中学数学课题申报书

中学数学课题申报书一、封面内容

中学数学课题申报书项目名称：基于核心素养导向的中学数学问题式教学策略研究申请人姓名及联系方式：张明，zhangming@所属单位：XX师范大学数学科学学院申报日期：2023年10月项目类别：应用研究

二．项目摘要

本项目旨在探索基于核心素养导向的中学数学问题式教学策略，以提升学生的数学思维能力、问题解决能力和创新能力。项目核心内容聚焦于构建问题式教学模式，通过分析中学数学课程特点和学生认知规律，设计具有层次性和探究性的数学问题，引导学生主动参与、合作学习。研究方法包括文献研究、问卷调查、课堂观察和实验对比，结合数据分析技术对教学效果进行评估。预期成果包括一套完善的问题式教学案例库、一套科学的教学评价指标体系，以及相关的研究报告和学术论文。通过实证研究，验证问题式教学策略在提升学生核心素养方面的有效性，为中学数学教学改革提供理论依据和实践参考。项目实施周期为三年，分阶段推进，每阶段结束后进行阶段性成果总结与评估，确保研究目标的实现。本项目紧密结合中学数学教学实际，注重理论与实践的结合，研究成果将直接服务于教学实践，具有较强的实用性和推广价值。

三.项目背景与研究意义

当前，全球教育领域正经历着深刻的变革，核心素养导向的教育理念逐渐成为各国基础教育改革的核心。在中国，随着新课程标准的实施，中学数学教育被赋予了新的使命——不仅仅是传授数学知识，更要培养学生的数学核心素养，包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等。然而，在实践层面，中学数学教学仍然面临着诸多挑战，这些问题制约了学生核心素养的有效培养，也影响了数学教育的整体质量。

从研究现状来看，国内外学者对中学数学教学方法进行了广泛的研究，传统的讲授式教学仍然占据主导地位。尽管一些新的教学模式，如探究式学习、合作学习等，被引入到数学教学中，但它们往往缺乏系统性和针对性，难以形成稳定的教学效应。特别是在问题式教学方面，虽然已有一些研究尝试探讨其应用，但大多停留在理论层面或初步实践阶段，缺乏深入的机制分析和效果评估。此外，现有研究大多关注单一维度的教学策略，而忽视了核心素养的综合性培养需求。例如，有的研究侧重于数学思维的培养，而忽视了数学建模或数据分析能力的同步提升。这种碎片化的研究现状，难以满足中学数学教育改革对系统性解决方案的需求。

问题式教学作为一种以问题为中心的教学模式，强调通过设计具有挑战性和启发性的数学问题，激发学生的学习兴趣，引导他们主动思考、合作探究，从而实现知识的建构和能力的发展。然而，在当前中学数学教学中，问题式教学的实施还存在着诸多问题。首先，教师的问题设计能力普遍不足，许多问题缺乏层次性和探究性，难以引发学生的深度思考。其次，问题式教学的时间安排和课堂管理难度较大，需要教师具备较高的教学调控能力。再次，评价体系的导向性不强，传统的纸笔测试难以全面反映学生的核心素养发展水平。这些问题导致问题式教学的优势难以充分发挥，影响了教学效果的提升。

从社会价值来看，中学数学教育是培养学生科学素养和创新能力的重要途径。在信息化、智能化快速发展的今天，数学核心素养已经成为个人适应社会发展、实现终身学习的关键能力。通过问题式教学，可以引导学生从实际问题出发，运用数学知识解决实际问题，培养他们的数学应用能力和创新意识。这不仅有助于提升学生的综合素质，也有助于培养更多具备创新精神和实践能力的未来人才，为经济社会发展提供智力支持。此外，问题式教学还有助于培养学生的团队合作精神和沟通能力，这些软实力在现代社会中越来越重要。

从学术价值来看，本项目的研究将丰富中学数学教学理论，深化对问题式教学机制的认识。通过对问题式教学策略的系统设计和实证研究，可以揭示不同问题类型、不同教学情境下学生的认知规律和能力发展特点，为构建更加科学有效的数学教学模式提供理论依据。同时，本项目的研究成果将推动中学数学教育评价体系的改革，促进形成更加多元化的评价方式，更好地反映学生的核心素养发展水平。此外，本项目的研究方法和技术手段的创新，也将为其他学科的教学改革提供借鉴和参考，促进跨学科教学研究的深入发展。

从经济价值来看，本项目的研究成果可以直接应用于中学数学教学实践，提升教学质量和效率，降低因教学方法不当导致的教育资源浪费。通过优化教学策略，可以缩短教学周期，提高学生的学习效果，从而降低家庭的教育成本和社会的教育负担。此外，本项目的研究还有助于培养更多高素质的数学教师，提升教师的专业素养和教学能力，为教育行业的可持续发展提供人才保障。

四.国内外研究现状

在中学数学教育领域，针对如何有效提升学生核心素养，国内外学者已开展了大量研究，积累了丰富的成果，但也存在明显的不足和待探索的空间。本部分将梳理国内外在相关研究方面的主要进展，分析现有研究的特点与局限，以明确本项目的切入点和创新方向。

国内关于中学数学核心素养的研究起步相对较晚，但发展迅速。受新课程标准改革的影响，国内学者开始关注数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等核心素养的培养。许多研究致力于探讨这些核心素养的内涵、表现及评价方法，并尝试将其融入教学实践中。例如，有学者研究了数学抽象在中学几何教学中的应用，探讨了如何通过图形变换、空间想象等方式培养学生的几何直观和抽象思维能力。还有学者关注逻辑推理能力的培养，尝试通过设置具有逻辑层次的数学问题，引导学生进行演绎、归纳和类比推理。在数学建模方面，一些研究探索了如何将实际问题转化为数学模型，并运用数学方法解决实际问题，培养学生的应用意识和创新能力。

然而，国内现有研究也存在一些问题。首先，理论探讨多于实证研究，许多研究停留在理念阐述层面，缺乏系统的实证支持和效果验证。其次，研究内容较为零散，缺乏对核心素养培养的系统性框架构建，难以形成统一的教学策略和评价体系。再次，研究方法较为单一，多采用问卷调查、访谈等定性研究方法，缺乏大数据分析等先进技术的支持。此外，研究成果的转化应用不足，许多有价值的研究成果未能有效融入教学实践，影响了研究成果的实际效益。

国外关于中学数学核心素养的研究起步较早，积累了更为丰富的理论和实践经验。在欧美国家，问题解决、探究学习、合作学习等教学模式被广泛应用于数学教学，并取得了显著成效。例如，美国国家数学教师协会（NCTM）提出的“学校数学原则和标准”，强调通过问题解决、推理与证明、数学交流、数学联系和数学表征等五个方面培养学生的数学能力。在问题解决方面，美国学者提出了许多有效的问题解决策略，如“问题解决过程模型”、“四步问题解决法”等，这些策略强调学生的主动参与和合作学习，引导学生通过探索、尝试和反思来解决问题。在探究学习方面，美国学者倡导“探究式学习”教学模式，强调学生通过自主探究、实验验证等方式获取知识，培养他们的科学探究能力和创新精神。

欧洲国家在数学教育方面也积累了丰富的经验。例如，芬兰的数学教育以其注重学生兴趣、强调问题解决和合作学习而闻名。芬兰学者认为，数学教育应该以学生为中心，通过设计有趣、有挑战性的数学问题，激发学生的学习兴趣，引导他们主动参与、合作学习。芬兰的数学教师普遍具有较高的专业素养和教学能力，他们能够根据学生的实际情况，灵活运用各种教学方法，有效地培养学生的数学核心素养。

然而，国外现有研究也存在一些问题。首先，不同国家和地区的教育理念、文化背景存在差异，导致研究成果的普适性受到限制。其次，国外的研究多关注发达国家，对发展中国家数学教育的关注相对较少。再次，国外的研究成果与国内的教学实际存在较大差距，难以直接应用于国内的教学实践。此外，国外的研究也多采用定性研究方法，缺乏对大数据分析等先进技术的应用。

综合国内外研究现状可以看出，虽然学者们对中学数学核心素养的培养进行了广泛的研究，但在以下几个方面仍存在明显的不足和待探索的空间：

首先，关于核心素养培养的有效教学模式研究尚不深入。虽然国内外学者都提出了一些教学模式，但这些模式大多缺乏系统的理论支撑和实证支持，难以形成统一的教学框架和策略。特别是问题式教学，虽然已有一些研究探讨其应用，但大多停留在初步实践阶段，缺乏对问题设计、课堂实施、效果评价等方面的系统研究。

其次，关于核心素养的评价方法研究尚不完善。现有的评价方法多采用纸笔测试，难以全面反映学生的核心素养发展水平。特别是对于数学抽象、直观想象等难以量化的核心素养，缺乏有效的评价工具和方法。此外，现有的评价方法多侧重于结果评价，缺乏对过程性评价的关注，难以全面反映学生的学习过程和能力发展。

再次，关于不同教学情境下核心素养培养的差异性研究尚不深入。不同学生、不同教学环境、不同教学内容下，核心素养的培养策略和效果都存在明显的差异。然而，现有研究多采用一般性的教学策略，缺乏对不同教学情境的针对性研究。

最后，关于核心素养培养的信息化支持研究尚处于起步阶段。随着信息技术的发展，许多教育技术被应用于数学教学，但如何利用信息技术有效支持核心素养的培养，仍是一个亟待解决的问题。例如，如何利用虚拟现实技术、增强现实技术等先进技术，创设更加真实、有趣的数学学习情境，如何利用大数据分析技术，对学生学习过程进行实时监控和个性化指导，这些都是需要进一步研究的问题。

综上所述，国内外关于中学数学核心素养的研究虽然取得了丰硕的成果，但也存在明显的不足和待探索的空间。本项目将聚焦于问题式教学策略的研究，通过系统设计、实证研究和效果评估，探索更加科学有效的核心素养培养模式，为中学数学教育改革提供理论依据和实践参考。

五.研究目标与内容

本项目旨在构建并验证一套基于核心素养导向的中学数学问题式教学策略，以期为提升中学数学教学质量、促进学生核心素养发展提供理论依据和实践方案。围绕这一总目标，本项目设定了以下具体研究目标：

1.识别与解析核心素养在中学数学问题式教学中的具体表现形态，构建相应的教学目标体系。

2.设计并开发一系列体现核心素养导向的中学数学问题式教学案例，涵盖不同数学领域和不同认知层次。

3.探索并优化问题式教学在中学数学课堂中的实施流程与关键要素，形成系统的教学模式。

4.构建基于核心素养的中学数学问题式教学效果评价体系，包括过程性评价与结果性评价工具。

5.通过实证研究，验证所构建的问题式教学策略对提升学生数学核心素养的实际效果，并分析其作用机制。

6.总结提炼研究成果，形成可供推广应用的实践指南和理论总结。

为实现上述研究目标，本项目将围绕以下几个核心内容展开研究：

1.核心素养导向的问题式教学理论框架构建研究

本部分将深入分析中学数学核心素养的内涵、表现水平及相互关系，结合问题式教学的理论基础，构建一个整合性的理论框架。具体研究问题包括：

*中学数学核心素养（数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析）在问题式教学情境下的具体表现形态是什么？

*如何将核心素养目标融入问题式教学的设计与实施过程中？

*问题式教学促进核心素养发展的内在机制是什么？

*现有关于核心素养和问题式教学的理论研究存在哪些整合不足？

基于对这些问题的深入探讨，本项目将提出一个理论框架，明确核心素养导向的问题式教学的核心理念、基本原则和操作要点。

2.核心素养导向的中学数学问题式教学案例开发研究

本部分将依据理论框架，结合中学数学课程标准和教材内容，开发一系列问题式教学案例。这些案例将覆盖主要数学知识领域（如代数、几何、概率统计等），并体现不同难度层次和认知要求。具体研究问题包括：

*针对特定数学知识点（例如，函数概念、三角形全等判定），如何设计一系列具有递进性和探究性的问题链？

*如何设计问题情境，以激发学生的数学兴趣，并自然地融入核心素养的培养要求？

*如何设计问题，以引导学生进行深度思考、合作交流，并体现数学抽象、逻辑推理、数学建模等核心素养？

*如何根据学生的认知特点和课堂反馈，对问题进行动态调整和优化？

案例开发将注重问题的开放性、情境的真实性和探究的深度，并形成详细的案例说明，包括教学目标、问题设计、实施步骤、预期效果等。

3.核心素养导向的问题式教学实施策略与模式研究

本部分将研究问题式教学在中学数学课堂中的实际操作策略，优化教学流程，提炼关键要素，构建系统教学模式。具体研究问题包括：

*实施核心素养导向的问题式教学，教师需要具备哪些关键的教学技能和素养？

*问题式教学课堂中，如何有效组织学生进行自主探究、合作交流？

*在问题式教学中，教师的角色定位是什么？如何进行有效的课堂引导和反馈？

*如何平衡问题解决与知识传授的关系？

*如何设计课堂活动，以支持不同学习基础和认知风格的学生？

通过对这些问题的研究，本项目将提出一个包含教学准备、课堂实施、互动策略、资源利用等要素的完整教学模式，并形成相应的操作指南。

4.基于核心素养的中学数学问题式教学效果评价研究

本部分将构建一个多元化的评价体系，用于评估问题式教学策略的实施效果，特别是对学生核心素养发展的影响。具体研究问题包括：

*如何设计评价工具（如课堂观察量表、学生访谈提纲、学习档案袋、项目式作业等），以全面评估学生在数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等方面的素养表现？

*如何将过程性评价与结果性评价相结合，以更全面地反映学生的学习过程和能力发展？

*如何利用评价数据进行教学反馈，以促进问题式教学的持续改进？

*如何建立评价标准，以判断问题式教学策略的有效性？

评价研究将采用定量与定性相结合的方法，对实验班和对照班的学生进行前测、后测和追踪调查，收集和分析学生的学习成绩、能力表现、学习态度等方面的数据。

5.核心素养导向的问题式教学实证研究

本部分将选择中学数学课堂作为研究对象，进行准实验研究或行动研究，以验证所构建的问题式教学策略的实际效果。具体研究问题包括：

*与传统讲授式教学相比，实施核心素养导向的问题式教学，能否显著提升学生的数学核心素养水平？

*不同类型的问题式教学案例，对学生核心素养发展的效果是否存在差异？

*问题式教学对学生数学学习兴趣、学习动机、合作能力等方面有何影响？

*在不同学校、不同班级、不同教师实施的情境下，问题式教学的效果是否存在差异？影响因素是什么？

实证研究将采用随机分组或准实验设计，控制无关变量，收集和分析相关数据，以科学地评估问题式教学策略的有效性，并探究其影响机制。

6.研究成果总结与推广策略研究

本部分将系统总结本项目的研究成果，包括理论框架、教学案例、教学模式、评价体系等，并探讨其推广应用的可能性和策略。具体研究问题包括：

*本项目的主要研究成果和创新点是什么？

*如何将研究成果转化为可供教师学习和使用的实践材料？

*如何构建教师专业发展支持体系，以促进问题式教学策略的推广？

*如何将研究成果融入区域或学校的教研活动？

通过对这些问题的研究，本项目将形成一套完整的研究报告、教学案例集、教师培训手册等，为问题式教学的推广提供支持。

本项目的核心假设是：通过系统设计并有效实施基于核心素养导向的中学数学问题式教学策略，能够显著提升学生的数学核心素养水平，改善其数学学习体验，并为中学数学教育改革提供有效的实践路径。项目将通过严谨的研究设计和方法，对上述假设进行检验。

六.研究方法与技术路线

本项目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、深入地探讨基于核心素养导向的中学数学问题式教学策略。研究方法的选择旨在确保研究的科学性、系统性和实效性，能够从不同层面揭示问题式教学对学生核心素养发展的影响及其作用机制。具体研究方法、实验设计、数据收集与分析方法等规划如下：

1.研究方法

（1）文献研究法：系统梳理国内外关于核心素养、问题式教学、数学教育评价等方面的理论文献和实证研究，为本研究提供理论基础，明确研究的切入点和创新方向。通过文献分析，界定核心概念，总结现有研究成果，识别研究空白，构建初步的理论框架。

（2）行动研究法：在真实的中学数学教学环境中，研究者与一线教师合作，共同设计、实施、反思和改进问题式教学策略。通过循环往复的“计划-行动-观察-反思”过程，不断优化教学设计，解决实践中遇到的问题，积累实践经验，形成可操作的教学模式。

（3）准实验研究法：为了检验问题式教学策略的有效性，采用准实验设计。选择条件相似的班级作为实验班和对照班，实验班实施问题式教学策略，对照班采用传统的讲授式教学。通过前测、后测和追踪调查，收集和分析两组学生的数学核心素养数据、学业成绩、学习态度等，以比较不同教学策略的效果差异。

（4）案例研究法：深入选取若干典型教学案例进行细致分析，全面展示问题式教学的实施过程、师生互动、问题设计、情境创设等细节，深入探究问题式教学在具体情境中的运作机制和效果。通过对案例的深入剖析，提炼具有普遍意义的教学规律和经验。

（5）调查研究法：采用问卷、访谈等方式，了解学生、教师对问题式教学的认知、态度、参与程度和满意度，收集他们对教学策略改进的意见和建议。调查结果可作为评价教学效果和改进教学设计的重要参考。

（6）数据统计与质性分析方法：对定量数据（如测试成绩、问卷数据）采用描述性统计、差异性检验（如t检验、方差分析）、相关分析、回归分析等统计方法进行处理和分析；对定性数据（如课堂观察记录、访谈transcript、学生作业分析）采用内容分析、主题分析、话语分析等质性分析方法进行处理和分析，以揭示深层含义和规律。

2.实验设计

本研究将采用前后测准实验设计。选取两所办学水平相当、数学教学条件相似的中学，每所学校选择两个平行班，随机指定其中一班为实验班，另一班为对照班。实验前，对实验班和对照班的学生进行数学核心素养前测，以了解其初始水平，并进行教学等效性检验。实验周期设定为一个学期，实验班按照研究设计实施问题式教学策略，对照班按照常规方法进行教学。实验结束后，进行数学核心素养后测，并进行追踪测试（例如，在实验结束后一个月或一个学期），以评估教学效果的持久性。同时，在实验过程中，通过课堂观察、访谈、学生问卷等方式收集过程性数据。实验设计将严格控制无关变量的影响，如教师经验、班级规模等，确保实验结果的可靠性。

3.数据收集方法

（1）文献资料收集：通过学术数据库（如CNKI、WebofScience、ERIC等）、专业书籍、教育政策文件等渠道收集相关文献资料。

（2）问卷调查：设计教师问卷和学生问卷，用于收集教师和学生对问题式教学的认知、态度、实施情况、遇到的困难、满意度等信息。

（3）访谈：对实验班和对照班的教师、部分学生进行半结构化访谈，深入了解他们对问题式教学的体验、感受、看法和建议。

（4）课堂观察：采用结构化观察量表，对实验班和对照班的数学课堂进行系统性观察，记录教学行为、师生互动、学生参与度、问题解决过程等信息。

（5）测试：编制或选用标准化的数学核心素养测试工具，对学生在实验前、实验后以及追踪测试时的核心素养水平进行评估。测试内容将涵盖数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等维度。

（6）学生作品分析：收集和分析实验班学生的数学作业、项目报告、探究记录等作品，以评估其在问题解决、数学表达、创新思维等方面的表现。

4.数据分析方法

（1）定量数据分析：使用SPSS或R等统计软件对收集到的定量数据进行处理和分析。主要包括：描述性统计，用于描述样本的基本特征和各变量的分布情况；差异性检验（t检验、ANOVA等），用于比较实验班和对照班在前后测成绩、追踪测试成绩上的差异；相关分析，用于探究数学核心素养各维度之间的关系，以及问题式教学与学生成绩、态度之间的关系；回归分析，用于探讨影响学生核心素养发展的因素及其作用程度。

（2）定性数据分析：采用Nvivo等质性分析软件辅助进行数据分析。对访谈记录、课堂观察笔记、学生作品等进行编码、归类和主题提炼，通过内容分析和主题分析，深入挖掘数据背后的意义和规律，揭示问题式教学运作的机制和效果，以及师生在实施过程中的体验和反思。

（3）混合分析：将定量分析和定性分析的结果进行整合与互证。例如，用访谈和观察的结果解释统计分析中发现的现象或差异，用统计分析的结果验证访谈和观察中出现的普遍性观点。通过三角互证法提高研究结果的信度和效度。

技术路线

本项目的研究将按照以下技术路线展开，分阶段推进：

第一阶段：准备阶段（预计3个月）

*进一步深化文献研究，完善理论框架。

*设计并修订研究方案、问卷、访谈提纲、观察量表、测试工具等。

*联系研究对象学校，获得支持与配合。

*招募并培训研究参与教师。

*完成实验班的选取、随机分组和前测。

第二阶段：实施与数据收集阶段（预计6个月）

*在实验班实施问题式教学策略，对照班实施常规教学。

*按照研究设计，定期进行课堂观察、访谈、问卷调查。

*收集学生的数学作业、项目报告等作品。

*完成实验后的后测和追踪测试。

第三阶段：数据整理与分析阶段（预计4个月）

*对收集到的定量和定性数据进行整理、编码和录入。

*进行定量数据分析（描述统计、差异性检验、相关分析、回归分析等）。

*进行定性数据分析（内容分析、主题分析等）。

*整合定量和定性分析结果，进行混合分析。

第四阶段：报告撰写与成果推广阶段（预计3个月）

*撰写研究报告，总结研究过程、结果和结论。

*撰写教学案例集、教师培训手册等实践材料。

*在学术期刊发表研究论文。

*在区域或学校教研活动中推广研究成果。

关键步骤包括：理论框架的构建、研究工具的开发与修订、实验对象的选取与分组、干预措施的实施、数据的全面收集、科学的数据分析以及研究成果的有效转化。每个阶段都将进行阶段性总结与评估，确保研究按计划推进，并根据实际情况进行必要的调整。通过上述研究方法和技术路线，本项目有望系统、深入地探讨核心素养导向的中学数学问题式教学策略，为提升中学数学教育质量提供有力的支持。

七．创新点

本项目在理论构建、研究方法、实践应用等方面均力求创新，旨在为中学数学核心素养的培养提供新的视角和有效的路径。具体创新点如下：

1.核心素养导向的问题式教学理论框架的系统整合创新

现有研究往往将核心素养或问题式教学视为独立领域进行探讨，缺乏两者深度融合的理论框架。本项目创新之处在于，致力于构建一个将中学数学核心素养（数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析）系统整合到问题式教学设计、实施与评价全过程的理论框架。该框架不仅明确了各核心素养在问题式教学情境下的具体表现形态和培养要求，更重要的是，它揭示了核心素养之间相互关联、相互促进的内在逻辑，以及问题式教学如何作为载体，驱动学生核心素养的协同发展。这种系统整合的创新，超越了以往研究中对核心素养培养的碎片化探讨，为设计更加科学、全面的教学策略提供了理论指导。

2.体现核心素养要求的、系列化、情境化、差异化的中学数学问题式教学案例开发创新

现有问题式教学案例往往缺乏对核心素养培养目标的明确指向，或者情境设置不够真实、问题设计缺乏层次性，难以满足不同学生的发展需求。本项目将创新性地开发一系列覆盖主要数学知识领域、体现核心素养要求、融入真实情境、具有递进性和差异化的中学数学问题式教学案例。案例开发将紧密围绕核心素养目标，设计具有挑战性、开放性、探究性的问题链和活动，引导学生在解决实际问题的过程中，体验和运用数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等能力。同时，案例分析将关注不同认知水平学生的需求，提供分层递进的问题和活动，体现因材施教的原则。这种系列化、情境化、差异化的案例开发模式，旨在为教师提供丰富、具体、可操作的教学资源，支持教师在实践中有效落实核心素养培养目标。

3.优化问题式教学实施流程与关键要素的系统性模式构建创新

现有研究对问题式教学的实施策略探讨较为零散，缺乏一个系统、完整的教学模式来指导实践。本项目将创新性地构建一个包含教学准备、课堂实施、互动策略、资源利用、评价反馈等要素的中学数学问题式教学系统模式。该模式不仅关注问题的设计和呈现，更强调教师在问题式教学中的角色定位、课堂氛围的营造、师生互动的有效性、生生合作的组织、信息技术的整合运用等关键要素。模式构建将基于实证研究和理论分析，提炼出问题式教学成功实施的关键原则和操作流程，为教师提供一套可循、可学的实施指南，提升问题式教学在实践中的可操作性和有效性。

4.构建基于核心素养的、多元化、过程性与结果性相结合的中学数学问题式教学效果评价体系创新

现有对问题式教学效果的评价多侧重于学业成绩，缺乏对核心素养发展的全面、深入评估，且多采用终结性评价。本项目将创新性地构建一个基于核心素养的、多元化、过程性与结果性相结合的评价体系。该体系将综合运用课堂观察、访谈、学习档案袋、项目式作业、表现性评价、标准化测试等多种工具和方法，从知识掌握、能力发展、态度情感等多个维度，全面评估问题式教学对学生数学核心素养（特别是数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等）的影响。评价体系将关注学生的学习过程和进步幅度（过程性评价），以及最终的学习成果和能力水平（结果性评价），为教师提供全面的反馈信息，支持教学的持续改进，并为科学评估问题式教学的有效性提供依据。

5.混合研究方法在问题式教学实证研究中的深度应用创新

本项目将创新性地、深度地应用混合研究方法，将定量研究的严谨性和广度与定性研究的深度和情境性相结合，以更全面、更深入地探究问题式教学对学生核心素养发展的影响。具体表现为：采用准实验设计检验问题式教学的整体效果和差异；通过案例研究深入剖析问题式教学在具体情境中的运作机制和师生体验；运用问卷调查和访谈了解师生对问题式教学的认知、态度和需求；通过对学生作品的质性分析，深入评估学生在问题解决、数学表达、创新思维等方面的表现。研究过程中，将注重定量与定性数据的相互印证和整合分析（三角互证、解释性三角互证），以获得更可靠、更丰富的研究发现，揭示问题式教学影响学生核心素养发展的复杂机制和边界条件。

6.研究成果向实践转化的系统性策略探索创新

本项目不仅关注理论研究和实证检验，更创新性地关注研究成果的转化应用，探索将研究成效有效推广到更广泛教学实践中的系统性策略。研究将形成包含理论框架、教学案例集、教学模式、评价工具、教师培训手册等在内的系列化实践成果。在成果推广策略上，将结合教师专业发展需求，设计差异化的培训方案；探索构建基于网络平台的资源共享与交流社区；与教育管理部门合作，推动将研究成果纳入区域教研活动和教师评价体系。这种系统性、多层次的研究成果转化策略探索，旨在打破研究成果与教学实践之间的壁垒，提升研究的现实影响力，促进问题式教学策略在更大范围内的有效应用，最终服务于中学数学教育质量的提升。

综上所述，本项目在理论构建上强调系统整合，在方法上强调混合创新，在实践上强调模式构建与转化应用，力求在多个层面取得突破，为中学数学核心素养的培养提供具有创新性和实用性的解决方案。

八．预期成果

本项目经过系统研究，预期在理论、实践和人才培养等方面取得一系列具有创新性和应用价值的成果，具体如下：

1.理论成果

（1）构建并阐释一套基于核心素养导向的中学数学问题式教学理论框架。该框架将系统整合数学核心素养的内涵要求与问题式教学的核心特征，明确两者内在关联与相互作用机制，为中学数学教育改革提供新的理论视角和分析工具。预期成果将以研究报告、学术论文等形式呈现，为深化对核心素养培养模式的理解提供理论支撑。

（2）深化对问题式教学促进核心素养发展的作用机制认识。通过实证研究和理论分析，揭示问题式教学在激发学生兴趣、引导深度思考、促进知识建构、培养实践能力等方面的具体路径和影响机制。预期成果将揭示数学核心素养各维度在问题式教学情境下的表现特征及其相互促进关系，丰富数学教育心理学和教学理论。

（3）形成关于中学数学核心素养评价的新的理论思考。通过对评价体系构建和实证检验的研究，为中学数学核心素养的界定、表现描述、评价方法等方面提供新的理论见解，推动数学教育评价理论的创新发展。预期成果将体现在学术论文中对评价理论与实践问题的深入探讨。

2.实践应用成果

（1）开发并形成一系列体现核心素养要求的中学数学问题式教学案例集。这些案例将覆盖中学数学的主要知识点，涵盖不同难度层次和认知需求，具有情境性、探究性、开放性和层次性。案例集将包含详细的教学目标、问题设计、实施步骤、师生互动分析、预期效果等，为一线教师提供可直接参考或改编的教学资源，具有较强的实用性和可操作性。预期成果将以案例集（电子或纸质版）形式呈现，供教师教学参考。

（2）构建并验证一套中学数学问题式教学实施模式与指南。基于对实施过程和关键要素的研究，形成一套包含教学准备、课堂实施、互动策略、资源利用、评价反馈等环节的标准化教学模式，并提供相应的实施指南或教师手册。该模式将提炼出可循、可学的操作原则和步骤，帮助教师克服实施问题式教学时可能遇到的困难，提高教学效率和效果。预期成果将以研究报告、教师培训材料等形式呈现。

（3）建立并验证一套基于核心素养的中学数学问题式教学效果评价工具与体系。开发包括课堂观察量表、学生访谈提纲、学习档案袋评价标准、表现性评价任务、标准化测试量表等在内的多元化评价工具，形成一套结合过程性评价与结果性评价的完整评价体系。该评价体系将为教师提供科学、全面的评价工具，用于评估教学效果和学生核心素养发展水平，并为教学改进提供依据。预期成果将以评价手册、研究报告、学术论文等形式呈现。

（4）形成问题式教学教师专业发展培训方案。基于对教师需求和能力提升路径的研究，设计一套包含理论讲解、案例研讨、模拟教学、实践反思等环节的教师培训方案。该方案将有助于提升教师的问题设计能力、课堂组织能力、评价能力以及信息技术应用能力，促进教师专业素养的提升，为问题式教学的推广提供人才保障。预期成果将以培训方案、培训课件等形式呈现。

3.人才培养与社会效益

（1）培养一批掌握核心素养导向问题式教学策略的骨干教师。通过项目研究与实践，参与项目的教师将深入理解核心素养理念，熟练掌握问题式教学设计、实施与评价方法，提升教学研究能力，成为区域内中学数学教学改革的示范者。预期将提升参与教师的教学水平和专业影响力，为区域数学教育质量提升做出贡献。

（2）提升参与学生的数学核心素养水平和学习体验。通过实施问题式教学策略，预计实验班学生在数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等核心素养方面将获得显著提升，同时其学习兴趣、学习动机、合作交流能力等方面也将得到改善，获得更积极、更有效的学习体验。

（3）为中学数学教育改革提供实践依据和决策参考。本项目的研究成果，特别是理论框架、教学模式、评价体系和实践指南，将为中学数学教育改革提供有力的实证支持和实践路径，有助于推动核心素养理念在中学数学教学中的有效落实，为教育行政部门制定相关政策提供参考。

（4）促进教育公平，提升区域数学教育质量。本项目的研究成果和培训方案，可通过区域教研活动、教师培训平台等渠道进行推广，有助于缩小校际、城乡在数学教育质量上的差距，促进教育公平，提升区域整体数学教育水平。

综上所述，本项目预期产出一系列高质量的理论研究成果和实践应用成果，不仅能够深化对核心素养导向问题式教学的理解，也能够为一线教师提供实用的教学资源和方法指导，最终促进学生核心素养的发展，为提升中学数学教育质量做出实质性贡献。

九.项目实施计划

本项目实施周期预计为三年，分四个阶段推进，具体时间规划、任务分配和进度安排如下：

第一阶段：准备阶段（第1-3个月）

***任务分配：**

***研究团队：**深入进行文献研究，完善理论框架，完成研究方案最终修订，设计并修订研究工具（问卷、访谈提纲、观察量表、测试工具等）。

***研究团队与协作学校：**联系并确定合作中学，沟通研究计划，获得学校领导和支持，协调选取参与实验的班级和教师。

***研究团队：**招募并培训参与实验的教师，进行项目启动会和理论培训，确保教师理解研究目标和实施要求。

***研究团队：**完成实验班级的选取、随机分组，对实验班和对照班学生进行数学核心素养前测，并进行教学等效性检验。

***进度安排：**

*第1个月：完成文献综述，初步构建理论框架，修订研究方案，设计研究工具初稿。

*第2个月：完成研究工具预试和修订，确定合作学校，完成教师招募和培训，进行实验班级选取和分组。

*第3个月：完成前测实施与数据分析，进行教学等效性检验，完成项目启动会和教师培训，进入干预实施准备阶段。

第二阶段：实施与数据收集阶段（第4-18个月，约1.5年）

***任务分配：**

***实验教师：**在实验班按照研究设计实施问题式教学策略，对照班实施常规教学。

***研究团队：**定期对实验班和对照班进行课堂观察，记录教学过程和师生互动。

***研究团队：**定期对实验班和部分学生进行访谈，了解他们对问题式教学的体验、感受和建议。

***研究团队：**定期对实验班和对照班学生进行问卷调查，收集师生对教学策略的认知、态度、实施情况等信息。

***实验教师与学生：**收集实验班学生的数学作业、项目报告、探究记录等作品。

***研究团队：**在第6个月和第12个月，对实验班和对照班学生进行数学核心素养后测。

***研究团队：**在第18个月，对实验班和对照班学生进行数学核心素养追踪测试（例如，实验结束后一个月或一个学期）。

***进度安排：**

*第4-18个月：持续实施问题式教学（实验班）和常规教学（对照班），同时按计划进行课堂观察、访谈、问卷、作品收集和阶段性测试。此阶段根据教学进度，大致每两个月进行一次集中的课堂观察和数据收集。

*第6个月末：完成第一次后测，进行初步数据整理和阶段性分析。

*第12个月末：完成第二次后测，进行阶段性总结和初步结果分析。

*第18个月末：完成追踪测试，结束所有干预措施和数据收集工作。

第三阶段：数据整理与分析阶段（第19-24个月，约6个月）

***任务分配：**

***研究团队：**对收集到的所有定量和定性数据进行整理、编码和录入。

***研究团队：**使用统计软件（如SPSS、R）进行定量数据分析（描述统计、差异性检验、相关分析、回归分析等）。

***研究团队：**使用质性分析软件（如Nvivo）进行定性数据分析（内容分析、主题分析等）。

***研究团队：**整合定量和定性分析结果，进行混合分析，验证研究假设，提炼研究发现。

***进度安排：**

*第19个月：完成所有数据的整理、编码和录入工作。

*第20-21个月：完成定量数据分析，撰写定量分析部分报告。

*第22-23个月：完成定性数据分析，撰写定性分析部分报告。

*第24个月：完成定量与定性数据的整合分析，撰写数据综合分析报告初稿。

第四阶段：报告撰写与成果推广阶段（第25-36个月，约9个月）

***任务分配：**

***研究团队：**撰写研究报告，系统总结研究背景、目标、方法、结果、结论和启示。

***研究团队：**基于研究发现，开发教学案例集、教师培训手册等实践材料。

***研究团队：**撰写并投稿相关研究论文至学术期刊。

***研究团队与合作学校：**举办研究成果分享会或教师培训活动，推广研究成果。

***研究团队：**根据评审意见修改完善研究报告和论文。

***研究团队：**整理最终项目成果，准备结项材料。

***进度安排：**

*第25个月：完成研究报告初稿，完成教学案例集初稿和教师培训手册初稿。

*第26-27个月：完成1-2篇研究论文初稿，组织召开研究成果分享会。

*第28-30个月：根据反馈修改研究报告、论文和实践材料，投稿论文。

*第31-33个月：持续修改论文，参加学术会议交流研究成果，开展教师培训。

*第34-36个月：完成所有报告和材料的最终定稿，准备结项材料，提交项目结项申请。

风险管理策略

本项目在实施过程中可能面临以下风险，并制定相应的管理策略：

（1）研究工具开发风险：问卷、量表等研究工具的信度和效度可能达不到预期要求。

***应对策略：**采用成熟的量表作为基础，并进行预测试和信效度检验；邀请专家对工具进行评审；根据预试结果进行反复修改和完善；选择经验丰富的测量专家参与工具开发。

（2）实验实施风险：实验班和对照班的教师教学经验差异可能导致教学等效性不足；实验教师依从性不高，影响干预效果。

***应对策略：**在实验前进行严格的教学等效性检验；加强对实验教师的培训和管理，明确研究要求和实施规范；建立定期的教学督导和反馈机制；对实验教师给予适当的激励。

（3）数据收集风险：学生或教师参与度不高，影响数据质量；测试实施过程中出现意外情况。

***应对策略：**加强与参与者的沟通，阐明研究意义和参与要求；建立有效的激励机制，提高参与者的积极性；制定详细的数据收集计划，并进行预演和培训；准备应急预案，应对可能出现的突发状况。

（4）研究进度风险：研究进度滞后，无法按计划完成项目。

***应对策略：**制定详细的研究进度计划，并进行定期检查和调整；建立有效的团队协作机制，确保各环节衔接顺畅；及时沟通解决研究过程中遇到的问题；预留一定的缓冲时间，应对不可预见的困难。

（5）成果推广风险：研究成果难以转化为实践应用，推广效果不佳。

***应对策略：**在研究设计阶段就考虑成果的推广应用；开发易于操作和实践的材料；与教育行政部门和学校建立合作关系，推动成果落地；开展形式多样的成果推广活动，如培训、研讨会、网络平台等。

通过上述风险管理策略，本项目将努力降低潜在风险对研究进度和成果质量的影响，确保项目顺利实施并取得预期成果。

十.项目团队

本项目由一支结构合理、专业互补、经验丰富的研究团队组成，核心成员均来自国内知名高校的数学教育研究机构，具有深厚的学术造诣和丰富的实践经验，能够确保项目研究的科学性、创新性和实效性。团队成员的专业背景、研究经验、角色分配与合作模式具体介绍如下：

（一）项目团队成员的专业背景与研究经验

1.项目负责人：张教授，男，56岁，博士，博士生导师，现任XX师范大学数学科学学院院长，兼任中国教育学会数学教育专业委员会副理事长。张教授长期从事中学数学教育研究，尤其在数学核心素养、问题式教学、数学评价等领域有深厚积累。主持完成国家社科基金重大项目“21世纪中国数学教育改革的理论与实践研究”，在《教育研究》、《数学教育学报》等核心期刊发表学术论文50余篇，出版学术专著3部。曾获国家教学成果奖一等奖、全国教育科学研究优秀成果奖二等奖等省部级以上奖励。张教授的研究风格严谨扎实，注重理论与实践的结合，具有丰富的项目管理和团队协作经验。

2.副负责人：李博士，女，42岁，硕士，副教授，现任XX师范大学数学教育研究所副所长。李博士专注于中学数学课程与教学论研究，在问题式教学、探究式学习、信息技术与数学教育融合等方面有深入研究。主持完成教育部人文社科项目“信息技术支持下的中学数学问题式教学策略研究”，在《课程·教材·教法》等期刊发表学术论文30余篇，参与编写中学数学课程标准。曾获全国教育科学研究优秀成果奖三等奖等荣誉。李博士具有敏锐的研究洞察力和创新精神，擅长案例分析、行动研究等质性研究方法，与国内外同行有广泛的学术交流。

3.成员A：王老师，男，38岁，硕士，中学高级教师，现任XX中学数学教研组长。王老师具有20年中学数学教学经验，多次获得市级教学能手称号，参与编写多本中学数学教辅资料。在问题式教学实践方面积累了丰富经验，主持完成市级教育科研课题“中学数学问题式教学模式的构建与实践”。王老师熟悉中学教学实际，能够将研究成果转化为实践应用，是连接理论与实践的关键人物。

4.成员B：赵老师，女，35岁，博士，讲师，现任XX大学数学教育系教师。赵老师主要研究方向为数学教育评价、数学教育心理学。主持完成教育部重点研究基地课题“中学数学核心素养评价体系研究”，在《数学教育研究》等期刊发表学术论文20余篇，参与开发中学数学评价工具。赵老师擅长定量研究方法，能够运用统计分析、测量理论等手段进行数据分析和评价，为项目提供科学严谨的研究方法支持。

5.成员C：刘老师，男，40岁，硕士，中学高级教师，现任XX师范大学附属中学数学教师。刘老师具有扎实的数学专业知识和丰富的教学经验，多次参与省级教学比赛并获奖。在培养学生数学核心素养方面成绩突出，擅长课堂观察和教学案例分析。刘老师是项目实践基地的核心教师，负责提供教学实践支持和案例素材，为项目研究提供第一手资料。

6.成员D：孙博士，男，33岁，硕士，研究助理，现任XX师范大学数学教育研究所。孙博士协助项目团队进行文献研究、数据分析、报告撰写等工作。曾参与多项国家级和省部级教育科研课题，积累了丰富的项目研究经验。孙博士工作认真负责，能够高效完成各项研究任务，是项目团队的重要支撑力量。

7.成员E：钱老师，女，45岁，硕士，中学高级教师，现任XX省教育厅基础教育处副处长。钱老师长期从事中学数学教育管理工作，熟悉教育政策法规，对中学数学教育改革有深刻认识。主持完成省级教育科研项目“新课程背景下中学数学教学策略研究”，为中学数学教育改革提供政策建议。钱老师能够从政策层面指导项目研究，确保项目成果的实用性和推广价值。

（二）团队成员的角色分配与合作模式

1.角色分配

*项目负责人：负责制定研究计划，统筹协调项目进展，指导团队成员开展研究工作，主持关键会议，撰写核心研