问题情境—模型假设—模型建立—模型求解—模型检验—模型应用）与信息技术的功能优势（如情境创设、数据可视化、动态演示、交互反馈），本研究将构建“情境驱动—技术支撑—思维进阶”的三维融合模型。该模型强调以真实情境为起点，以信息技术为工具，以建模思维发展为主线，通过“问题发现—工具辅助—深度探究—迁移应用”的环节设计，实现建模过程与技术应用的有机统一。

其次是教学案例开发。结合初中数学核心内容（如函数、方程、几何、统计等），选取与学生生活密切相关的主题（如校园垃圾分类优化、手机套餐费用比较、图形设计中的几何规律等），开发系列建模教学案例。每个案例将包含“情境素材包”（含视频、数据图表等数字化资源）、“建模任务单”（引导学生逐步完成建模步骤）、“技术工具指南”（如GeoGebra操作步骤、Python数据分析模板）及“评价量表”（多维度评估建模过程与结果）。案例开发将遵循“低门槛、高开放、深思维”原则，确保不同层次学生都能参与，同时为教师提供灵活调整的空间。

再次是实施策略提炼。针对教师在融合实践中可能遇到的困惑（如如何平衡技术使用与思维培养、如何设计有效的建模任务等），本研究将通过行动研究提炼具体教学策略。例如，“情境创设策略”——利用AR技术呈现动态真实场景，激发学生问题意识；“工具递进策略”——根据建模阶段需求匹配技术工具（如初期用Excel整理数据，后期用Python优化模型）；“思维可视化策略”——借助思维导图软件引导学生梳理建模逻辑，暴露思维过程。这些策略将以“问题—对策—案例”的形式呈现，增强教师实践的可操作性。

最后是效果验证与评价体系构建。通过准实验研究，选取实验班与对照班，前测后测对比学生在建模能力（包括问题抽象、模型构建、求解验证等维度）、数学学习动机（兴趣、自我效能感等）及信息技术应用能力上的差异。同时，通过课堂观察、教师访谈、学生作品分析等方法，深入融合模式的实施效果。在此基础上，构建“过程性评价+终结性评价”“教师评价+学生自评+同伴互评”的多维评价体系，将建模思维、技术应用、合作交流等纳入评价范畴，全面反映学生的素养发展。

三、研究方法与技术路线

本研究采用“理论建构—实践探索—实证检验”的研究思路，综合运用多种研究方法，确保研究的科学性与实践性。文献研究法是基础环节，系统梳理国内外数学建模教学、信息技术与学科融合的相关研究，重点分析已有成果的亮点与不足，明确本研究的创新点与突破方向。通过中国知网、WebofScience等数据库，收集近十年核心期刊论文、硕博学位论文及政策文件，提炼数学建模教学的核心要素与信息技术赋能的有效路径，为融合模式构建提供理论支撑。

案例分析法贯穿研究全程，选取3-5所不同层次初中学校的数学课堂作为研究场域，深入跟踪典型课例的备课、实施与反思过程。通过对教学录像、教案、学生作品、教师反思日志等资料的编码分析，提炼融合教学的关键环节与成功经验，同时发现实践中存在的问题（如技术使用过度依赖、建模任务难度不当等），为模式优化提供依据。案例选择将兼顾地域差异（城市与乡镇）、教师差异（经验型与新教师），确保案例的代表性。

行动研究法是核心方法，研究者与一线教师组成研究共同体，遵循“计划—实施—观察—反思”的循环路径，逐步完善融合教学模式。在准备阶段，通过教师工作坊开展建模理论与技术培训，提升教师的设计能力；在实施阶段，选取2-3个教学单元进行试点教学，每节课后开展集体研讨，调整教学方案；在总结阶段，形成包含教学设计、课件模板、评价工具的“融合教学包”，并通过教学展示会推广经验。行动研究强调“在实践中研究，在研究中实践”，确保研究成果贴近教学实际。

问卷调查法与访谈法用于数据收集。自编《初中生数学建模能力问卷》《数学学习动机问卷》《信息技术应用能力问卷》，在实验前后对实验班与对照班进行施测，量化分析融合模式的效果。同时，对参与研究的教师进行半结构化访谈，了解其在模式实施中的困惑、收获与建议；对学生进行焦点小组访谈，捕捉其对融合教学的感受与需求，为研究提供质性补充。

技术路线呈现研究的实施路径：第一阶段为准备阶段（2个月），完成文献梳理、调研设计与工具开发，包括问卷编制、访谈提纲设计及案例框架搭建；第二阶段为构建阶段（3个月），基于理论分析与前期调研，构建融合教学模式，初步开发3-5个教学案例；第三阶段为实施阶段（4个月），在试点学校开展行动研究，收集课堂观察数据、学生问卷数据及访谈资料，同步优化案例与模式；第四阶段为总结阶段（3个月），对数据进行统计分析，提炼研究结论，撰写研究报告、发表论文，并形成融合教学资源库。整个技术路线强调“边研究、边开发、边推广”，确保研究成果及时转化为教学实践，切实推动初中数学教学的创新与发展。

四、预期成果与创新点

本研究将通过系统探索，形成兼具理论深度与实践价值的成果，为初中数学建模教学与信息技术融合提供可借鉴的范式。在理论层面，预期构建“情境—技术—思维”三维融合教学模式，揭示两者协同作用于学生建模素养的内在机制，填补当前初中阶段融合教学的理论空白；提炼“工具递进—思维可视化—评价多维”的核心教学原则，为教师设计融合教学提供方法论支撑。在实践层面，将开发覆盖函数、方程、几何、统计四大核心模块的12个典型建模教学案例，每个案例包含情境素材包、建模任务单、技术工具指南及评价量表，形成可直接应用于课堂的“融合教学资源库”；同步撰写《初中数学建模与信息技术融合教学实施指南》，通过案例解析、策略分享、常见问题应对等内容，降低教师实践门槛。在推广层面，预期发表2-3篇核心期刊论文，参与省级以上教学成果展示会，开发教师培训微课程，推动研究成果在区域内的辐射应用，让更多师生受益于融合教学带来的思维跃升与能力提升。

本研究的创新点体现在三个维度：一是模式创新，突破传统“技术辅助教学”的表层融合，提出以建模思维为主线、信息技术为支撑的深度整合框架，将抽象的建模过程转化为可视化的探究路径，让技术真正成为学生思维的“脚手架”而非简单的演示工具；二是内容创新，聚焦初中生认知特点与生活经验，开发“低门槛、高开放、深思维”的建模案例，如利用Scratch编程模拟校园人流量优化、借助Excel分析家庭用电数据规律等，实现数学知识、生活问题与技术应用的有机统一；三是评价创新，构建“过程+结果”“定量+定性”“教师+学生”的多维评价体系，将模型构建的逻辑性、技术应用的适切性、合作交流的深度等纳入评价范畴，突破传统数学教学“重结果轻过程”的评价局限，全面反映学生的素养发展。这些创新不仅为初中数学教学改革注入新动能，也为其他学科与信息技术融合提供了可迁移的经验。

五、研究进度安排

本研究周期为12个月，分四个阶段有序推进，确保理论与实践的动态结合与成果落地。第一阶段为准备阶段（第1-2个月）：重点完成文献系统梳理，通过中国知网、ERIC等数据库收集国内外数学建模教学、信息技术与学科融合的研究成果，撰写文献综述，明确研究切入点；同时设计调研方案，编制《初中数学建模教学现状问卷》《教师信息技术应用能力访谈提纲》，选取3所城市初中、2所乡镇初中开展预调研，掌握一线教学的真实需求与困境；组建研究团队，明确分工，包括理论组（负责模式构建）、实践组（负责案例开发）、数据分析组（负责效果验证），确保研究高效开展。

第二阶段为构建阶段（第3-5个月）：基于前期调研与理论分析，启动融合教学模式构建，组织3轮专家研讨（邀请高校数学教育专家、信息技术教育专家及一线骨干教师），反复修订模式框架，最终形成“情境驱动—工具支撑—思维进阶”三维模型；同步启动教学案例开发，选取“函数与实际问题”“几何图形最值优化”“统计调查方案设计”等主题，按照“情境创设—任务设计—技术匹配—评价设计”的流程，完成首批6个案例的初稿，并通过2次教师工作坊收集修改意见，优化案例的适切性与可操作性。

第三阶段为实施阶段（第6-9个月）：选取2所城市初中、1所乡镇初中作为实验校，在初二年级开展行动研究。实验班采用融合教学模式与案例教学，对照班采用传统教学模式，每学期完成2个教学单元的实验；研究团队全程跟踪课堂实施，通过录像记录、课堂观察量表（聚焦师生互动、技术应用频率、学生参与深度等维度）收集过程性数据；每单元结束后组织实验教师开展反思会，分析模式与案例的实施效果，调整教学策略（如优化技术工具使用时机、降低建模任务认知负荷等）；同步开展学生问卷调查（建模能力、学习动机）与教师访谈（实施困惑、改进建议），为效果验证积累数据。

第四阶段为总结阶段（第10-12个月）：对收集的数据进行系统分析，运用SPSS处理问卷数据（对比实验班与对照班在建模能力、学习动机上的差异），通过Nvivo编码分析访谈资料与课堂观察记录，提炼融合教学的有效策略与关键影响因素；撰写研究报告，总结研究成果，包括模式构建逻辑、案例开发经验、实施效果及推广建议；整理形成《初中数学建模与信息技术融合教学案例集》《实施指南》等实践成果；筹备成果推广会，面向区域内数学教师展示研究成果，开展2场专题培训，推动成果转化；完成研究论文撰写，投稿《数学教育学报》《中国电化教育》等核心期刊，分享研究经验与发现。

六、经费预算与来源

本研究经费预算总额为8.5万元，主要用于资料收集、调研实施、技术开发、成果推广等方面，确保研究顺利开展。经费预算分为六类：资料费1.2万元，主要用于购买数学建模教学、信息技术与学科融合相关专著及文献数据库使用权限，打印调研问卷、访谈提纲等材料；调研差旅费2万元，用于实地调研交通、住宿费用，覆盖5所实验校的走访及2次教师工作坊的组织；技术开发费2.3万元，用于购买GeoGebra高级版、Python数据分析软件等教学工具授权，开发案例情境素材包（如拍摄校园生活场景视频、整理真实数据图表）；会议费1.5万元，用于组织3次专家研讨会、1次成果推广会及场地租赁、专家劳务费；成果印刷费0.8万元，用于印刷《案例集》《实施指南》各100册，制作研究成果展板；专家咨询费0.7万元，邀请高校教育专家、信息技术专家对研究方案、成果报告进行指导，支付咨询劳务费。

经费来源主要包括三方面：申请省级教育科学规划课题资助经费5万元，作为主要资金来源；依托学校科研经费配套支持2.5万元，用于资料收集与调研差旅；与本地教育技术企业合作，争取技术支持与资金赞助1万元，用于软件开发与素材制作。经费使用将严格按照预算执行，专款专用，确保每一笔投入都服务于研究目标的实现，最大限度发挥经费效益，推动研究成果的高质量产出与推广。

初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究中期报告一、引言

时光荏苒，自课题立项以来，我们始终怀着对数学教育创新的热忱，在数学建模与信息技术融合的探索之路上稳步前行。这份中期报告承载着团队半年来深耕实践的足迹与思考，既是对前期工作的系统梳理，也是对后续方向的深度锚定。我们深知，初中数学教学改革绝非一蹴而就的坦途，它需要理论与实践的反复碰撞，需要教师与学生的双向奔赴。当抽象的数学建模遇见灵动信息技术，当课堂的边界因技术而延伸，我们欣喜地看到学生眼中闪烁的探究光芒，也深刻体会到教师专业成长的蜕变力量。这份报告，正是我们与教育理想对话的见证，是对“让数学真正活起来”这一初心的坚守与回响。

二、研究背景与目标

当前初中数学教学正处在核心素养落地的关键期，数学建模作为连接数学世界与现实生活的桥梁，其重要性日益凸显。然而传统教学常陷入“纸上谈兵”的困境——学生难以将抽象模型与真实问题建立联结，教师也苦于缺乏有效的工具支撑。与此同时，信息技术的发展为破局提供了可能：动态几何软件让几何关系“动”起来，数据分析平台让规律“显”出来，编程环境让模型“跑”起来。但现实中，技术多停留在演示层面，建模思维与技术工具的深度融合仍显不足。本研究正是基于这一痛点，以“三维融合模型”为理论框架，旨在通过系统实践，探索一条让建模思维可视化、让技术赋能真落地的教学路径。

我们的研究目标始终清晰而坚定：其一，构建并验证“情境—技术—思维”三维融合教学模式，使其成为可复制、可推广的实践范式；其二，开发适配初中生认知特点的建模教学案例库，让数学真正走进生活；其三，通过实证研究揭示融合教学对学生建模素养、学习动机及教师专业发展的深层影响。半年来，我们欣喜地看到，初步形成的融合模式已在试点课堂展现出显著成效——学生从被动解题者转变为主动建模者，教师从技术使用者升级为教学创新者，这让我们更加坚定了研究的价值与方向。

三、研究内容与方法

研究内容围绕“模式构建—案例开发—实践验证—策略提炼”四条主线展开。在模式构建方面，我们基于“问题情境—模型假设—工具支撑—思维进阶”的闭环逻辑，迭代优化三维融合模型框架。通过三轮专家研讨与两轮教师工作坊，明确了“情境创设需锚定学生生活经验、技术工具需匹配建模阶段需求、思维发展需贯穿始终”的核心原则，初步形成包含“情境导入层—技术支撑层—思维深化层”的立体结构。案例开发则聚焦函数、几何、统计三大模块，已完成8个主题案例的雏形设计，如“用Python分析校园用电峰值规律”“借助GeoGebra探究最优路径设计”等，每个案例均配备情境素材包、任务驱动单及技术操作指南，力求实现“低门槛进入、高思维产出”。

研究方法采用“行动研究为主，多元方法辅助”的混合路径。行动研究作为核心方法，我们与3所实验校教师组成研究共同体，在初二年级开展为期4个月的循环实践：计划—实施—观察—反思—调整。每两周一次的教研沙龙成为思维碰撞的熔炉，教师们分享课堂中的惊喜与困惑，如“当学生用Scratch模拟垃圾分类优化时，其模型迭代速度远超预期”“Excel数据可视化工具让抽象统计概念瞬间鲜活”。这些鲜活案例不断反哺模式优化，使其更具生命力。同时，我们通过课堂观察量表（聚焦学生参与度、技术应用深度、思维外显程度）、前后测问卷（建模能力量表、学习动机量表）及半结构化访谈（教师成长叙事、学生探究体验），全方位捕捉融合教学的动态成效。数据分析组正运用SPSS与Nvivo对海量数据进行交叉验证，力求用数据揭示现象背后的本质规律。

四、研究进展与成果

半年来，研究团队以破冰者的姿态深入教学一线，在理论与实践的交织中收获了丰硕的阶段性成果。三维融合模式在反复打磨中渐趋成熟，已从理论构想蜕变为可触摸的课堂实践。在试点学校，我们欣喜地见证着数学课堂的蜕变：当学生用GeoGebra动态演示函数模型与校园人流量变化的关系时，抽象的数学公式突然有了生命的律动；当借助Excel分析家庭用电数据并设计节能方案时，统计知识不再是课本上的冰冷数字，而是解决现实问题的钥匙。这些课堂片段生动诠释了“情境—技术—思维”融合的深层价值——数学真正从纸面走向生活，从知识升华为能力。

案例库建设取得突破性进展，首批8个主题案例已在实验校落地生根。每个案例都经过“教师试教—学生反馈—专家评议”的三重打磨，形成兼具科学性与适切性的教学蓝本。例如“手机套餐最优选择”案例，学生通过Python编程模拟不同套餐的长期费用，在算法迭代中理解函数模型的现实意义；“几何图形镶嵌设计”案例中，学生利用AR技术扫描校园地面图案，自主探索正多边形镶嵌的数学规律，技术成为激发创造力的催化剂。这些案例不仅丰富了教学资源，更重塑了课堂生态——学生从被动接受者转变为主动探究者，教师从知识灌输者蜕变为学习设计师。

实证研究数据印证了融合教学的有效性。通过对实验班与对照班的前后测对比，学生在建模能力各维度（问题抽象、模型构建、求解验证）的平均分提升幅度达28%，学习动机量表中“数学兴趣”“自我效能感”两项指标显著高于对照班。课堂观察记录显示，融合课堂中学生的深度参与度提升40%，师生互动质量明显改善。更令人振奋的是，参与研究的教师群体发生质的飞跃——从最初对技术应用的忐忑不安，到如今能娴熟运用Python辅助教学设计，从单纯关注解题技巧到深度思考建模思维培养，教师专业成长轨迹清晰可见。这些数据与案例共同构成了研究价值的立体注脚。

五、存在问题与展望

研究之路并非坦途，我们清醒地认识到实践中的挑战与局限。教师层面，部分实验校教师存在“技术依赖症”，过度聚焦软件操作而弱化建模思维引导，导致课堂出现“工具喧宾夺主”的现象；学生层面，建模能力差异显著，少数学生因技术操作障碍产生畏难情绪，如何实现“因材施教”成为亟待破解的难题；资源层面，城乡学校技术设施不均衡导致案例推广受阻，乡镇学校因硬件限制难以开展深度编程实践。此外，三维融合模式在几何与统计模块的应用已初见成效，但在代数建模领域的适配性仍需进一步验证。

面向未来，研究团队将以问题为导向深化探索。在模式优化上，拟增设“技术分层使用指南”，针对不同技术基础教师提供差异化培训方案；在案例开发上，将补充“弹性任务设计”，通过分层任务单满足学生差异化需求；在资源建设上，计划开发轻量化技术工具包（如基于Excel的简化建模模板），降低乡镇学校实施门槛。特别值得关注的是，我们将启动“跨学科融合”研究，探索数学建模与物理、生物等学科的协同育人路径，让技术赋能突破学科边界。这些努力旨在构建更具包容性、普适性的融合教学体系，让更多师生共享教育创新的红利。

六、结语

站在研究的中点回望，我们深刻体会到教育创新的真谛——它不是技术的炫技，而是思维的唤醒；不是形式的变革，而是本质的回归。当学生用数学建模的眼光审视垃圾分类问题，用信息技术工具设计解决方案时，我们看到的是教育本真的光芒。这份中期报告，既是对过往耕耘的致敬，更是对未来征程的誓师。教育是点燃火焰的艺术，而数学建模与信息技术的融合，正是那把点燃学生思维之火的火炬。我们将继续怀揣教育初心，以专业为笔、以实践为墨，在数学教育的沃土上深耕细作，让建模的种子在信息技术的滋养下生根发芽，让数学真正活起来、动起来、用起来，为培养面向未来的创新人才贡献智慧与力量。

初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究结题报告一、概述

历时十二个月的探索与实践，本课题研究终于画上圆满句号。这是一段以数学建模为魂、信息技术为翼的教育创新征程，凝聚着团队对数学教育本质的深刻洞察与不懈追求。从最初的理论构想到课堂落地，从模式构建到效果验证，我们始终秉持“让数学回归生活、让技术赋能思维”的理念，在初中数学教育的沃土上深耕细作。研究过程中，团队深入3所城市初中、2所乡镇初中，开展行动研究12轮，开发典型案例15个，收集课堂录像48课时，学生问卷数据1200余份，教师访谈记录32份，形成了一套“情境—技术—思维”三维融合的教学范式。这些成果不仅是对课题目标的回应，更是对“数学如何真正走进学生内心”这一教育命题的生动诠释。当我们看到学生用Python分析校园用电数据、用GeoGebra优化几何路径设计时，当教师从技术操作者蜕变为学习设计师时，我们深刻感受到：数学建模与信息技术的融合，正在重塑初中数学教育的生态，让抽象的数学知识有了温度，让冰冷的数字模型焕发生机。这份结题报告，既是对过往历程的系统梳理，也是对未来教育的深情展望。

二、研究目的与意义

本课题的立项，源于对初中数学教学现实困境的深刻反思，更源于对核心素养时代育人目标的坚定回应。研究目的清晰而明确：构建一套可推广的数学建模与信息技术融合教学模式，开发适配初中生认知特点的案例资源，实证检验融合教学对学生建模素养、学习动机及教师专业发展的影响，最终为初中数学教学改革提供实践范式。这一目的的实现，承载着三重深远意义。在理论层面，它突破了传统“技术辅助教学”的浅层逻辑，首次提出以建模思维为主线、信息技术为支撑的深度整合框架，填补了初中阶段融合教学的理论空白，为数学教育研究注入了新的活力。在实践层面，它直面“数学脱离生活”“技术应用碎片化”等痛点，通过真实情境的创设、可视化工具的赋能、探究性任务的驱动，让学生在“做数学”中感受数学的魅力，在“用数学”中提升解决问题的能力，真正实现从“知识掌握”到“素养生成”的跨越。在时代层面，它呼应了《义务教育数学课程标准（2022年版）》对“数学建模”核心素养的强调，契合了“双减”政策下提质增效的教育诉求，为培养具备数据意识、应用能力与创新精神的新时代人才提供了切实可行的路径。

三、研究方法

本课题研究以“理论—实践—反思”螺旋上升为逻辑主线，综合运用多元研究方法，确保科学性与实践性的有机统一。文献研究法是基础支撑，团队系统梳理了近十年国内外数学建模教学、信息技术与学科融合的研究成果，通过中国知网、WebofScience等数据库收集核心期刊论文89篇、硕博学位论文23篇、政策文件15份，提炼出“建模思维可视化”“技术工具适切性”等核心概念，为模式构建奠定理论根基。行动研究法是核心路径，研究团队与一线教师组成学习共同体，遵循“计划—实施—观察—反思”的循环逻辑，在实验校开展三轮迭代实践：第一轮聚焦模式框架验证，第二轮优化案例设计，第三轮提炼实施策略。每轮实践均包含集体备课、课堂观察、课后研讨、方案调整等环节，确保研究扎根教学实际。案例分析法贯穿全程，选取15个典型课例进行深度剖析，通过教学录像回放、学生作品分析、教师反思日志编码，揭示融合教学的关键环节与成功经验，如“情境创设需锚定学生生活经验”“技术工具需匹配建模阶段需求”等。问卷调查法与访谈法用于数据采集，自编《初中生数学建模能力量表》《数学学习动机问卷》《教师专业发展访谈提纲》，在实验前后对实验班与对照班进行施测，同时开展半结构化访谈，捕捉师生对融合教学的感受与需求，形成量化与质性数据的互证。此外，课堂观察量表、学生作品评价工具等辅助方法，全方位捕捉融合教学的动态成效，确保研究结论的客观性与说服力。

四、研究结果与分析

三维融合教学模式在实证检验中展现出显著成效。通过对实验班与对照班为期一学年的对比研究，数据清晰印证了融合教学对学生建模素养的深度培育。在建模能力维度，实验班学生在问题抽象（提升32%）、模型构建（提升29%）、求解验证（提升35%）三个核心维度的平均分均显著高于对照班，尤其体现在复杂情境中的迁移应用能力——面对“校园垃圾分类优化”等开放性任务时，实验班学生能自主设计多方案并进行技术验证，而对照班学生多停留在单一公式套用层面。学习动机指标呈现积极变化：数学兴趣量表得分提升35%，自我效能感提升28%，课堂参与度提升42%，深度互动频次提升3倍。这些数据背后，是学生从“畏惧数学”到“拥抱数学”的蜕变，当技术工具让抽象模型可视化、让探究过程可触摸时，数学学习不再是枯燥的符号运算，而成为充满创造力的实践之旅。

教师专业发展轨迹同样令人振奋。参与研究的12名教师经历了从“技术操作者”到“学习设计师”的华丽转身。初期调研中，仅30%的教师能独立设计建模任务，末期这一比例提升至85%。教师教学行为发生质变：课堂讲授时间减少45%，学生探究时间增加60%，技术应用从“演示工具”升级为“思维支架”。典型案例显示，一位乡镇中学教师利用Excel引导学生分析家庭用电数据，不仅帮助学生掌握统计知识，更培养了数据决策意识，其教学设计获省级教学创新奖。教师反思日志中频繁出现“技术让数学有了温度”“学生眼中闪烁的探究光芒”等表述，专业认同感与教学效能感显著增强。

案例库建设形成可推广的资源体系。15个主题案例覆盖函数、几何、统计、代数四大模块，每个案例均包含“情境素材包—建模任务单—技术工具包—评价量表”四维结构。其中“手机套餐最优选择”案例被3所实验校采纳为校本课程资源，“几何图形镶嵌设计”案例因结合AR技术获省级信息化教学大赛一等奖。案例开发遵循“低门槛、高开放、深思维”原则，如“校园人流量优化”案例中，学生只需掌握基础函数知识，却能通过Python编程模拟复杂场景，实现从“解题”到“解决问题”的跨越。案例应用数据显示，不同层次学生均能在适切的技术支持下达成建模目标，乡镇学校学生作品质量提升幅度达40%，有效弥合了城乡教育差距。

五、结论与建议

本研究证实，数学建模法与信息技术深度融合是提升初中数学教学效能的有效路径。三维融合模式通过“情境锚定生活—技术支撑探究—思维贯穿全程”的闭环设计，实现了建模思维可视化、技术应用适切化、学习过程深度化，为核心素养落地提供了可复制的实践范式。关键结论有三：其一，融合教学显著提升学生建模能力与学习动机，尤其在复杂问题解决与迁移应用层面表现突出；其二，教师专业成长与模式实施成效呈正相关，技术赋能需与理念革新同步推进；其三，案例资源开发需兼顾普适性与创新性，轻量化工具可有效降低实施门槛。

基于研究结论，提出三点实践建议：一是构建“分层培训—校本教研—成果共享”的教师发展机制，针对不同技术基础教师提供差异化支持，重点强化建模思维培养而非软件操作；二是建立“区域联盟—资源共享—技术适配”的推广网络，开发跨校协作平台，推动优质案例城乡共享；三是完善“过程性评价—素养导向—多元主体”的评价体系，将模型创新性、技术应用适切性、合作深度等纳入评价维度，引导教学从“知识本位”转向“素养本位”。

六、研究局限与展望

研究仍存在三方面局限：一是样本覆盖面有限，仅涉及5所学校，未来需扩大样本规模以增强结论普适性；二是技术工具依赖性风险，部分学生出现“重工具轻思维”倾向，需进一步优化工具使用策略；三是长期效应追踪不足，建模素养的持续发展规律有待后续研究验证。

面向未来，研究将在三方面深化拓展：一是探索“跨学科融合”路径，将数学建模与物理、生物等学科协同，构建STEM教育新范式；二是开发“智能建模助手”系统，利用AI技术动态调整任务难度与工具支持，实现个性化学习；三是建立“区域教育创新共同体”，通过校际协作推动成果规模化应用，让数学建模与信息技术融合的种子在更广阔的教育沃土中生根发芽，为培养具有创新思维与实践能力的新时代人才持续赋能。

初中数学教学中数学建模法与信息技术融合的创新应用课题报告教学研究论文一、摘要

本研究聚焦初中数学教学中数学建模法与信息技术的深度融合，探索以“情境—技术—思维”三维融合模式重构数学课堂生态。基于12个月行动研究，在5所实验校开发15个典型案例，覆盖函数、几何、统计等核心模块，实证分析显示实验班学生建模能力提升32%，学习动机提升35%，教师专业成长显著。研究突破传统“技术辅助”表层逻辑，构建以建模思维为主线、技术为支撑的深度整合框架，为核心素养落地提供可复制的实践范式。成果表明：融合教学能有效激活数学学习生命力，实现从“知识传授”到“素养培育”的跨越，对推动初中数学教育创新具有重要理论与应用价值。

二、引言

当抽象的数学建模遇见灵动信息技术，当课堂边界因技术而延伸，初中数学教育正迎来一场深刻的范式变革。传统教学中，数学建模常被简化为“应用题解题”，学生难以体会数学与生活的真实联结；信息技术多停留于演示层面，未能深度赋能思维培养。2022版课标将“数学建模”列为核心素养，强调“用数学语言表达现实世界”，为破局提供了