开题报告-中小学生数学建模中视觉化表征的作用及其训练研究 .pdf

《中小学生数学建模中视觉化表征的作

用及其训练研究》

课题开题报告

一、课题基本信息

课题名称：中小学生数学建模中视觉化表征的作用及其训练研究

课题来源：学校科研处

课题型：教育研究

课题负责人及主要成员：张三（课题负责人），李四、王五（主

要成员）

课题申报时间：2023年3月1日

预计完成时间：2024年6月30日

二、课题研究背景与意义

随着科技的快速发展，数学建模已成为解决实际问题的重要工具。

在中小学生阶段，培养学生的数学建模能力对于他们未来的学习和生

活具有重要意义。视觉化表征作为数学建模中的重要组成部分，能够

帮助学生更好地理解数学概念，提高解题能力。因此，研究中小学生

数学建模中视觉化表征的作用及其训练方法具有重要的现实意义。

三、国内外研究现状与发展趋势

国外研究现状：国外关于数学建模的研究起步较早，已经形成较

为成熟的理论体系。在视觉化表征方面，国外学者普遍认为视觉化表

征能够帮助学生更好地理解数学概念，提高解题能力。同时，国外学

者也提出了一些视觉化表征的训练方法，如利用计算机软件进行模拟

训练等。

国内研究现状：国内关于数学建模的研究相对较晚，但近年来发

展迅速。在视觉化表征方面，国内学者也认识到其重要性，并开展了

一些相关研究。然而，国内关于视觉化表征训练方法的研究相对较少，

需要进一步加强。

发展趋势：随着科技的不断发展，视觉化表征在数学建模中的应

用将越来越广泛。未来，研究将更加关注如何利用现代技术手段提高

视觉化表征训练的效果，以及如何将视觉化表征与实际教学相结合，

提高学生的数学建模能力。

四、课题研究目标与内容

研究目标：本研究旨在探讨中小学生数学建模中视觉化表征的作

用，并提出有效的训练方法，以提高学生的数学建模能力。

研究内容：

(1)分析视觉化表征在数学建模中的作用机制。

(2)探讨不同年级学生在数学建模中视觉化表征能力的差异。

(3)设计一套有效的视觉化表征训练方案。

(4)对训练方案进行实证研究，验证其有效性。

、课题研究方法与路径

研究方法：本研究将采用文献分析法、问卷调查法、实验法等多

种研究方法。

研究路径：

(1)收集国内外关于数学建模和视觉化表征的研究资料，进行文

献分析。

(2)设计问卷调查，了解不同年级学生在数学建模中视觉化表征

能力的差异。

(3)根据问卷调查结果，设计一套有效的视觉化表征训练方案。

(4)在实验班进行训练方案的实证研究，验证其有效性。

(5)对实验结果进行分析，得出结论。

六、课题研究的预期成果与形式

预期成果：本研究将提出一套有效的中小学生数学建模中视觉化

表征训练方案，为提高学生的数学建模能力提供理论依据和实践指导。

成果形式：研究报告、学术论文、教学案例等。

七、课题研究的进度安排与人员分工

进度安排：

(1)2023年3月-2023年4月：课题申报、开题报告撰写。

(2)2023年5月-2023年6月：文献收集与分析。

(3)2023年7月-2023年8月：问卷调查设计。

(4)2023年9月-2023年10月：问卷调查实施与数据整理。

(5)2023年11月-2023年12月:训练方案设计。

(6)2024年1月-2024年4月：实验班训练方案实施。

(7)2024年5月-2024年6月：实验结果分析、研究报告撰写。

人员分工：

(1)张三：负责课题申报、开题报告撰写、文献收集与分析、实

验结果分析、研究报告撰写。

(2)李四：负责问卷调查设计、数据整理、训练方案设计。

(3)王五：负责实验班训练方案实施、实验结果分析。

八、课题研究的经费预算与设备需求

经费预算：本研究预计需要经费10